本发明属于森林火灾航空防治和航空领域，具体涉及一种固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法。
背景技术：
1、相比传统灭火方法，航空灭火具有更多的优势，在发现火灾后，可以及时到达火场进行扑救，机动性强，不受地面交通限制。灭火的连续性强，飞机速度快，可以实现灭火资源的快速补给。此外，对于地面人员难以进入的大面积森林大火，可以利用飞机从上空进行有效扑灭。
2、对于大型灭火飞机而言，其灭火性能至关重要，而灭火性能与投水效果密切相关，因此国内外有大量对于灭火飞机投水效果的评估方法。
3、然而，目前对于灭火投水绩效的评价都集中在灭火效果上，而忽视了飞行员或飞行机组作为灭火任务重要组成部分的作用及其绩效表现。事实上，由于飞行机组成员在固定翼灭火飞机执行灭火任务时会经历能见度低、飞行高度低以及投水瞬间重心变化等极具挑战性的情况，任务可能会在生理层面对飞行机组成员产生影响，并进一步影响投水效果及飞行机组成员的自我效能感。
4、固定翼灭火飞机投水作业和旋翼飞行器投水方式存在显著差异，当前评价方式主要针对实际投水位置的准确性进行评价，缺少对固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效的评价方法，从而不能有效优化固定翼灭火飞机飞行机组的培训过程，不能为飞行机组的选择与搭配提供有力证据，不能从人机协作效果的角度对灭火任务程序进行改进。
5、具体的，当前现有的对飞行员进行绩效评估的方法存在以下局限性：
6、一、由于生理数据难以采集而未将生理数据纳入绩效评估的考量因素；
7、二、并非针对固定翼灭火飞机飞行机组进行投水这一特定任务场景，因而未将投水效果纳入绩效评估的考量因素；
8、三、对实际过程中灭火作业的心理评价为空白，其原因包括：评价方式过于繁琐，作业人员不愿配合；关注实际效果，而对作业人员生理心理状态关注过少。
9、四、评估模型只关注客观表现指标，或只基于任务表现和心率，而不考虑主观表现指标。
技术实现思路
1、有鉴于背景技术所述，本发明的目的在于提供一种固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评估模型，并以此作为固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效的评价方法。
2、为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，所述固定翼灭火飞机为大型水陆两栖飞机，包括以下步骤：
4、在固定翼灭火飞机执行投水训练或试验任务过程中获得飞行机组成员的客观表现指标；
5、在固定翼灭火飞机执行投水训练或试验任务后现场采集任务性能指标；
6、在固定翼灭火飞机执行投水训练或试验任务后采集每位飞行机组成员的主观感受指标；
7、建立投水绩效动态评估模型，根据所述客观表现指标、任务性能指标及主观感受指标，得到所述固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效的综合评价结果。
8、作为优选，所述客观表现指标包括眼动数据、心率数据及视频数据，其中，所述眼动数据是指全部行机组成员平均注视时间，其指标得分为t；所述心率数据是指全部飞行机组成员平均心率，其指标得分为h；所述视频数据包含飞行机组执行功能时间比，其指标得分为r；所述视频数据同时还包含全部飞行机组成员平均操作频率，其指标得分为o。
9、作为优选，所述采集任务性能指标，包括：在所述固定翼灭火飞机执行投水训练或试验任务后现场采集任务性能指标，所述任务性能指标是指任务中的有效投水面积比，其指标得分为s。
10、作为优选，所述的在固定翼灭火飞机执行投水训练或试验任务后采集每位飞行机组成员的主观感受指标，包括：在所述固定翼灭火飞机执行投水训练或试验任务后采集每位飞行机组成员的主观感受指标，所述主观感受指标是指对每位飞行机组成员进行nasa-tlx评分，评分内容包括：脑力要求、努力程度、时间要求、体力要求、任务表现和挫败感。
11、作为优选，所述建立投水绩效动态评估模型，包括：
12、对全部飞行机组成员的脑力要求评分取平均值，得到脑力要求平均得分α；对全部飞行机组成员的努力程度评分取平均值，得到努力程度平均得分β；对全部飞行机组成员的时间要求评分取平均值，得到时间要求平均得分γ；对全部飞行机组成员的体力要求评分取平均值，得到体力要求平均得分δ；对全部飞行机组成员的任务表现评分取平均值，得到任务表现平均得分ε；对全部飞行机组成员的挫败感评分取平均值，得到挫败感平均得分ζ；
13、根据所述全部飞行机组成员的脑力要求、努力程度、时间要求、体力要求、任务表现和挫败感的平均得分，计算出每种得分对于总得分的权重，得到投水绩效评估模型中脑力要求、努力程度、时间要求、体力要求、任务表现和挫败感的权重系数分别为α、β、γ、δ、ε、ζ，建立得到飞行机组投水绩效动态评估模型：
14、。
15、进一步优选，所述眼动数据的指标得分t的计算方法为：
16、从机长开始监控pfd画面速度带满足投水速度到副驾驶将投汲水预位开关拨至中立位所需的时间t1，该时间从所述视频数据中分析得到；注视时间指飞行机组成员进行某项操作时为确认操作正确性而产生的注视时间t2，所述平均注视时间的指标得分t为全部飞行机组成员注视时间得分的均值，即：
17、
18、其中，n为飞行机组成员数量。
