- •Под общей редакцией доктора технических наук мееровича г. Ш.
- •Глава 1. Безопасность полетов и задачи обучения экипажей на тренажерах
- •1.1. Авиационный тренажер как обучающее средство
- •1.2. Обобщенная структура авиационных тренажеров и их классификация
- •1.3. Безопасность полета; градации последствий особых ситуаций
- •Количественные критерии оценки последствий особых ситуаций и уровня безопасности полета
- •1.6. Типовая структура подготовки экипажей
- •2.2. Развитие системно-эргономического подхода к
- •2.2. Развитие системно-эргономического подхода к обучению на тренажерах
- •2.3. Типовые функции летной деятельности
- •2.4. Характерные особенности магистральных гражданских самолетов, подлежащие учету при обучении пилотированию
- •2.5. Комплекс знаний, навыков и умений как цель обучения летных экипажей
- •Алгоритмы парирования функциональных отказов и завершения полета
- •Пилотирование по непрерывным программам как многоконтурный эргатический процесс
- •Глава 3. Расчетные случаи как один из системно-эргономических компонентов построения авиационных тренажеров и обучения экипажей
- •Предпосылки применения расчетных случаев и методология анализа «нечетких» множеств
- •Возможные решения задачи построения системы расчетных случаев для проектирования тренажеров и обучения пилотированию в «штатных», «нештатных»
- •Принципы составления системы расчетных случаев для тренажеростроения
- •Схемы формирования перечня функциональных отказов, подлежащих включению в систему предпосылок расчетных случаев
- •3.5. Комбинации отказов и сопутствующих факторов как типовые причины летных происшествий
- •Технические причины, приведшие к нарушениям работоспособности функциональных систем и самолета в целом:
- •Внешние воздействия и неблагоприятные атмосферные условия:
- •Неблагоприятное проявление человеческого фактора:
- •Глава 4. Летательные аппараты как объекты имитационного моделирования в тренажерах
- •4.1. Сущность понятия адекватности авиационных
- •Информационная, динамическая и эргономическая адекватность
- •Основные положения синтеза комплексного авиационного тренажера
- •Глава 4. Летательные аппараты как объекты имитационного моделирования
- •4.4. Принципы построения математической модели динамики полета летательного аппарата
- •4.5. Внешние и атмосферные условия: воздействия на характеристики и имитация в тренажерах
- •4.6. Моделирование систем управления летательным аппаратом
- •4.7. Моделирование полуавтоматических и автоматических
- •4.8. Имитаторы систем управления конфигурацией самолета и других систем
- •4.9. Корректировка математической модели полета по материалам летных испытаний
- •4.10. Моделирование тяги и характеристик расхода топлива
- •4.10. Моделирование тяги и характеристик расхода топлива
- •Глава 5. Моделирование комплексов бортового оборудования
- •Моделирование работы навигационных систем
- •Системы моделирования работы силовых устанок
- •Глава 6. Вычислительные комплексы авиационных тренажеров
- •Микропроцессоры и их использование в вычислительных комплексах авиационных тренажеров
- •Глава 7. Имитация физических факторов для обеспечения информационной адекватности.
- •7.5. Связь иммитатора визуальной обстановки с системами тренажера; некоторые перспективы
- •7.6. Обеспечение акселерационной информации в имитированном полете на тренажере
- •7.7. Кинематическая схема систем подвижности
- •7.8. Структура вычислителей управления подвижностью.
- •7.9. Имитация акустической информации
- •Глава 8. Контроль и управление обучением на тренажере
- •8.1. Тренажер как эргатическая обучающая система и роль инструктора
- •8.2. Краткая характеристика функций инструктора и методических аспектов обучения
- •8.3. Общие характеристики оборудования, используемого инструктором, и направления его развития
- •8.4. Принципы построения и структура рабочего места инструктора
- •5*Очевидно, уход на второй круг в обычном полете (вследствие отсутствия зрительного контакта с впп или больших ошибок) не относится к данным си- туациям.
- •132 Как известно, требования нлг относятся к самолетам именно такой массы Самолеты же с меньшей массой причисляются к легким и на них распространяются требования другого типа.
- •16 Напомним, на в-707 четыре двигателя.
- •22 Область, в которой должны определяться характеристики имитируемого ла, несколько шире разрешенной области полетов.
8.2. Краткая характеристика функций инструктора и методических аспектов обучения
Среди большого числа вопросов, подлежащих учету при разработке конструкции тренажера, рабочего места инструктора и дополнительного оборудования, важное место должны занимать функции, выполняемые обучающим персоналом, и программно-методические аспекты обучения. Как будет детально показано ниже, функции инструктора весьма многообразны, сложны и трудоемки. Задача заключается в том, чтобы максимально облегчить его труд, существенно интенсифицировать деятельность и повысить результативность за счет научно-методического обеспечения, внедрения автоматизации, использования специализированных агрегатов. Важно также добиться хорошей организации всего процесса обучения на тренажерах.
