文章编号:1009-6094(2023)04-1202-07基于任务情境的航线飞行员脑力负荷特征研究*汪磊1，王朔1，邹颖1，张梦茜1，吴建军1，李姝2(1中国民航大学安全科学与工程学院，天津300300;2中国民航大学飞行分校，天津300300)摘要:为探究飞行任务中航线飞行员的脑力负荷特征，开展了2种经验水平(机长、副驾驶)×3种任务阶段(进近阶段、火警阶段、着陆阶段)的混合双因素设计试验，记录HＲ、HＲV、EDA和眼动指标作为因变量，建立广义线性混合模型并分析数据。结果显示，与副驾驶组相比，机长组HＲ均值、SCL、SCＲ和平均瞳孔直径更小，IBI均值和PNN20更大;被试在不同任务阶段的脑力负荷生理特征亦存在差异。研究表明，航线飞行员的脑力负荷特征受到经验水平的影响，机长在全部任务阶段中脑力负荷均低于副驾驶;不同任务阶段的脑力负荷特征存在差异，由进近阶段到着陆阶段，航线飞行员的脑力负荷表现出逐级上升的趋势。研究结果可为实现循证训练、提高训练效率提供数据支持，有助于提升飞行安全水平。关键词:安全人体学;飞行安全;脑力负荷;心率;心率变异性;皮肤电活动;眼动中图分类号:X949文献标志码:ADOI:10.13637/j．issn．1009-6094.2021.2153*收稿日期:2021－12－13作者简介:汪磊，研究员，从事航空安全与人因研究，wanglei0564@hotmail．com。基金项目:国家自然科学基金项目(32071063);装备预研重点实验室基金项目(6142222190206)0引言脑力负荷与人的安全表现密切相关，已有研究指出，脑力负荷过高将导致飞行员忽视关键的情境信息，甚至造成飞行事故［1］。据统计，大约60%的飞行事故可归因于飞行机组脑力负荷过高［2］。伴随自动化和智能化技术在现代飞机驾驶舱的进一步应用，飞行员由飞机的主动控制者逐渐变为被动监管者，这种角色转变无疑会增加飞行员的脑力负荷［3］，带来了新的安全隐患。为保障飞行安全，有必要针对任务情境中飞行员的脑力负荷特征展开研究。在众多脑力负荷测量方法中，生理测量方法具有实时性和客观性等优势［4］，是当前脑力负荷评估关注度最高的方法［2］。当人体承受脑力负荷时，某些生理参数会发生变化［5］，其中，心率(HeartＲate，HＲ)和心率变异性(HeartＲateVariability，HＲV)能够表征自主神经系统激活程度，被认为是最为敏感的脑力负荷生理测量指标［6］。伴随脑力负荷水平的上升，HＲ指标HＲ均值会表现出升高的趋势，而HＲV时域指标心搏间期均值(MeanInter-BeatInterval，MeanIBI)、N－N间期的标准差(theStandardDeviation...
