книги из ГПНТБ / Михайлов Б.А. Авиационные радиоэлектронные комплексы и их эксплуатация

жены различные методы. Академик В.А.Трапезников выделяет из них два основных [ 17 ] :

1. Централизованное "одноэтажное" объединение датчиков информации с подключением их к единой системе управления Сбортовому вычислительному устройству); Этот метод комплексирования требует высокого быстродействия от вычислитель­ ного устройства, которое может быть реализовано только с помощью ЦВМ, приспособленной для решения задач, в ряде случаев параллельно по весьма широкому классу алгоритмов, функциональная схема бортового радиоэлектронного комплекса, построенного по этому методу, показана на рис. I .I 4 . На этой схеме бортовое вычислительное устройство выполняет задачи по обработке информации, связанные с обеспечением боевых действий летательного аппарата и контролем за функциониро­ ванием всего РЖ .

2. "Многоэтажное" объединение устройств и систем, вхо­ дящих в комплекс по иерархическому принципу с обработкой их выходной информации на каждом "этаже" и передачей обобщен­ ной информации на следующийиэтажГ Сущность этого метода со­ стоит в том, что комплекс расчленяется на несколько "эта­ жей", каждый из которых подчиняется ближайшему верхнему "этажу" и осуществляет обработку информации и контроль бли­ жайшего нижнего "этажа". При этом отдельные специализиро­ ванные системы управления "этажей", используя большую часть поступающей к ним информации, в основном сами справляются с ее переработкой в подчиненной им сфере (своего "этажа"), а в обмене с верхними "этажами" участвует меньшее количество, но уже обобщенной информации. Требования к быстродействию вычислительных устройств каждого "этажа" при данном методе упрощаются по сравнению с предыдущим.

функциональная схема бортового РЭК, построенного по данному методу, показана на рис. I . 15. Датчиками информации могут являться РЛС, навигационные устройства и т .п . Отдель­ ными специализированными системами на летательном аппарате могут быть навигационно-пилотажные автоматы, автоматы конт­ роля функционирования РЭК и т .д . Следует отметить, что каж-

41

го

Р и с . I .14

дая поэтажная составная часть комплекса, построенного по данному методу, может соответствовать структуре комплекса, построенного по предыдущему методу.

Рассмотрение технических принципов построения РЭК по­ зволяет сделать и ряд рекомендаций, связанных с их техничес­ ким обслуживанием. Для эксплуатации радиоэлектронного комп­ лекса, размещенного на конкретном типе летательного аппа­ рата, инженерному составу необходимо знать:

- состав, назначение, принцип действия, функциональ­ ную и принципиальную схемы отдельных устройств, входящих

вданный комплекс;

-подразделение комплекса на отдельные функционально связанные системы (.бортовые и наземные);

-степень взаимодействия и взаимосвязи отдельных устройств на различных этапах выполнения боевой задачи, наличие принципиальных и резервных связей между отдельными изделиями на данном самолете, связь изделий РЭК с нерадио­ техническим оборудованием;

-степень автоматизации комплекса. Основные контуры обратной связи в замкнутых системах управления. Какие функции человека переданы машине. Тип и основные характе­ ристики вычислительного устройства;

-степень объединения бортовых устройств в системе уйравления. Схему размещения приборов контроля и управле­ ния в кабинах самолета;

-схему размещения оборудования РЭК на самолете;

-основные мероприятия по обеспечению радиоэлектрон­

ной совместимости отдельных устройств на данном самолете;

-схему размещения антенн на самолете;

-систему защиты комплекса от помех;

-систему контроля работоспособности отдельных изде­ лий РЖ . Технические средства эксплуатации РЭК;

-схему и таблицу трассировки кабелей и фидеров РЭК;

-источники питания, фидерную электросхему питания РЖ. на самолете;

44

-особенности доступа к- блокам устройств РЭК на дан­ ном самолете;

-конструктивные изменения по РЭО, проведенные в про­ цессе доработки самолета;

-особенности выполнения комплексных регулировок и калибровок;

-рациональную систему обслуживания;

-особенности использования РЭК летным экипажем при вы­ полнении боевого задания;

-боевую эффективность комплекса и влияние на нее составных частей РЭК.

§1.3 . Краткая характеристика системы "человек-машина''

вавиационных радиоэлектронных комплексах

Человек является не только создателем сложной техники, но и управляет ее работой. В ряде случаев это управление ограничивает возможности технических устройств. Важность проблемы улучшения деятельности человека в процессе управ­ ления различными техническими устройствами привело к со­ зданию новой отрасли науки - технической психологии. Тех­ ническая психология изучает принципы эффективного согласо­ вания возможностей и способностей человека и современных сложных технических устройств.

В авиационных комплексах не все процессы автоматизи­ рованы. Некоторые процессы очень трудно заменить машиной, либо потому, что неизвестно, как это сделать, либо вслед­ ствие того, что устройства получаются весьма сложными и выполняют заданные функции хуже, чем человек. Поэтому для современных авиационных комплексов характерно тесное пере - плетение работы технических устройств с деятельностью челове­ ка. На этапах боевого применения самолетов и их эксплуатации большое количество операций выполняет человек: оператор РЛС снимает данные о целях с индикатора, офицер наведения вводит в СРП данные о методе наведения, рубеже перехвата, производит контроль и изменение данных при меняющейся об­

45

становке, пилот принимает данные команд и осуществляет управление самолетом при его наведении на цель, техничес­ кий состав производит подготовку авиационной техники к бое­ вому применению и т .п . Необходимо представлять целесообраз­ ность использования человека на определенных этапах управ­ ления и эксплуатации техники, достоинства и ограничения, накладываемые человеке»! на функционирование комплекса, воз­ можности улучшения качества работы человека и т .п .

