Интеллектуальный контроллер резервов внимания летчика вертолета при применении очков ночного видения

Интеллектуальный контроллер резервов внимания летчика вертолета содержит корпус в виде черного цилиндра с радиусом основания от 500 до 600 мм с кнопкой включения и индикатором исправности. На лицевой грани корпуса нанесены белые линии толщиной от 1,5 до 2 мм и встроены три индикатора красного, желтого и синего цвета. Интеллектуальный контроллер также содержит микропроцессор, источник питания, блок беспроводного интерфейса, накопитель с энергонезависимой памятью, пульт в виде джойстика, биорадиолокатор, динамик, трехрежимный световой индикатор, а также выполнен с возможностью двунаправленного обмена информацией с встроенными в экипировку летчика датчиками частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов и биоэлектрической активности мозга человека. Обеспечивается повышение качества психофизиологической подготовки летчика.

 

Изобретение относится к области инженерной психологии и эргономики и может применяться в системе психофизиологической подготовки летного состава.

Из уровня техники известно устройство для мониторинга рабочей нагрузки летчика вертолета при тренажерной подготовке (патент на изобретение RU № 2722523), характеризующееся тем, что его корпус выполнен в виде черного цилиндра с радиусом основания от 500 до 600 мм, в лицевую часть нижней грани которого встроены кнопка включения/выключения питания, индикатор исправности и крепление, на лицевую часть верхней грани по радиусам, разделяющим верхнюю грань корпуса на три равных сектора, нанесены белые линии толщиной от 1,5 до 2 мм, а в лицевую часть верхней грани встроены три обеспечивающие свечение красного, желтого и синего цвета индикатора диаметром от 5 до 10 мм, размещенные в центрах радиусов, являющихся биссектрисами секторов верхней грани корпуса, причем индикаторы соединены проводами с микропроцессором, расположенным внутри корпуса, к которому с помощью проводов также подключены расположенные внутри корпуса источник питания, блок беспроводного интерфейса и накопитель с энергонезависимой памятью, а также, через отверстия в боковой грани корпуса, к микропроцессору проводами подключены выполненный в виде джойстика пульт и биорадиолокатор, расположенные вне корпуса.

Недостатком этого технического решения является невозможность реализации мониторинга рабочей нагрузки летчика вертолета синхронно с мониторингом выраженности его функциональных состояний, что важно для решения комплекса прикладных задач психофизиологической подготовки летного состава.

Технической задачей изобретения является расширение арсенала средств мониторинга состояния летчика вертолета в процессе деятельности в интересах повышения качества психофизиологической подготовки.

Решение технической задачи достигается тем, что интеллектуальный контроллер резервов внимания летчика вертолета содержит корпус, выполненный в виде черного цилиндра с радиусом основания от 500 до 600 мм, в лицевую часть нижней грани корпуса встроены кнопка включения/выключения питания, индикатор исправности и крепление, на лицевую часть верхней грани корпуса по радиусам, разделяющим его верхнюю грань на три равных сектора, нанесены белые линии толщиной от 1,5 до 2 мм, в лицевую часть верхней грани корпуса встроены три обеспечивающие свечение красного, желтого и синего цвета индикатора диаметром от 5 до 10 мм, размещенные в центрах радиусов, являющихся биссектрисами секторов верхней грани корпуса, причем индикаторы соединены с микропроцессором, расположенным внутри корпуса, к которому подключены расположенные внутри корпуса источник питания, блок беспроводного интерфейса и накопитель с энергонезависимой памятью, а через отверстия в боковой грани корпуса, к микропроцессору подключены выполненный в виде джойстика пульт и биорадиолокатор, причем: в боковую поверхность корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтированы и соединены проводами с микрокомпьютером динамик и трехрежимный световой индикатор; выполнен с возможностью двунаправленного обмена информацией с встроенными в экипировку летчика датчиками частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов и биоэлектрической активности мозга человека; корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении; в боковую поверхность корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтированы и соединены проводами с микрокомпьютером встроены датчик температуры воздуха, датчик влажности воздуха и индикатор исправности, соединенные с микрокомпьютером, а микрокомпьютер выполнен с возможностями: адаптивного управления частотой опроса датчиков, встроенных в экипировку летчика, и расчета оценки выраженности функциональных состояний летчика по величинам температуры воздуха, влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов и показателей биоэлектрической активности головного мозга летчика.

Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, заключается в обеспечении возможности мониторинга резервов внимания летчика вертолета при применении очков ночного видения.

