Preview

Измерительная техника

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Влияние общей вибрации на качество оценки физиологических показателей пилота

https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-9-61-69

Аннотация

Рассмотрены вопросы обеспечения безопасности полётов, обусловленные непрерывным контролем функционального состояния пилота с использованием средств мониторинга физиологических показателей здоровья. Отмечена сложность лётного труда, сопровождаемого комплексом неблагоприятных факторов, которые снижают эффективность выполнения пилотом профессиональной деятельности. Исследовано влияние фактора общей вибрации на качество (точность) оценки физиологических показателей пилота, регистрируемых неинвазивными устройствами диагностики в проходящем свете. К таким показателям относятся частота сердечных сокращений, уровень фракционной сатурации крови и частота дыхания. Разработана математическая модель квазидетерминированной общей вибрации, являющейся результирующей отдельных частотных составляющих корректированного виброускорения, направленных вдоль трёх осей декартовой системы координат. Проведено математическое моделирование влияния общей вибрации на информационный фотоплетизмографический сигнал и показано, что в результате воздействия изменяется частотно-временна́я структура сигнала и появляются относительные погрешности оцениваемых физиологических показателей – уровня фракционной сатурации крови (4,16 %), частоты сердечных сокращений (4,78 %) и дыхания (3,75 %). В результате практического эксперимента по анализу влияния общей вибрации на качество (точность) оценки указанных физиологических показателей установлено, что по сравнению с заявленной погрешностью пульсового оксиметра ±2 % погрешности определения частоты сердечных сокращений, уровня фракционной сатурации крови и частоты дыхания увеличились на 3,221 %; 2,483 % и 1,906 % соответственно. Результаты теоретических и практических исследований имеют сильную парную корреляционную связь по Пирсону, коэффициенты парной корреляции составили 0,72; 0,83; 0,76 для результатов измерений частоты сердечных сокращений, уровня фракционной сатурации крови и частоты дыхания соответственно, что говорит о правомерности принятых упрощений при разработке математической модели. Полученные результаты можно применять при разработке функционирующих непосредственно в процессе полёта устройств неинвазивной диагностики физиологических показателей пилота.

Об авторе

Д. С. Коптев
Юго-Западный государственный университет
Россия

Дмитрий Сергеевич Коптев

Курск



Список литературы

1. Пантюхов А. П., Соколов Ю. А. Авиационная медицина. БГМУ, Минск (2013).

2. Ушаков И. Б., Рогожников В. А., Поляков М. В. и др. Основы авиационной и космической медицины. Слово, Москва (2007).

3. Кукушкин Ю. А., Богомолов А. В., Солдатов С. К. и др. Рискометрия функциональной надёжности лётчика. Физматлит, Москва (2022).

4. Медведев В. И. Функциональные состояния оператора. Эргономика. Принципы и рекомендации, (1), 127–160 (1970).

5. Пухов В. А., Иванов И. В., Чепур С. В. Оценка функционального состояния организма военных специалистов: научно-практическое руководство. Под ред. акад. И. Б. Ушакова. СпецЛит, Санкт-Петербург (2016). https://www.elibrary.ru/xaaywp

6. Зибарев Е. В., Бухтияров И. В., Кравченко, Астанин П. А. Разработка новой концепции оценки напряжённости труда пилотов гражданской авиации. Анализ риска здоровью, (2), 73–87 (2022). https://doi.org/10.21668/health.risk/2022.2.07

7. Бодров В. А. Проблемы утомления лётного состава (понятие, причины, признаки, классификация). Физиология человека, (5), 835–843 (1988).

8. Энциклопедический справочник по авиационной эргономике. Под ред. Балуева О. Т., Ступакова Г. П., Сыроватко В. Г., Турзина П. С., Ушакова И. Б. ИП РАН, Москва (1997). https://www.elibrary.ru/ytbukp

9. Хунданов Л. Л., Ступаков Г. П. Основы экологии и эргономики в авиации. В 2 томах. Т. 1. Вооружение. Политика. Конверсия, Москва (1997).

10. Сериков В. В., Юшкова О. И., Богданова В. Е. и др. Оценка функционального состояния организма лётчиков во время смоделированного полёта на тренажёре. Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология, (1(57)), 17–30 (2020).

11. Коптев Д. С. Разработка интегрального показателя функционального состояния для оценки степени утомления пилота воздушного судна в процессе выполнения профессиональной деятельности. Инфокоммуникации и космические технологии: состояние, проблемы и пути решения. Сборник научных статей по материалам VII Всероссийской научно-практической конференции, Курск, 13–15 апреля 2023 г., С. 242–249. Юго-Западный государственный университет, Курск, (2023). https://www.elibrary.ru/oyltaa

12. Разинкин С. М., Дворников М. В. Физиология и гигиена лётчика в экстремальных условиях. Научная книга, Москва (2019).

13. Федотов А. А., Акулов С. А. Математическое моделирование и анализ погрешностей измерительных преобразователей биомедицинских сигналов. Физматлит, Москва (2013).

14. Кореневский Н. А. Биотехнические системы медицинского назначения. ТНТ, Старый Оскол (2013).

15. Коптев Д. С., Юдин И. С. Оценка фракционной сатурации крови у пилота воздушного судна в условиях влияния динамических полётных факторов. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение, 12(2), 98–120 (2022). https://doi.org/10.21869/2223-1536-2022-12-2-98-120

16. Мухин И. Е., Селезнев С. Л., Коптев Д. С. Цифровое устройство контроля физиологических показателей здоровья пилота воздушного судна: пат. RU 2766756 С1. Изобретения. Полезные модели. № 8 (2022).


Рецензия

Для цитирования:


Коптев Д.С. Влияние общей вибрации на качество оценки физиологических показателей пилота. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2024;(9):61-69. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-9-61-69

For citation:


Koptev D.S. The influence of the general vibration on the quality of the assessment of the pilot's physiological indicators. Izmeritel`naya Tekhnika. 2024;(9):61-69. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2024-9-61-69

Просмотров: 119


ISSN 0368-1025 (Print)
ISSN 2949-5237 (Online)