让“看不见的状态”被看见——陕西工业职业技术大学学生张伟带队研发飞行员多模态状态监测系统

　　导语 一次飞行之后，张伟的舅舅被通知停飞三个月。体检指标都正常，可他坐上旋转座椅，仍说不清身体是往左偏还是往右偏。这种“看不见的状态”，传统检查测不出来，考官也问不出来。三年后，陕西工业职业技术大学机械设计制造及其自动化专业学生张伟，带着一支跨专业学生团队，把这个问题做成了一台280克的头戴设备。

　　

　　▲ “鹰眼”多模态眼动前庭监测头戴设备，整机约280克

　　设备整机约280克，把眼动、脑电、肌电与飞行参数四类采集模块装进同一副头梁。难点不在“采得到”，而在“对得上”——四路信号要落在同一根时间轴上，同步误差被压到10毫秒以内；传统分体式方案往往超过50毫秒，数据彼此错开，“单看每一条都对，放在一起就对不上”。为了这10毫秒，团队自研统一时钟源，推倒重来了三次原型，把采集板和电池一点点塞进头梁，最终把佩戴舒适度评分做到8.8分。

　　更难的是让数据“说人话”。系统以角膜反射法与瞳孔中心法实现像素级眼动定位，追踪精度0.01°；再用多层感知机与Transformer融合四路特征，输出疲劳、注意力、认知负荷与作战胜任力四类状态，异常预警响应小于1秒。在50名飞行员和飞行学员的小规模试用中，系统综合评估准确率98.7%，比传统“人工观察＋单一生理指标”的85%高出13.7个百分点；一次完整评估从15分钟以上压缩到3分钟以内。

　　真正让方案改头换面的，是使用它的人。在空军特色医学中心飞行员选拔中心，一线专家看完演示，提的第一条建议不是“指标再高一点”，而是“数据要采集得有效”——任务设计不合理，再高的精度也是在测噪声。团队据此重做了任务范式，并逐条回应了专家关于模型验证、指标解释、部署便捷性和结果可复核可追溯的意见。

　　2025年9月至12月，团队与空军特色医学中心推进联合中试。现场跑出来的数字，比实验室里的更硬：误报率由8.6%降至1.3%，系统结论与专家人工评定的一致性由78.2%提升到98.7%，评估记录可追溯比例由60%提升到100%。

　　

　　▲ “鹰眼”项目团队与“大国工匠”何小虎在校园里合影

　　2025年4月，丁薛祥来到学校实训基地调研，现场观看了“鹰眼”硬件系统。对张伟来说，比这更具体的，是选拔中心考官在看完系统后说的一句话：“以前我们靠经验，现在至少能回头看一眼数据。”

　　“以眼为盾，守护每一片蓝天。”张伟说。团队接下来要做的是把设备做得更轻、更稳、更好用——2025年，团队参与的国防科技创新特区163项目立项；2026年，一项经费68万元的国家自然科学基金项目获批。

　　发布前核实：①张伟及团队成员姓名、年级、分工须与学籍及项目档案一致；舅舅停飞一事涉及个人与部队信息，发布前须取得本人同意，必要时作匿名化处理；②50人试用与中试各项数据的统计口径、时间范围以项目测试报告为准；③丁薛祥调研的时间、表述与配图请以官方通稿为准；④文中引语为根据项目材料整理的表述，正式发布前请以受访者原话替换；⑤合影人员身份请与团队名单核对后再配发图注。