Ряд ключевых моментов программ и методик обучения был рассмотрен выше. Напомним, рассматриваемые нами тренажеры предназначены для переучивания пилотов и других членов экипажей, уже имеющих определенную летную подготовку и пилотировавших более простые воздушные суда, повышения квалификации а также для регулярных тренировок с целью поддержания высокого уровня летного мастерства. Задачи обучения этого контингента были указаны в гл. 1 разд. 1.8. Конечная цель обучения — формирование твердых навыков выполнения дискретных и непрерывных процедур, составляющих сущность программ пилотирования в «штатных» условиях полета, исключение ошибок пилотирования различного рода, овладение навыками и умениями правильного и быстрого распознавания всевозможных ОС, перехода к новым программам и их четкая, быстрая и безошибочная реализация.
Исходя из этих целей, процесс обучения можно, с позиций инструктора, условно свести к четырем крупномасштабным компонентам: подготовке к занятиям, проведению тренировок, разбору результатов выполнения отдельных заданий, оценке обучения в целом и формированию итоговой документации.
Каждый компонент данной классификации относится не к какой-либо одной стадии тренировок, а включает близкие по содержанию функции, выполняемые инструктором на большей или меньшей части полного цикла обучения. Так, первый компонент совокупных функций охватывает все виды подготовительных работ, применяемых для программ в целом, ее отдельных частей и этапов. К таковым относятся: составление общей программы обучения; подготовка гакоетных заданий, реализующих отдельные методические вопросы
или пункты программы; проверка готовности тренажера; ввод необходимых данных для выполнения имитированного моделирования в соответствии с конкретным заданием; предполетный инженерно-психологический контроль обучаемого экипажа.
Второй вид деятельности инструктора связан с непосредственным проведением тренировок; он также включает различные по характеру, но близкие функции. Инструктор должен провести предполетный инструктаж как обучающегося экипажа, так и обслуживающего персонала*; в процессе тренировки он должен осуществлять наблюдение и контроль за работой экипажа в «полете», отмечать допущенные ошибки, давать необходимые указания в ходе полета и т. д. Инструктор должен также выполнять функции диспетчеров УВД, подавая за них соответствующие команды. Особо следует выделить функции, связанные с управлением всем тренировочным процессом. Это ввод отказов, возмущений, дополнительных команд служб УВД, требующих от экипажа изменения плана полета. Сюда же относится «останов полета» (этот режим обычно предусматривается в большинстве AT) в тех случаях, когда допущены грубые ошибки, повтор режима для лучшего его усвоения и т. п. Очень часто до самостоятельного полета курсанта инструктор выполняет демонстрационный полет; иногда даже повторяет его несколько раз.
Время от времени в процессе занятий инструктор должен отмечать характерные моменты, вести записи основных параметров движения и управления. Многие из эксплуатируемых в настоящее время тренажеров снабжены системой регистрации полетной информации. Однако детальный анализ показывает, что вид этой информации во многом неудобен для инструктора. В большинстве случаев информация носит дискретный характер; она относится к каким-то характерным точкам полета, т. н. «срезам» — моменту отрыва, достижению определенной высоты и т. п. Более желательна непрерывная информация. Однако если ее получение базируется на осциллографах, то инструктор вынужден пользоваться ею крайне редко, так как воспроизведение данных производится вручную и требует специального штата техников-расшифровщиков. Кроме того, рассмотрение графиков на лентах большой длины весьма неудобно; словесная запись результатов требует специальной системы анализа, которая пока еще не реализована в AT.
При разборе тренировочного режима, полета или группы заданий задача не сводится только к выставлению оценки, хотя этот вопрос имеет большое методическое значение. Функции инструктора значительно шире: он должен указать курсантам допущенные ошибки и даже небольшие промахи, которые в реальных условиях могли
* Хотя инструктаж может быть отнесен и к предыдущему компоненту, представляется более целесообразным рассматривать его вместе с функциями собственно
тренировок.
бы привести к более серьезным последствиям. Инструктор должен повторять режим до тех пор, пока можно будет с уверенностью сказать, что курсант полностью овладел навыками безошибочного пилотирования. Желательно отмечать и хорошие стороны пилотирования, определенные достижения курсантов.
Инструктор должен развивать у обучаемого способность к правильной самооценке своих действий. На начальной стадии инструктор указывает курсанту на наличие ошибки, не раскрывая ее сущности; курсант должен самостоятельно определить ее характер, причины, последствия и, наконец, уметь выйти из создавшегося положения, если ошибка мала. На заключительной стадии обучения курсант должен уметь находить ошибки без подсказок. Все это позволит летному составу в реальных условиях не допускать ошибок или же сразу исправлять их в самом начале, точно и качественно пилотировать по программам.
