Специалисты факультета ИТ МГППУ и ГосНИИАС подошли к решению проблемы выявления опасных состояний пилотов воздушных судов

Статистика не радует: более половины авиационных происшествий вызваны ошибками экипажа. Необходимость учитывать человеческий фактор при проектировании кабины воздушного судна и подготовке лётного состава всегда была очевидной, но до недавнего времени оценка его влияния на развитие критических ситуаций не представлялась возможной. В последнее время ведущие авиакомпании и производители воздушных судов пытаются найти способы определения психофизиологического состояния и измерения когнитивной нагрузки пилотов.

Наиболее перспективными показали себя неинвазивные технологии, основанные на анализе распределения зрительного внимания. Однако данных видеоокулографии для получения приемлемых практических результатов оказалось недостаточно: признано необходимым использование и других показателей, включая характеристики мозговой активности. 

Специалистам факультета «Информационные технологии» МГППУ и Государственного НИИ авиационных систем удалось продвинуться в решении этой задачи. В статье «Оценка состояния пилота по данным видеоокулографии и параметрам альфа-ритмов головного мозга путем моделирования его нейронной активности» содержащей результаты совместных исследований, представлен новый подход к оценке состояния пилота – обобщённое моделирование структурными уравнениями с дифференциальными связями между параметрами, где анализ данных видеоокулографии комбинируется с моделированием нейронной активности.

Вычислительные эксперименты выявили допустимые диапазоны изменения латентных параметров когнитивной нагрузки, при выходе за которые возникает бифуркация Пуанкаре-Андронова-Хопфа, приводящая к усилению альфа-активности головного мозга. Близость пилота к опасному состоянию определяется через показатели движения взора, отражающие относительные изменения латентных параметров, которые представляют внешнее возбуждение.

Возможность своевременного выявления опасных состояний пилота позволит сделать значимый шаг на пути повышения безопасности авиаперелётов. Новые эмпирические данные дадут возможность уточнить и детализировать необходимые критерии, однако уже полученные результаты представляют собой существенное продвижение в использовании бифуркационных моделей для обнаружения проблемных лётных ситуаций.