Составные части заявляемого изобретения известны из уровня техники:

микрокомпьютером является встраиваемая система - специализированная микропроцессорная система управления, концепция разработки которой заключается в том, что такая система работает, будучи встроенной непосредственно в контроллер, но в то же время не воспринимается как компьютер (так как не имеет обычного монитора и клавиатуры, не отображает привычной операционной системы и другого программного обеспечения) - модельный ряд микрокомпьютеров насчитывает тысячи наименований и модификаций;

биорадиолокатор может быть выполнен по решению, описанному в патенте на полезную модель RU №142167;

блок беспроводного интерфейса может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2415500;

блок передачи информации по беспроводному интерфейсу может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение № 2713603;

блок приема информации может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение № 2350045;

датчик влажности кожных покровов может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на полезную модель № 179569;

датчик температуры тела может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение № 2525568;

датчик частоты дыхания может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение № 2392852;

датчик частоты пульса может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение № 2403861;

динамик может быть реализован согласно техническому решению, изложенному в патенте на изобретение № 2692096;

индикатор исправности может быть выполнен по решению, описанному в патенте на полезную модель RU №165096;

индикаторы могут быть выполнены по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2012949;

источник питания может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2644005;

кнопка включения/выключения питания может быть выполнена по решению, описанному в патенте на полезную модель RU №7240;

микропроцессор может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2666458;

накопитель с энергонезависимой памятью может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2352001;

пульт может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2596576,

экипировка летчика может быть выполнена https://fashionunited.ru/novostee/beeznyes/k-2022-godu-postavki-umnoj-odezhdy-prevysyat-31-mln-shtuk/2017112219913;

кабель, которым соединены компоненты заявляемого контроллера, обеспечивают двунаправленную передачу сигналов - например, типовой кабель витой пары 6 или 5 категории.

С помощью кабеля компоненты в корпусе контроллера соединены по топологии «активная звезда», центром которой является микрокомпьютер, имеющийся в корпусе.

Корпус устройства закрепляют в кабине тренажера вертолета, ориентируя так, чтобы один сектор был «центральным», другой - «левым» и третий - «правым».

Пульт в виде джойстика закрепляют на рычаге общего шага вертолета, контролируя ориентацию хода ручки джойстика (влево-вперед-вправо).

Биорадиолокатор закрепляют на стенке кабины тренажера так, чтобы он был направлен на лицо летчика.

Источник питания обеспечивает электропитанием все компоненты устройства.

Перед выполнением упражнения на тренажере включают питание, инструктируют обучаемого летчика:

при загорании индикатора синего цвета, независимо от того, в каком секторе он загорелся, сместить джойстик влево, при загорании индикатора желтого цвета, независимо от того, в каком секторе он загорелся, сместить джойстик вперед, при загорании индикатора красного цвета, независимо от того, в каком секторе он загорелся, сместить джойстик вправо.

При выполнении полета летчик выполняет полетное задание и, как дополнительную задачу - реагирует на загорание ламп по изложенному алгоритму.

Микропроцессор обеспечивает случайное загорание индикаторов со случайным изменением их цвета с априорно заданным темпом (причем один и тот же индикатор одного цвета не должен загораться два раза подряд), фиксирует время реакции летчика на загорание индикаторов, количество правильных и ошибочных реакций и информацию с биорадиолокатора (частоту пульса и дыхания). Эта информация передается на пульт управления тренажером с помощью блока беспроводного интерфейса и записывается в накопитель с энергонезависимой памятью.

Расчет показателя рабочей нагрузки выполняется по одному из известных алгоритмов: как для всего полета, так и для отдельных его этапов [алгоритмы представлены, например, в Ушаков И.Б., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Физиология труда и надежность деятельности человека. М.: Наука, 2008. 317 с.].

Перед началом применения заявляемого контроллера:

В экипировку летчика - пользователя контроллера заранее встраивают датчики показателей психофизиологического состояния, необходимые для расчета интегрального показателя (оценки) психофизиологического состояния (датчики частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, биоэлектрической активности мозга, влажности кожных покровов), подключенные к встроенному в эту экипировку микрокомпьютеру, к которому с возможностью двунаправленного обмена информацией подключен встроенный в эту экипировку блок передачи информации в блок приема информации, имеющийся в корпусе, без создания летчику помех выполнению деятельности (дискретность передачи информации в процессе профессиональной деятельности определяется микрокомпьютером, имеющимся в корпусе).

