РОЛЬ ДИСТАНЦИОННОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ПИЛОТОВ

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрена актуальная проблема дистанционного мониторинга самочувствия пилотов в течение полета с использованием современных технологий. В работе рассматриваются технологии и методы, которые позволяют в режиме online следить за физическим и психоэмоциональным состоянием экипажа. Особое внимание было уделено использованию "умных" (смарт) систем, биометрические датчики и возможности искусственного интеллекта для анализа данных. Авторы изучили возможности минимизации аварийных ситуаций, причинами которых являются: усталость, стресс или ухудшение здоровья пилотов. Ещё в статье рассматриваются вопросы введения таких систем в уже существующую авиационную отрасль, обеспечения безопасности данных и улучшения надежности мониторинга.

ABSTRACT

The article considers the actual problem of remote monitoring of pilots' well-being during flight using modern technologies. The paper discusses technologies and methods that allow online monitoring of the physical and psycho-emotional state of the crew. Special attention was paid to the use of "smart" (smart) systems, biometric sensors and artificial intelligence capabilities for data analysis. The authors studied the possibilities of minimizing emergency situations caused by fatigue, stress, or deterioration in the health of pilots. The article also discusses the introduction of such systems into the existing aviation industry, ensuring data security and improving the reliability of monitoring.

Ключевые слова: биометрические датчики, оксигенация, электроэнцефалография, психологическое состояние, состояние пилота, мониторинг.

Keywords: biometric sensors, oxygenation, electroencephalography, psychological state, pilot's condition, monitoring.

Актуальность исследования состоит в том, что современная авиация сталкивается с новыми вызовами, связанными с безопасностью полетов, что обусловлено увеличением объемов воздушного трафика и усложнением управления воздушным движением. В этих условиях обеспечение надежной работы экипажа, в частности пилотов, становится ключевым аспектом. Психологическое и физиологическое состояние пилотов напрямую влияет на их способность принимать правильные решения в сложных ситуациях, что делает мониторинг их состояния важной задачей. Современные технологии, такие как биометрические датчики, системы телеметрии и искусственный интеллект, предоставляют новые возможности для дистанционного мониторинга состояния пилотов, что способствует повышению уровня безопасности полетов.

Устройства биометрического контроля предназначены для регистрации физиологических показателей человека. В сфере авиации они являются неотъемлемой частью системы контроля за состоянием пилотов, позволяя в режиме онлайн собирать актуальную информацию. К популярным биометрическим датчикам относятся те, которые отслеживают сердечный ритм, определяя частоту сердечных сокращений, датчики, регистрирующие содержание кислорода в крови для мониторинга оксигенации, и датчики температуры тела, способные обнаружить отклонения от нормальной температуры, сигнализирующие о перегреве или переохлаждении.

Применение биометрических датчиков в авиации уже демонстрирует значительные успехи. Исследования NASA показали, что использование датчиков для мониторинга сердечного ритма пилотов позволяет снизить риск ошибок, связанных с усталостью, на 30%. Это достигается благодаря своевременному выявлению признаков усталости и принятию соответствующих мер. В рамках контроля физического состояния пилота во время полета целесообразно разработать автономный модуль, который будет отслеживать пульс, частоту дыхания и уровень насыщенности кислородом в крови [1, с. 6].

Машинное обучение открывает новые горизонты в обеспечении авиационной безопасности за счет анализа данных о состоянии пилотов. Мощные алгоритмы способны проанализировать огромные массивы информации, поступающие от датчиков, отслеживающих биометрические показатели и технические параметры, и выделить в них скрытые тенденции, которые могут указывать на потенциальные опасности. Искусственный интеллект способен отслеживать колебания сердечного ритма, уровень стресса и другие биологические показатели пилотов, прогнозируя, как эти факторы могут сказаться на их когнитивных способностях и работоспособности. Внедрение ИИ в авиацию не только оптимизирует контроль за состоянием экипажа, но и создает новые возможности для повышения квалификации пилотов.

Отслеживание уровня нервного напряжения и усталости у авиаторов – критически важная мера для поддержания безопасности воздушного движения, поскольку эти факторы могут серьезно ухудшить процессы принятия решений и выполнения ответственных операций. К примеру, электроэнцефалография (ЭЭГ) предоставляет возможность регистрации мозговой активности, что позволяет с высокой степенью точности идентифицировать состояния перенапряжения. Наряду с этим, способы анализа вариабельности сердечного ритма (ВСР) доказали свою эффективность в качестве надежного средства оценки отклика организма на стрессовые воздействия. Эти технологии не только обеспечивают контроль, но и создают предпосылки для оперативного реагирования при необходимости.

