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德州农工大学的科学家在灾难现场。
德州农工大学的研究人员在三次灾难中跟踪了机器人辅助搜救中心(CRASAR)和佛罗里达州立大学灾害风险政策中心的16名经验丰富的无人机飞行员。|图片:罗宾·墨菲提供

德克萨斯农工大学的科学家们研究了哈维飓风、基拉韦厄火山爆发和迈克尔飓风之后的飞行员,发现无人机飞行明显比之前想象的更疲劳。基于这些发现,研究人员建议无人机飞行员在休息时间和日常安排方面应与航空公司飞行员一样,并制定新的协议,以帮助减少人为错误的可能性。

该科学家小组由博士领导。Ranjana Mehta、Camille Peres和Robin Murphy在美国国家科学基金会的资助下,于7月26日至27日在华盛顿特区举行的第10届应用人类因素和人体工程学国际会议上发表了他们的三篇论文。

航空公司飞行员和医疗后送直升机飞行员都要遵守规章制度,驾驶舱和操作程序都要经过测试,以确保最大限度地减少人为失误。但用于公共安全的小型无人机系统(UAS)飞行员没有这样的指导方针,随着小型无人机的使用越来越多,事故发生的几率也在增加。无人机机组人员通常工作时间长且不规律;然而,人们一直认为小型无人机非常容易操作,而且它们可以随时随地飞行,风险很小。国家消防局最近发布的用于公共安全行动的无人机国家公共安全标准2400没有解决机组人员疲劳问题,这影响到需要多少飞行员来覆盖一场灾难,部分原因是缺乏科学数据。这些论文为初步标准提供了基础,尽管还需要进一步的研究。

这项研究跟踪了机器人辅助搜救中心(CRASAR)和佛罗里达州立大学灾害风险政策中心的16名经验丰富的无人机飞行员。飞行员的心率和精神运动反应被记录下来,结果显示,在每次部署的第三天,飞行员都表现出较高的疲劳水平。在一次部署(飓风哈维)后仅一天,飞行员就显示出相当于酒精中毒的疲劳损伤水平为0.05%,高于载人航空飞行员的法定上限(0.04%)。在“迈克尔”飓风期间,飞行员的飞行时间最规律,疲劳程度较低,但人为失误仍时有发生。疲劳程度与自我报告的人为错误或情况意识丧失事件相匹配,所有这些事件都是轻微的,不会影响响应,但突出了出现重大问题的可能性。

对于那些希望与应急人员一起工作的人来说,这些研究还有其他结果。研究人员必须创建从飞行员那里收集数据的方法,同时不干扰他们的任务,以及分析数据以快速反馈给应急人员的方法。他们还必须创造新的方法,将研究人员嵌入这些灾难响应团队。

墨菲说:“现在我们已经确认存在一个真实的问题,我们正在为公共安全机构和无人机团队制定一套实用的建议,以便在初秋飓风和无人机救灾更频繁发生时及时采取行动。”

梅塔是德克萨斯农工大学工业与系统工程副教授,神经人体工程学实验室主任。佩雷斯是德克萨斯农工大学健康科学中心的环境与职业健康助理教授,也是玫玫凯奥康纳过程安全中心人类系统工程研究的助理主任。墨菲是德州农工大学雷声公司的计算机科学与工程教授,专门研究救灾无人系统。

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