近年来,随着空域流量的增加,管制员的工作量也随之增加,管制员疲劳检测技术的研究日益重要。管制员作为空中交通管理的决策主体,需要通过视觉观察和语音通话感知扇区内飞机的运行信息,经过大脑整合理解管制扇区的动态情况,利用甚高频对讲机向飞行员发布管制指令,与各部门进行协调,填写进程单等。每一步工作都需要管制员的认知能力协同完成,因此融合管制员认知能力建立疲劳检测系统对管制员疲劳风险管理具有重要意义。首先,论文研究总结了管制员规章制度、胜任特征以及工作要求,结合认知能力通过词频分析方法,初步建立了管制员的认知能力维度,共7个层面,分别为记忆力、注意力、运算能力、空间能力、推理能力、感知觉能力和理解能力。再通过两轮调查问卷的编制与施测,确定了疲劳状态下影响管制员工作的认知能力,共有4个层面,分别为记忆力、注意力、运算能力以及空间能力。其次,根据提取的疲劳状态下影响管制员工作的认知能力,结合神经行为认知状态测试和神经行为核心测试设计了基于认知变化的管制员疲劳检测系统。与此同时,为了诱导被试出现疲劳状态,本研究基于n-back任务设计了疲劳诱导实验,两者均通过Javascript、Html编程语言完成开发。要求被试在疲劳诱导实验过程中进行基于认知变化的疲劳水平检测和精神疲劳(RSME)量表打分,从而获得实验数据进行分析。最后以RSME量表为校标验证了管制员疲劳检测系统的可行性,建立管制员疲劳的4等级风险预警系统。并且通过疲劳诱导实验还发现疲劳变化呈现了一定的规律性,为日后疲劳的研究提供了一定的理论依据。通过对基于认知变化的管制员疲劳系统的研究,证明了该检测方法短时且高效,避免了传统生理测量法设备庞大便携性低以及量表检测方法客观性低等问题。因此,该检测系统可以嵌入到管制员实际工作中去,能够实时的对管制员疲劳风险进行测量评估。