Unpressurized light aviation aircrafts flight and psysiological data acquisition system

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, André Emanuel Castro
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/2012
Resumo: Special thanks to FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia) for the MSc Grant under AIRDEV (Business Models for Airport Development and Management) Project in partnership with MIT – Portugal Program (Reference: MIT- PT-TSAAs/0046/2008). Special thanks to Nonin Medical Inc. for supporting this work with the cerebral oximetry equipment. Special thanks to the OMNI Aviation Training Center for the assistance and availability for flight tests. Special thanks to the Portuguese Air Force for the authorization to conduct Hypobaric Chamber tests in the Aeronautical Medical Center. Special thanks to the Department of Sport Sciences of the University of Beira Interior for the Garmin Forerunner 305. Special thanks to the Department of Informatics of the University of Beira Interior and to the Informatics Engineering Department of the Superior School of Technology of the Polytechnics Institute of Tomar for the assembly of the Atmospheric Sensors Board and the creation of specific software.
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spelling Unpressurized light aviation aircrafts flight and psysiological data acquisition systemAviação ligeiraCabinas despressurizadasSpecial thanks to FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia) for the MSc Grant under AIRDEV (Business Models for Airport Development and Management) Project in partnership with MIT – Portugal Program (Reference: MIT- PT-TSAAs/0046/2008). Special thanks to Nonin Medical Inc. for supporting this work with the cerebral oximetry equipment. Special thanks to the OMNI Aviation Training Center for the assistance and availability for flight tests. Special thanks to the Portuguese Air Force for the authorization to conduct Hypobaric Chamber tests in the Aeronautical Medical Center. Special thanks to the Department of Sport Sciences of the University of Beira Interior for the Garmin Forerunner 305. Special thanks to the Department of Informatics of the University of Beira Interior and to the Informatics Engineering Department of the Superior School of Technology of the Polytechnics Institute of Tomar for the assembly of the Atmospheric Sensors Board and the creation of specific software.The majority of light aviation aircrafts have non pressurized cabins that may pose risks for the safety of both pilots and passengers. As altitude increases partial oxygen pressure decreases and this situation may lead to early stages of hypoxia affecting pilot’s capabilities to perform simple tasks. In addition temperature also changes as altitude increases. All these factors combined in several ways may affect significantly the capability of a pilot to conduct a safe flight. Some work has been developed in this area and results show that even small changes in altitude can decrease pilot’s oxygen level significantly. Thus, as pilot’s behavior and flying capabilities can be affected, flight safety may be compromise too. This work is generally focused on the acquisition and study of flight operational and physiological data, to perform such objectives data acquired from the aircraft contains several items as geographic coordinates, attitude, altitude, speed, g-load, heading, absolute pressure and temperature inside the cabin; also data acquired from the pilot contains cerebral oximetry, and electroencephalogram (EEG) and electrocardiogram (ECG) parameters. During the flight pilot’s own safety and comfort are important issues so that we developed a portable system that may be installed and operated in a safe and ergonomic way inside a light (small) aircraft cabin. This equipment is also flexible enough so that it may be used inside a hypobaric chamber or in a flight simulator to test prior a real flight some specific pilot’s reactions to different flight scenarios. The specific objective of this work is to report the acquisition, processing and monitoring of flight data collected directly and in real time from the aircraft and the pilot, so it may be analyzed to determine pilot’s major physiological changes and the consequents alterations of his flying capabilities. Taking in account either the results of this work or the flight safety boundaries we also sustain the basis for a revision of the actual European legislation for pilot licensing.xvii Resumo A maioria das aeronaves que pertencem à aviação ligeira não possuem cabina pressurizada o que pode ser perigoso para a segurança de pilotos e passageiros. Com o aumento da altitude a pressão parcial do oxigénio diminui e esta ocorrência pode levar a sintomas iniciais de hipóxia que podem afetar a capacidade do piloto de realizar tarefas simples. Em adição à diminuição da pressão a temperatura também diminui com o aumento da altitude e todos estes fatores podem combinar-se de várias formas e afetar significativamente a capacidade do piloto de efetuar o voo em segurança. Tem vindo a ser desenvolvido algum trabalho nesta área e os resultados indicam que pequenas variações de altitude podem diminuir o nível de oxigenação do piloto de forma significativa. Desta forma como o comportamento do piloto e as suas capacidades de pilotar a aeronave podem ser afetadas a segurança do voo também pode ser comprometida. O objetivo geral deste trabalho consiste na aquisição e análise de dados de voo da aeronave assim como de dados fisiológicos do piloto; para realizar os objetivos propostos os dados adquiridos da aeronave contêm vários parâmetros como coordenadas geográficas, atitude, altitude, velocidade, cargas g, direção, pressão absoluta e temperatura do interior da cabina; assim como os dados fisiológicos do piloto contêm oximetria cerebral, eletroencefalograma (EEG) e eletrocardiograma (ECG). Durante os voos a segurança e conforto do piloto são fatores importantes pelo que foi desenvolvido um sistema portátil que pode ser instalado e operado de uma forma segura e ergonómica dentro de uma cabina de uma aeronave da aviação ligeira. Este equipamento também foi pensado para poder ser usado numa câmara hipobárica ou num simulador de voo para efetuar testes precedentes a voos reais para testar a reação do piloto a diferentes cenários de voo. O objetivo específico deste trabalho é a descrição da aquisição, processamento e monitorização de dados recolhidos diretamente e em tempo real da aeronave e do piloto, para que sejam analisados e seja determinado as alterações na fisiologia do piloto e as consequentes alterações das suas capacidades de pilotar a aeronave. Tomando em considerações quer os resultados deste trabalho quer os padrões da segurança do voo este trabalho também sustem informação relevante para uma revisão da atual legislação Europeia para licenças de pilotos.Universidade da Beira InteriorSilva, Jorge Miguel dos ReisuBibliorumMarques, André Emanuel Castro2014-07-09T14:27:00Z2012-102012-10-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.6/2012enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-12-15T09:37:49Zoai:ubibliorum.ubi.pt:10400.6/2012Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T00:43:44.583771Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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