WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 || 28 | 29 |   ...   | 34 |

Сравнительный анализ оперативных образов,возникающих у летчика при работе с тремя разными системами (пилотажные приборы,СВП и телевизионное изображение СВП), приводит к выводу о том, что припроектировании летной деятельности, прежде всего при разработке техническихсредств отображения информации, а также методов и технических средств обучения,необходимо опираться на знание специфичности концептуальной модели,формирующейся у летчика в силу требований профессии — геоцентрического образа полета.Эффективность этих средств и методов в плане их влияния на надежность, скоростьи точность человеческого действия зависит от того, соответствуют ли ониконцептуальной модели и способствуют ее подкреплению или, наоборот, мешают еереализации. Главный вопрос здесь: на какую точку отсчета ориентирована системапередачи информации (и методы обучения) — на координаты неподвижной землиили движущегося самолета.

6.3. Учет специфики образа полета при проектировании индикациипространственного положения самолета.

Индикатор пространственного положения— авиагоризонт— используется вавиации более полувека. Это один из важнейших приборов, занимающих центральноеместо на приборной доске. Его функции — обеспечивать не толькопилотирование, но и пространственную ориентировку вне видимости земли. Основулицевой части авиагоризонта составляет изображение линии искусственногогоризонта. силуэта самолета и шкалы тангажа.

Существуют два основных типа этого прибора(рис. 1). На первом представлен подвижный (относительно продольной оси, т.е. покрену) силуэт самолета. Линия горизонта перемещается только относительнопоперечной оси самолета, вверх и вниз, параллельно самой себе. Она разделяетизображение "земли" и "неба" на шкале тангажа. При перемещении линии горизонтавниз силуэт самолета оказывается на фоне голубого поля, и это означаетположительный угол тангажа. Такой способ индикации пространственного положениясамолета называют "вид с земли на самолет".

Рис. 1. Схематичное изображениеавиагоризонта

I — 1 — вид индикации "с земли насамолет": 1 — левыйкрен. 2 — правыйкрен; II — видиндикации "с самолета на землю": 1 — левый крен, 2 — правый крен

На втором типе прибора представленнеподвижный силуэт самолета и перемещающаяся линия горизонта, которая не толькоуходит вверх или вниз, но и наклоняется вправо (при левом крене) или влево (приправом крене). Такую индикацию принято называть "вид с самолета на землю".Положение самолета определяется через оценку положения земли и горизонтаотносительно самолета. Иногда этот вид индикации характеризуют как "прямой",или "естественный", основываясь на том, что на индикатор перенесено изображениевидимого поля, т.е. перемещающегося относительно положения наблюдателя (всамолете) пространства. Иными словами, индикатор воспроизводит необычную"чувственную основу" образа восприятия. Сделаны попытки визуализировать слепойполет, обеспечить внешнее сходство видимых летчиком картин в визуальном иприборном полетах.

Поскольку такое направление попытоквизуализации полета противоречит выводам, полученным в нашем исследовании,остановимся на проблеме визуализации несколько подробнее.

Концепция целесообразности индикациилетчику аналога того, что он видит из кабины, была выдвинута в США еще в30–х годах, и именноона реализована в большинстве авиагоризонтов, используемых в авиации зарубежныхстран. Практика полетов и научные факты поставили эту концепцию под сомнение.Мы считаем эту концепцию ошибочной, так как при создании индикатора неучитывалась специфичность формирующегося у летчика образа полета. Индикаторвоспроизводит лишь некоторые моменты афферентации, внешне сходные с теми,которые связаны с сенсорно–перцептивным уровнем отражения. Все же остальные уровни тойсложной системы, какой является образ полета, при этомигнорируются.

И тем не менее ошибочная концепцияоказалась живучей. Одна из причин этого заключается в том, что индикациясоздается в расчете на человека, не имеющего летного опыта.