Микрокомпьютер, находящийся в корпусе:

по заранее заданным алгоритмам (формулам) рассчитывает оценку выраженности функциональных состояний летчика по величинам частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, биоэлектрической активности мозга и влажности кожных покровов летчика с учетом температуры, и влажности воздуха [алгоритмы представлены, например, в Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Паттерны функциональных состояний оператора. М.: Наука, 2010. 390 с];

выдает сигнал, определяющий режим свечения трехрежимного светового индикатора, записывает информацию в накопитель с энергонезависимой памятью;

генерирует речевую информацию, которую предъявляют летчику через динамик.

Индикатор исправности, соединенный с микрокомпьютером, показывает исправное (свечение зеленым) и неисправное (свечение красным) состояние контроллера.

Информация на табло и текущее свечение индикатора обновляются по команде микрокомпьютера, находящегося в корпусе.

Применяя заявляемый контроллер, летчик обеспечивается информацией о текущем психофизиологическом состоянии (о выраженности функциональных состояний). Динамика изменения психофизиологического состояния сохраняется в накопителе с энергонезависимой памятью (может быть использована при необходимости анализа динамики интегрального показателя психофизиологического состояния).

Корпус контроллера выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении, что обеспечивает его безопасное применение.

За счет объединения в одном устройстве всех датчиков информации о функциональных состояниях летчика с возможностью получения и обработки информации в реальном времени обеспечивается достижение заявленного технического результата.

Таким образом, цель применения заявляемого изобретения достигнута.

Описанные элементы заявляемого контроллера функционально взаимосвязаны, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники – то есть заявляемый контроллер представляет собой новое техническое решение.

Интеллектуальный контроллер резервов внимания летчика вертолета, характеризующийся тем, что

его корпус выполнен в виде черного цилиндра с радиусом основания от 500 до 600 мм,

в лицевую часть нижней грани корпуса встроены кнопка включения/выключения питания, индикатор исправности и крепление,

на лицевую часть верхней грани корпуса по радиусам, разделяющим его верхнюю грань на три равных сектора, нанесены белые линии толщиной от 1,5 до 2 мм,

в лицевую часть верхней грани корпуса встроены три обеспечивающие свечение красного, желтого и синего цвета индикатора диаметром от 5 до 10 мм, размещенные в центрах радиусов, являющихся биссектрисами секторов верхней грани корпуса,

причем индикаторы соединены с микропроцессором, расположенным внутри корпуса, к которому подключены расположенные внутри корпуса источник питания, блок беспроводного интерфейса и накопитель с энергонезависимой памятью, а через отверстия в боковой грани корпуса к микропроцессору подключены выполненный в виде джойстика пульт и биорадиолокатор,

отличающийся тем, что:

в боковую поверхность корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтированы и соединены проводами с микрокомпьютером динамик и трехрежимный световой индикатор;

выполнен с возможностью двунаправленного обмена информацией с встроенными в экипировку летчика датчиками частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов и биоэлектрической активности мозга человека;

корпус выполнен в пылевлагозащитном противоударном пожаровзрывобезопасном исполнении;

в боковую поверхность корпуса заподлицо с ее поверхностью вмонтированы и соединены проводами с микрокомпьютером встроены датчик температуры воздуха, датчик влажности воздуха и индикатор исправности, соединенные с микрокомпьютером,

а микрокомпьютер выполнен с возможностями:

адаптивного управления частотой опроса датчиков, встроенных в экипировку летчика,

и расчета оценки выраженности функциональных состояний летчика по величинам температуры воздуха, влажности воздуха, частоты пульса, частоты дыхания, температуры тела, влажности кожных покровов и показателей биоэлектрической активности головного мозга летчика.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области моделирования и может быть использовано в качестве учебных или тренировочных средств для профессиональной подготовки должностных лиц органов управления (ДЛОУ) радиомониторингом (РМ). Способ профессиональной подготовки должностных лиц органов управления радиомониторингом, заключающийся в том, что на подготовительном этапе на базе локальной сети формируют рабочие места для тренировки обучаемых, задают различные сценарии оперативной обстановки, предполагающие формирование радиоэлектронной обстановки.

Предложен тренажер для отработки действий ликвидации последствий дорожно-транспортных происшествий. Тренажер представляет из себя закрытое помещение 9×6 м2, представляющее собой макет проезжей части улицы с дорожной разметкой.

Изобретение относится к аппаратно-программному тренажерному комплексу и предназначено для подготовки штурмана-курсанта к летной работе в наземных условиях. Рабочее место для подготовки штурмана-курсанта к летной работе в наземных условиях содержит рабочее место курсанта, стойку имитаторов, рабочее место инструктора и блок питания.