Для решения подобных задач техническая психология изу­ чает алгоритмы решения человеком определенной проблемы,

применяет и т .п . Описав эту последовательность деятельности человека в терминах математики и логики, можно составить ки­ бернетическую программу решения, моделировать эту программу с помощью технических систем, сравнивать возможности чело­ века и машины, согласовывать формы общения человека и маши­ ны и т .п .

I . Информативная способность человека_

Деятельность человека в информативных процессах разде­ ляют на несколько фаз: прием информации, ее переработку, хранение, использование, выдачу и передачу. Все эти фазы еще недостаточно изучены, ввиду сложности проблемы. Остано­ вимся на некоторых из них.

Человек способен воспринимать, запоминать, обобщать и обрабатывать большое количество, информации. Информация вос­ принимается человеком с помощью различных органов чувств, зрения, слуха и т .п . Возникает вопрос, как лучше представ­ лять информацию человеку? Человек Плохо воспринимает сигналы, отличающиеся один от другого только по одному признаку. На­ пример, человек может эффективно различать одновременно только шесть звуковых тонов, равновероятных при каждом оче­ редном предъявлении сигнала. Пропускная способность слуха -

46

Во всех случаях числа примерно соизмеримы.

Практика показывает, что человек не может решать прос­ тую задачу по выделению одиночных сигналов по одному приз­ наку, если число сигналов больше 7+9, так как в жизни че­ ловека не было необходимости развивать эту способность. Однако чем сложнее сигналы, тем больше информации может воспринимать человек. Например, он может хорошо ориентиро­ ваться и безошибочно узнавать сложные объекты в большом количестве. Если в сигналах изменять не только яркость и оттенок, но и размер, то человек может передавать 4,1 дв.ед. информации и т .п . Постараемся ответить на такой вопрос, что является более эффективным при приеме информации человеком, слух или зрение? Если сравнивать площадь коры головного мозга, обслуживающую зрение и слух, то она соответствует отношению 100:1. Винер утверждает, что это определяет соот­ ношение информативности зрения и слуха. Существует другой подход к этой проблеме. Глаз содержит I миллион нервных во­ локон. В среднем по нерву может проходить 300 импульсов в секунду, т .е . глаз способен передать 300 мл дв. ед. инфор­ мации в секунду. Два глаза воспринимают и передают 600 мл дв. ед. в секунду. Слуховой нерв содержит 30000 нервных во­ локон, следовательно, пропускная способность слуха равна 300x30000x2 = 18 млн.дв.ед. в секунду. Цифры поистине бас­ нословные', однако и они не совсем точные, так как цри этом не оценивается качественная характеристика глаз и ушей, как

приемников информации, не учитываются признаки сигнала и т .п . Бесспорным остается только тот факт, что человек наи­

большее количество информации получает через зрение.

До настоящего времени строго пропускная способность челове­ ка не определена. Данные очень различны и заключены в преде­ лах от Ю до 60 дв.ед . в секунду по максимальному количеству

47

потока информации, которую может обрабатывать человек. Про­ пускная способность различных технических каналов связи определяется в зависимости от особенностей канала. У чело­ века фантастическое количество линий связи, и он перера­ батывает эту информацию на самых различных уровнях. Поэтому оценить эту сложную систему безотносительно к решению спе­ циальной задачи сейчас невозможно. Наиболее достоверные сведения относятся к конкретным случаям. Например, оператор, ведущий наблюдение за экраном индикатора на радиолокацион­ ном пункте, имеет пропускную способность 3 + 4 да. ед ./сек .

Важное значение имеет способ представления данных для увеличения пропускной способности человека. Разное пред­ ставление показаний прибора влияет на количество перераба­ тываемой человеком информации. Прибор - это вход нашей системы переработки информации, а показания, снятые челове­ ком, - выход. Количество информации, переданной от входа к выходу, будет изменяться с изменением характера входа, т .е . от типа и конструкции индикаторного прибора.

Приборы в инженерной психологии разделяют на три ти­ па: проверочной, качественной и количественной индикации.

Проверочный прибор отвечает на воцрос: произошло дан­ ное событие или состояние или нет (нормально или ненормаль­ но), т .е . передает I да.ед . информации. Примером такого прибора являются сигнальная лампа и звонок маркерного при­ емника. Сигналы при этом носят дискретный характер. Любая дополнительная информация лишняя, ибо она отвлекает человека-оператора от главного. Если поставить прибор с делениями, то качество информации ухудшается, так как лет­ чику необходимо будет анализировать показания прибора, на что требуется дополнительное время; он будет отвлекаться от выполнения других задач, появляется возможность ошибки съема данных с индикатора. Из этих же соображений ставят индикаторные лампочки в автоматах контроля работоспособ­ ности аппаратуры.

Приборы для качественной и количественной индикации передают оператору большее количество информации, приме­

48