Обычно человек нелетной профессии, в томчисле и инженер–конструктор авиаприборов, воспринимает, будучи в полете, землю игоризонт перемещающимися. Отсюда стремление дать на индикаторе подвижный индексавиагоризонта. Но можно ли такое представление информации считать шагом ввизуализации полета Нам кажется, нельзя. Под термином "визуализация полета"понимается создание такой картины, которая при отсутствии видимости земливоспроизводит ситуацию такой, какой она наблюдается в условияхвизуального полета. Этакартина не обязательно соответствует реальной ситуации, которая должна была бынаблюдаться в данный момент, но впечатление, что ситуация, отображаемая вкартине, реальна, создавать должна. Отсюда следует, что картина должна бытьобъемной при строгом сохранении масштаба, что для летчика эта картина должназанимать по горизонту угол около 150°, по углу места — около 125°, как это бывает ввизуальном полете. Горизонт на картине должен при всех эволюциях самолетасовпадать с невидимым естественным горизонтом. На этой картине нужновоспроизвести бег земной поверхности и многое другое. Только при выполненииэтих очевидных условий можно говорить о действительной визуализации полета,создающей впечатление, подобное "эффекту присутствия". Иначе говоря,визуализация, которая могла бы быть эффективной, должна строиться с такимрасчетом, чтобы она могла "запустить" всю совокупность механизмов психическогоотражения, которые работают в визуальном полете.

В зарубежной литературе большой интерес квопросам визуализации полета наблюдался в 60–х годах [33, 163]. Тогдапредполагалось, что разрабатываемые телевизионные, радиолокационные иинфракрасные системы с изображением внекабинного пространства на ЭЛТ послужатсредством визуализации полета. Этого не произошло из–за принципиальных различий междувидом внекабинного пространства и тем, что изображается на экране ЭЛТ. Малыеуглы обзора, изменение масштаба, отсутствие глубины на ЭЛТ привели к тому, чтоони не могли быть использованы в качестве систем визуализации полета.Визуализация полета, которая предполагает представление летчику информации обокружающем самолет пространстве в естественной, привычной для него форме, небыла реализована. Такая информация не требует декодирования и расшифровкисигналов, и в этом ее основное преимущество перед любым другим видоминформации.

В основе концепции визуализации лежитинженерно–психологический принцип, который иногда называют "принципомнаглядности", иногда "принципом реализма" [163]. Его суть можно было бысформулировать так: чем более информационная модель подобна воспроизводимому вней объекту по тем свойствам, которые отражаются человеком непосредственно,т.е. на сенсорно–перцептивном уровне, тем легче с ней работать.

Если следовать этому принципу, то нужностремиться к созданию таких информационных моделей, при восприятии которых учеловека возникало бы как можно более сильное впечатление, что он воспринимаетреальный объект.

Идеальным с этой точки зрения являетсятакая информационная модель, работая с которой человек не может различить, чтоон воспринимает: реальный объект или его модель. И надо сказать, чтонаучно–техническийпрогресс уже на современном этапе развития позволяет реализоватьрассматриваемый принцип во многих отношениях. В целом преимуществоинформационных моделей, сенсорно–перцептивно подобных объекту, в том, что они позволяют человеку свысокой степенью полноты использовать его житейский опыт, включая способы иформы действий (и поведения), которые сформировались в процессе накопленияэтого опыта. Такие модели особенно эффективны, когда решается задача: создать"эффект присутствия". Весьма целесообразно использовать их в процессе обучениячеловека, в том числе профессионального.

Однако возникает вопрос: является лирассматриваемый принцип универсальным На наш взгляд, нет. Ведь он, какговорилось, относится только к одному уровню психического отражения. Между темконцептуальная модель и поэтапно реализующие ее в деятельности оперативныеобразы многомерны и многоуровневы, и это должно учитываться при разработкеинформационных моделей. Человек эффективнее и надежнее работает с системойприборов, чем с телевизионным изображением ЛСП, хотя, казалось бы, "принципнаглядности" в последнем случае реализуется полнее, чем в первом. Но дело не впримерах (их можно было бы привести много). Любая информационная модель,используемая в системах "человек—машина" должна оцениваться по крайней мере в двух аспектах: а)насколько полно и точно — с точки зрения задач управления — в ней отображается управляемыйобъект; б) в какой мере она соответствует информационной модели, складывающейсяу человека–оператора,и способу (механизму) психической регуляции его действий.

В этой связи подчеркнем следующее:информационная модель должна помогать оператору быстро и точно оцениватьреальную ситуацию, принимать обоснованные решения и выполнять осознанноуправляющие действия. А это требует того, чтобы модель "высвечивала" преждевсего существенные для решения задач управления признаки объекта. Нередкомодели, обладающие высокой степенью наглядности, не удовлетворяют этомутребованию, а иногда и просто противоречат ему. Излишняя их наглядностьзатрудняет для оператора оценку сути происходящих событий. В этом случаеполучается эффект прямо противоположный тому, на который рассчитан принципнаглядности: необходимость выполнять специальные умственные действия подекодированию и перекодированию поступающей информации не только неуменьшается, а, напротив, увеличивается (правда, по своему психологическомусодержанию здесь требуются действия иного типа по сравнению с действиями'преобразования знаковой информации).

