飞行保护头盔集成心冲击图的心率变异性监测装置研究与设计

来源：电子与信息学报杂志2025年第11期北京时间：

作者：赵彦鹏, 李法林, 李晅, 余海波, 曹征涛, 张翼

单位：1.空军军医大学空军特色医学中心 北京 1001422.深圳赋远科技有限公司 深圳 5181313.厦门大学 厦门 361005

摘要：心率变异性通过分析心跳间期的微小波动反映自主神经系统的调节功能，是飞行员飞行监测中不可或缺的生理参数，尤其在疲劳分层、神经功能评估和应激预警方面具有独特价值。传统的基于心电图的心率变异性监测等方法应用于飞行环境下存在佩戴不便、监测难度大等问题。该研究设计了一种基于飞行保护头盔的心冲击图心率变异性监测装置，实现了对飞行员心脏机械活动的无创、连续监测，并采用小波分析方法对心冲击图信号进行多时间尺度分解，实现心率变异性分析。实验结果表明，该装置R-R间期监测指标与心电监测结果一致性较好，其中SDNN的一致性范围为95.80%，RMSSD的一致性范围为94.08%。后续将结合头盔式眼动监测、脑电监测等集成设计，实现飞行员飞行过程中的多维生理指标监测和数据融合，为飞行应激监测、飞行疲劳预警以及飞行认知负荷评估提供技术支撑。

关键词：心率变异性, 心冲击图, 飞行员保护头盔, 生理监测