Изобретение относится к учебным тренажерам для комплексного и автономного обучения, тренировки боевых расчетов (БР) КП, самоходных огневых установок (СОУ), станции обнаружения целей (СОЦ) из состава ЗРК боевой работе в условиях, максимально приближенных к воздействию средств воздушного нападения. Тренажер содержит связанные между собой сетью Ethernet тренажер СОЦ, содержащий коммутатор, аппаратно-программный комплекс имитации входных сигналов и помех радиолокационных станций, АРМ инструктора СОЦ, АРМ оператора СОЦ, тренажер СОУ, содержащий АРМ инструктора, АРМ командира СОУ, АРМ оператора СОУ, центральную вычислительную систему с коммутатором, имитатор вращающейся платформы пусковой установки, имитатор оптико-электронной системы.

Изобретение относится к области технических средств обучения. Тренажерный комплекс для отработки действий по применению огнетушителей состоит из имитатора огнетушителя.

Система ограничения перемещений пользователя в водной среде относится к системам для плавания и использована для систем симуляции виртуальной реальности. Система ограничения перемещений пользователя в водной среде содержит упругий на изгиб элемент, один конец которого, удерживающий, предназначен для соединения с пользователем, а второй конец, удерживаемый, предназначен для закрепления с помощью системы опор, таким образом, что позволяет посредством движений пользователя перемещение упругого элемента целиком без его деформации, при котором изменяется высота расположения удерживающего конца в пределах естественного изменения глубины расположения пользователя при плавании вдоль поверхности воды.

Изобретение относится к области спорта применительно к устройствам для упражнений и приобретения навыков вейкбординга. Представлен тренажер для вейкборда, содержащий установленные на сборной раме посадочную подвижную площадку с приводом и со стопорами, дугообразную опору с криволинейной направляющей с имеющими подшипники и приводы стержнями вращения по краям для движения по дуге в направлении вверх-вниз в заданной плоскости при помощи привода и удержания всей конструкции на дугообразной опоре.

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано для подготовки боевых расчетов бронетранспортеров в условиях синтезированной фоно-целевой обстановки и имитации динамического подобия движения бронетранспортера по пересеченной местности. Динамический тренажер для обучения и подготовки боевого расчета бронетранспортера содержит имитатор кабины боевого отделения, модуль командира, рабочее место инструктора, динамическую платформу и аппаратно-программный комплекс, соединенные определенным образом.

Аппаратно-программная платформа стенда полунатурного моделирования для отработки вычислителя беспилотного летательного аппарата (БЛА) содержит рабочее место оператора, кабельную сеть, системы электроснабжения, вычислительный комплекс. Вычислительный комплекс содержит вычислитель БЛА, соединенный посредством интерфейсов с вычислительным комплексом, и включает модель динамики, модель приводов, имитаторы: акселерометра, гироскопа, GPS-датчика, магнитометра, датчика высоты и датчика скорости, функционирующих в операционной системе реального времени.

Изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть использовано, в частности, при подготовке экипажей бронетанкового вооружения и техники. Учебный компьютерный класс для технической подготовки экипажей бронетанкового вооружения и техники включает серверное устройство с модулями хранения баз данных и модулем хранения специального программного обеспечения, моноблоки мультимедийного интерактивного комплекса, моноблоки мультимедийного комплекса, устройство организации беспроводной локальной сети.

Изобретение относится к области физиологии труда и может применяться в системе психофизиологической подготовки операторов эргатических систем. Способ распознавания функционального состояния «Монотония» состоит в том, что у человека-оператора до и после выполнения профессиональной деятельности определяют порог чувствительности тактильного анализатора - ЧТАдо и ЧТАпосле; порог чувствительности кинестезического анализатора - ЧКАдо и ЧКАпосле; оценку концентрации внимания - ОКВдо и ОКВпосле; время простой сенсомоторной реакции - ВРдо и ВРпосле; время врабатываемости - ВВРдо и ВВРпосле; оценку готовности к экстренному действию - ГЭДдо и ГЭДпосле и при одновременном выполнении не менее пяти из шести условий: ЧТАдо > ЧТАпосле; ЧКАдо < ЧКАпосле; ОКВдо/ОКВпосле > 1,5; ВРдо/ВРпосле > 2; ВВРдо/ВВРпосле < 0,5; ГЭДдо/ГЭДпосле < 0,5 у человека-оператора фиксируют функциональное состояние «Монотония».
Наверх