Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |   ...   | 34 |

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 условиях визуальногополета. Эта картина не обязательно соответствует реальной ситуации, котораядолжна была бы наблюдаться в данный момент, но впечатление, что ситуация,отображаемая в картине, реальна, создавать должна. Отсюда следует, что картинадолжна быть объемной при строгом сохранении масштаба, что для летчика этакартина должна занимать по горизонту угол около 150, по углу места— около 125, как этобывает в визуальном полете. Горизонт на картине должен при всех эволюцияхсамолета совпадать 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 является такаяинформационная модель, работая с которой человек не может различить, что онвоспринимает: 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, включая132

способы и формы действий (и поведения),которые сформировались в процессе накопления этого опыта. Такие модели особенноэффективны, когда решается задача: создать "эффект присутствия". Весьмацелесообразно использовать их в процессе обучения человека, в том числепрофессионального.

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 требует мысленных преобразований, поэтому ни один не даетабсолютно надежного определения пространственного положения самолета в особосложных условиях. Необходимость преобразования информации от авиагоризонта втаких условиях нередко приводит к ошибкам летчика. Поэтому главный вопросздесь, пожалуй, в том, какой вид индикации легче поддаетсярасшифровке.

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 принятого зарубежом вида индикации, его продолжают использовать как пилотажный прибор и какиндикатор пространственного положения, т.е. нельзя отрицать, что вид индикации"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 использования авиагоризонтас принципом индикации "вид самолета на землю":

а — действительное показаниеавиагоризонта: б — так летчик должен мысленноповернуть авиагоризонт, чтобы определить истинное положение самолета поотношению к горизонту (по 37)

Индикатор пространственного положения(точнее, принцип индикации) не менялся с тех пор, как он был принят в 1929 г. Итем не менее многие исследователи и летчики ставят вопрос о недостатках— с точки зрениячеловеческого фактора — данного вида индикации, говорят о преимуществах вида индикации "сземли на самолет", причем часто на основании экспериментальных исследований.Крупный авторитет в области инженерной психологии (и один из ее основателей) А.Чапанис еще в 1959 г. приводил экспериментальные доказательстванеудовлетворенности авиагоризонта "вид с самолета на землю". Он отмечал, чтотакой прибор путает даже опытных летчиков. Примечательно, что этот типавиагоризонта приводится им как пример ошибочности решений, опирающихся толькона житейский смысл (common sense). Будьте осторожны с "житейским смыслом", призывает Чапанис, когдаречь идет о создании приборов; часто он приводит к неверным решениям;разработка приборов не может довольствоваться "здравым рассудком", а должнаосновываться на строгих научных, прежде всего экспериментальных,данных.

Экспериментальные исследования восприятиядвух типов авиагоризонта проводились и позднее. В частности, в работе [167]изложены результаты сравнительного исследования эффективности их использования.В исследованиях участвовали две группы испытуемых: малоопытные (налет меньше400 ч) и опытные (налет больше 1000 ч) летчики (32 человека). Учитывалисьдвигательные реверсионные ошибки, время начала управления и ряд другихпоказателей. Анализ ошибок показал, что при использовании подвижного силуэтасамолета число ошибок в двух группах летчиков не различалось, тогда как прииспользовании подвижной линии горизонта малоопытные ошибались чаще, чемопытные. Это прослеживалось и по другим показателям: при использованиииндикатора с подвижной линией горизонта качество действий малоопытных летчиковбыло хуже по сравнению с использованием непривычного для них авиагоризонта. Врезультате работы авторы предложили заменить используемый в США прибориндикатором с подвижным по крену силуэтом самолета и линией горизонта,перемещающейся параллельно самой себе по шкале тангажа. Поводом для такогопредложения послужило то, что по мнению авторов, именно этот индикаторсоответствует "подсознательным" стремлениям летчиков видеть горизонтрасположенным перпендикулярно относительно продольной оси их собственноготела.

Мы привели эти данные, чтобы показать, что вСША до сих пор ведутся исследования, направленные на пересмотр повсеместнораспространенного там принципа индикации крена на авиагоризонте. Следовательно,проблема вида индикации не представляется окончательно решенной и в стране, вкоторой этот принцип используется в течении более чем 50 лет.

В справочнике по инженерной психологии [33],изданном в США в 1966 г., о проблеме вида индикации говорится как о еще нерешенной. В общем случае рекомендуется ориентиры пространства отображатьфиксированным индексом пространства, а движение объекта — подвижным. О потребностяхпересмотра принципа индикации свидетельствует и ряд исследований, посвященныхобоснованию новых принципов индикации ("Киналог" с частотным разделением) [160,166].

Принцип "Киналог" (кинетический аналогполета) основан на постулате о необходимости предъявления летчику такойинформации, которая в самых сложных условиях полета позволяла бы действоватьбыстро и правильно. Автор прибора [166] считает, что "Киналог" позволяетполучить визуальную информацию, не противоречащую кинестезическим ощущениям.Это достигается сменой видов индикации в соответствии с изменением ощущенийлетчика. Например, при вводе в крен летчик ощущает кренение самолета и видит наприборе кренящийся самолет. После стабилизации крена в координированномразвороте летчик не ощущает крена и на приборе видит стабилизированный самолети наклонную линию горизонта. Прибор "Киналог", насколько нам известно, нетолько не внедрен ни на один самолет, но и не проходил инженерно–психологических исследований. Нодля нас интересен сам факт стремления разрабатывать новые принципы индикациипространственного положения.

Авторы предложения сконструироватьавиагоризонт с частотным разделением [160, 168] исходили из неудовлетворенностиавиационной практики индикацией "вид с самолета на землю". Они указывали, чтодвигательные ошибки при использовании подвижной линии горизонта обычно связаныс необходимостью быстро реагировать на замеченные отклонения в пространственномположении самолета. При таких ситуациях, считают авторы, необходимо, чтобыиндексы в ответ на управляющие воздействия двигались в ожидаемом направлении.Этого принятый за рубежом авиагоризонт не обеспечивает. Отсюда — большое

136

Pages:     | 1 |   ...   | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |   ...   | 34 |    Книги по разным темам