Изучение сна играет значимую роль в обеспечении безопасности полетов, поскольку нехватка сна или его низкое качество могут негативно сказаться на когнитивных функциях пилотов и их способности адекватно реагировать в сложных обстоятельствах. Способы анализа сна авиаторов включают в себя использование портативных устройств, таких как фитнес-браслеты и специализированные трекеры сна, которые позволяют фиксировать длительность и качество сна. Данные устройства регистрируют фазы сна, его глубину и количество пробуждений, что позволяет оценить степень восстановления пилота перед вылетом.

Эффективность пилотов в критических ситуациях во многом зависит от их психологического состояния. Для минимизации рисков в стрессовых условиях авиации разработаны специальные методики, призванные снизить уровень тревоги и предупредить ошибки, обусловленные эмоциональной нестабильностью. Одним из таких инструментов являются тренинги по управлению стрессом, которые обучают пилотов эффективным стратегиям саморегуляции и повышают их устойчивость к внешним факторам. Еще одним ключевым фактором является создание условий для психологической разрядки в процессе полета. Для этого можно применять специальные дыхательные упражнения и медитативные практики. Эффективность таких методов подтверждена исследованиями NASA, которые показали снижение вероятности ошибок на 30%.

В сфере авиации современные системы контроля состояния пилотов активно применяют биометрические датчики для непрерывного отслеживания ключевых физиологических показателей, включая частоту сердечных сокращений и насыщенность крови кислородом. Данные, получаемые в режиме реального времени, оказывают существенную помощь в оперативном реагировании на любые изменения в состоянии пилота. Но точность измерений может быть подвержена влиянию внешних воздействий, например, вибрации и скачков давления. Это подчеркивает актуальность дальнейших научных разработок и совершенствования существующих технологий. В то же время, внедрение беспилотных и дистанционно-пилотируемых летательных аппаратов в армии и других силовых структурах может ускорить развитие технологий мониторинга в авиации.

Для адаптации технологий мониторинга состояния пилотов необходимо учитывать специфические условия авиационной среды. Например, разработка и внедрение систем, устойчивых к внешним воздействиям, таким как вибрация и изменение давления, требует применения современных материалов и инженерных решений. Важным аспектом является интеграция данных от новых систем мониторинга с существующими инструментами контроля и управления полетом. Это позволит создать единую платформу для анализа и обработки данных, что повысит оперативность и точность принятия решений в нештатных ситуациях. Таким образом, методы адаптации должны включать как технические, так и организационные меры для обеспечения надежности, и эффективности новых технологий.

Одной из основных проблем при внедрении системы умного мониторинга является необходимость интеграции с существующим бортовым оборудованием. Многие воздушные суда, особенно старого поколения, могут не поддерживать современные технологии. Но разработка адаптивных интерфейсов и модульных решений, которые могут быть установлены на различные типы воздушных судов без значительных изменений в их конструкции. Системы мониторинга собирают и обрабатывают большой объем персональных данных пилотов, что вызывает вопросы о конфиденциальности и защите информации. Однако использование современных методов шифрования данных и строгое соблюдение нормативов в области защиты персональной информации, таких как GDPR. Пилоты могут воспринимать систему мониторинга как инструмент контроля, что может вызвать психологический дискомфорт и сопротивление. Хотя проведение разъяснительной работы с экипажами подчеркнёт преимущества системы для их безопасности и здоровья.

Дистанционный мониторинг состояния пилотов с использованием умных технологий — это не просто инновация, а необходимость, продиктованная требованиями современной авиации. Такие системы способны значительно повысить безопасность полетов, предотвратить аварийные ситуации и обеспечить комфортные условия работы для экипажа. Несмотря на существующие барьеры, такие как технические ограничения, вопросы конфиденциальности и высокая стоимость, их можно преодолеть с помощью адаптивных решений, строгого соблюдения нормативов и активного взаимодействия с заинтересованными сторонами.

Список литературы:

1. Аникина Е. И., Бочанова Н. Н., Малышев А. В. Учебный контент электронной информационно-образовательной среды университета для довузовской подготовки иностранных граждан // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. — 2017. — Т. 7, № 4 (25). — С. 6.
2. Денисов Д.А. Человеческий фактор в авиации и пути уменьшения его воздействия на безопасность полетов // Научно-практический электронный журнал Аллея Науки. — 2021. — № 6(57). — [Электронный ресурс]. — URL: Alley-science.ru.
3. УРАЛЬСКИЕ НАУЧНЫЕ ЧТЕНИЯ: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (28 сентября 2023 г., г. Пермь) / Коллектив авторов. — Уфа: Аэтерна, 2023. — 184 с.
4. Успенская А.Н., Скоробогатько А.Д. Анализ человеческого фактора в авиационных происшествиях // Международный научный журнал «Флагман науки». — 2024. — № 10(21). — С. [б. с.].