19、进一步优选，飞行机组成员的平均心率得分h的计算方法为：
20、
21、
22、其中，n为飞行机组成员数量，h1为飞行机组成员在静态下的心率，h2为飞行机组成员在执行任务过程中的心率，h为飞行机组成员的心率得分，得分最低为0。
23、进一步优选，飞行机组执行功能时间比的指标得分r的计算方法为：
24、根据由飞行机组成员或地面人员记录完整的任务时间t，和通过分析所述视频数据得到的飞行机组执行功能时间t1，得到飞行机组执行功能时间比得分r：
25、。
26、进一步优选，根据采集到的视频数据，得到飞行机组成员在执行功能时间内的平均操作频率得分o的计算方法为：
27、
28、其中，n为飞行机组成员数量；o为每位飞行机组成员在完整投水任务中进行的全部操作数量，o1为每位飞行机组成员在执行功能时间内的操作数量。
29、进一步优选，所述任务中的有效投水面积比的指标得分为s的计算方法包括：根据采集到的有效水带面积s，以及理论投水面积lλ，计算得到有效投水面积比得分s，即：
30、其中，l为理论水带长度：
31、
32、其中，ur为固定翼灭火飞机相对空气的速度，w为风速，α为飞机地速与空速的夹角，v为飞机水箱的容积，a0为水箱的横截面积，s1为投水舱门的面积，λ为理论水带宽度：
33、
34、其中，ρw为水的密度，ρα为空气的密度，q为投水过程中的定量流量。l与λ均经过相关理论与试验验证得到。
35、所述建立飞行机组投水绩效动态评估模型，包括：
36、本发明中，所述nasa-tlx量表为多维脑力负荷评价量表，由美国国家航空航天局（nasa）开发，用于评估任务的工作负荷。该量表涉及到六个负荷因素，包括心理需求、体力需求、时间需求、作业绩效需求、努力程度和挫折感，每个因素都由一条20等分的直线表示，分别以低、高字样示标。
37、本发明的有益效果：
38、本发明通过无感无侵入的方式，便捷地采集重要生理数据，通过数据分析和比对提升灭火作业效能和安全性，指导飞行员提升固定翼灭火飞机作业过程中的安全操作，简化了评估方式。
39、本发明通过nasa-tlx量表对飞行员的主观感受进行指标采集，该量表问题设置简单精确，更容易被飞行员接受，且其作为心理学领域广为使用的心理量表，在工作负荷的主观反馈上体现了极高的可信度。
40、本发明的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，通过飞行机组在投水任务中的客观表现和主观感受，建立由主观感受得到模型系数的动态评估模型，充分考虑飞行机组成员在投水任务中主观感受的重要性，保留了每名飞行机组成员、每套飞行机组表现各自的独特性，实现全方面对固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效进行评价。且不需要大量客观数据通过统计学方法得到权重，减少了评价过程中数据处理的繁琐流程。
41、由评估模型得到的飞行机组投水绩效评分，可以通过单套飞行机组纵向的多次任务比对，来对飞行机组的训练效果及灭火任务程序进行评价；也可以通过对多套飞行机组横向的比对，来对飞行机组搭配的合理性进行评价。
1.一种固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，所述固定翼灭火飞机为大型水陆两栖飞机，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，所述客观表现指标包括眼动数据、心率数据及视频数据，其中，所述眼动数据是指全部行机组成员平均注视时间，其指标得分为t；所述心率数据是指全部飞行机组成员平均心率，其指标得分为h；所述视频数据包含飞行机组执行功能时间比，其指标得分为r；所述视频数据同时还包含全部飞行机组成员平均操作频率，其指标得分为o。
3.根据权利要求2所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，所述采集任务性能指标，包括：在所述固定翼灭火飞机执行投水训练或试验任务后现场采集任务性能指标，所述任务性能指标是指任务中的有效投水面积比，其指标得分为s。
4.根据权利要求3所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，所述主观感受指标是指对每位飞行机组成员进行nasa-tlx评分，评分内容包括：脑力要求、努力程度、时间要求、体力要求、任务表现和挫败感。
5.根据权利要求4所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，所述建立投水绩效动态评估模型，包括：
6.根据权利要求2所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，所述眼动数据的指标得分t的计算方法为：
7.根据权利要求2所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，所述心率数据的指标得分h的计算方法为：
8.根据权利要求2所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，飞行机组执行功能时间比的指标得分r的计算方法为：
9.根据权利要求3所述的固定翼灭火飞机飞行机组投水绩效评价方法，其特征在于，所述任务中的有效投水面积比的指标得分为s的计算方法包括：根据采集到的有效水带面积s，以及理论投水面积lλ，计算得到有效投水面积比得分s，即：