Заключая, можно сказать, что принципнаглядности эффективен в той мере, в которой он соответствует концептуальноймодели, подкрепляет эту модель и способствует ее реализации в оперативныхобразах, а также управляющих действиях оператора.

Когда речь идет о наглядных информационныхмоделях, возникает еще один вопрос: что именно такая модель делает наглядным, скакой точки зрения (в буквальном смысле этого слова)

В этой связи вернемся к сравнительномуанализу двух основных типов авиагоризонта. Строго говоря, ни один из них неможет претендовать на визуализацию5 полета, так как информация откаждого из них требуетмысленных преобразований, поэтому ни один не дает абсолютно надежногоопределения пространственного положения самолета в особо сложных условиях.Необходимость преобразования информации от авиагоризонта в таких условияхнередко приводит к ошибкам летчика. Поэтому главный вопрос здесь, пожалуй, втом, какой вид индикации легче поддается расшифровке.

Что же касается степени наглядности каждогоиз типов авиагоризонта, то она примерно одинакова. Основная разница в том, чтоодин представляет наглядную (но очень редуцированную) картину кажущегосядвижения горизонта относительно самолета, другой — реального движения самолетаотносительно земли. Поэтому первый часто определяют как "вид с самолета наземлю", а второй —"вид с земли на самолет".

Поскольку второй тип авиагоризонта болеесоответствует концептуальной модели, формируемой у летчика, и задачамуправления, поступающая от него информация преобразуется легче, чем информацияот. первого типа, не соответствующего информационной модели. Поэтому оченьмногие летчики, оценивая авиагоризонт "вид с земли на самолет", говорят, что"он более наглядный —его легче расшифровать".

Неудовлетворенность летчиков, в частностизарубежных (а они работают с авиагоризонтом "вид с самолета на землю"),приборами с подвижной линией авиагоризонта, большое число ошибочных решений приопределении пространственного положения самолета вызвали к жизнинаучно–прикладныеисследования особенностей восприятия и реакций летчиков на предъявленный видиндикации авиагоризонта. В монографии 3. Гератеволя [37] приводятся интересныеданные, относящиеся к оценке принятого за рубежом вида индикации. В частности,в результате испытаний авиагоризонта в кабине Линка показано, что прибор,сконструированный по принципу "с земли на самолет", значительно лучше, чемавиагоризонт, используемый в ВВС США. Эта мысль поясняется рис. 2. Автормонографии приводит психологическое объяснение явлению ошибочного обратногодвижения, которое возникает из–за измененного соотношения "изображение—земля". Обычно горизонтвоспринимается летчиком как неподвижная ориентирная черта, на фоне которойдвижется самолет. Если, например, в слепом полете действительный горизонтисчезает, то летчик рассматривает свой самолет как центр системыориентирования, по отношению к которому все указатели, в том числе указательавиагоризонта, указывающий движение, становятся изображениями. Короткая, близкорасположенная и неточно ориентирующая поперечная черта на приборе не можетзаменить широкий, далекий и "непогрешимый" действительный горизонт. Этосмещение значений обусловливает затем смещение в определении своего положения[37]. Автором был сделан вывод о том, что в полете по приборам действуютзакономерности восприятия, отличные от закономерностей, определяющих восприятиепространства в визуальном полете.

Несмотря на отрицательную оценку принятогоза рубежом вида индикации, его продолжают использовать как пилотажный прибор икак индикатор пространственного положения, т.е. нельзя отрицать, что видиндикации "с самолета на землю" обеспечивает успешность действий летчиков. Но,по–видимому,пренебрежение психологическими механизмами ориентирования не могло не сказатьсяотрицательно на надежности действий летчика в сложных условиях полета. Неслучайно за рубежом проблема индикации обсуждается и в 60–е, и в 70–е годы. В частности,исследователи пишут о психологическом дефекте принятого принципа индикации ипродолжают поиски путей ее оптимизации.

Рис. 2. Трудности использованияавиагоризонта с принципом индикации "вид самолета на землю": а —действительное показание авиагоризонта: б— так летчик долженмысленно повернуть авиагоризонт, чтобы определить истинное положение самолетапо отношению к горизонту (по 37)

Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 || 28 | 29 |   ...   | 34 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.