Не менее важно осуществлять адаптивное или индивидуальное обучение — более детально заниматься с каждым курсантом теми вопросами, которые хуже им усваиваются. В таких случаях инструктор может прекратить полет в необходимой точке для подробного разбора допущенных ошибок. Он может разъяснить обучаемому, какие сигналы или процедуры он пропустил либо выполнил неверно, какие действия необходимо произвести для вывода ЛА из создавшегося положения. После этого тренажер вновь вводится в действие, но не с начала полета, а с точки останова.
Для того чтобы в сжатые сроки и эффективно выполнить такие обучающие действия, инструктору необходимо располагать не только подробной информацией о полете и характере пилотирования, осуществляемом курсантом. Важно, чтобы эта информация поступала к инструктору в легко обозримом, доступном виде. Только так будет обеспечена возможность быстрого анализа этого массива данных, а инструктор сумеет кратко и точно сформулировать законченное суждение, которое легко может быть воспринято обучающимся в столь сложной, напряженной обстановке.
К сожалению, пока еще оборудование немногих тренажеров способно обеспечить хоть сколько-нибудь заметную помощь в выполнении этих функций. Инструктор-методист располагает возможностью формирования перечня параметров, подлежащих регистрации, в основном только на стадии создания тренажера; в процессе же эксплуатации AT уточнить или скорректировать этот перечень можно только в ограниченной мере. Жестко устанавливается вид выдаваемой информации, формат графиков и т.п.
Практика показывает, что даже в тех тренажерах, в которых имеется автоматизированная система регистрации, обработки и выдачи информации, инструктор не может должным образом воспользоваться получаемыми данными для послеполетного разбора, так как они выдаются в неудобном формате — в виде зависимостей по времени, причем на лентах большой длины. Оперативно оценить
по таким графикам качество пилотирования, точность выдерживания программ (последние, как было показано выше, задаются в виде зависимостей «параметр по параметру») и четко выделить допущенные ошибки весьма трудно. Для этого инструктор должен самостоятельно или с привлечением техников-расшифровщиков проводить дополнительную перестройку полученных графиков, после чего только их можно сравнивать с нормой (эталоном) и допусками на них.
Значительно удобнее было бы сразу получать результаты тренировок в тех же координатах и в том же виде, в которых задаются программы пилотирования, эталонные зависимости, допуска на них. При этом должен использоваться легко обозримый формат графиков.
Подобные же графики должны служить и для оценки достигнутого уровня тренированности.
Для успешного выполнения функций контроля обучения инструктор должен располагать дополнительными надежными данными в виде эталона пилотирования (нормы), допусков на пилотирование и другими нормативными данными. Их получение должно являться предметом специальных, достаточно сложных исследований, включающих летный эксперимент и обширное моделирование на ЭВМ.
Кроме описанных оценок качества и результатов пилотирования необходимо проводить анализ психофизиологической напряженности операторов в процессе выполнения тренировочного задания. Должны проводиться также специальные эргономические исследования. В настоящее время существует несколько методик психофизиологических измерений. Простейшим и вместе с тем весьма эффективным можно считать получение показателя относительной напряженности κf по измерениям частоты сердечных сокращений (ЧСС):
κf = 1 – f0/fT
здесь fT - ЧСС в текущий момент времени,
f0 - ЧСС в период относительного спокойствия, до выполнения режима.
Оценка результатов обучения в целом предполагает полное обобщение материалов всех полетов и этапов тренировок. При этом необходимо не только подвести итоги, но и выявить основные тенденции в характеристиках повышения профессионального уровня, проявленные курсантами. Желательно получить для каждого оператора итоговый «бумажный» документ (бланк) и электронную информацию, хранящуюся в памяти центральной ЭВМ. Эти носители информации должны содержать основные показатели подготовки и обобщенные характеристики обучавшегося: величины и количество ошибок в начале и в конце обучения, скорость переработки информации и принятия решений, статистические
Оценки правильных и ошибочных решений и т.п. В дальнейшем эти данные должны сравниваться с результатами анализа деятельности в линейных полетах и в регулярных тренировках.
При выполнении перечисленных функций инструктор должен опираться на ряд методических документов, в том числе на типовую программу обучения, инструкции по проведению отдельных заданий и пр. Желательно иметь также наставления по действиям инструктора тренажеров. Окончательные документы - программа и методика ее выполнения, подготовленные инструктором, должны состоять из двух частей: постоянной, сформированной исходя из указаний руководящих документов, и переменной, учитывающей выявившиеся и процессе эксплуатации ЛА новые данные, специфические особенности обучаемых и пр.
