9.4. Оценка проектируемой системы на отдельных этапах раз­работки.

Представляется целесообразным подвергать проектируе­мую систему индикации испытаниям или производить ее оценку на некоторых ключевых этапах разработки. Этими этапами явля­ются:

• принятие основных решений в процессе проектирования,

• завершение процесса проектирования,

• завершение изготовления системы.

Иногда бывает относительно несложно проверить такие технические характеристики системы, как яркость изображения, его контраст, разрешающая способность и быстродействие отдель­ных устройств системы. Принципиальная трудность количественного определения це­лей, преследуемых созданием системы индикации, вызывает труд­ности в оценке ее рабочих характеристик. Выбранные форматы, методы кодирования и символику можно оценить путем тщательного экспериментирования. Возможны экс­перименты , проводимые в контролируемых условиях и позволяю­щие выявить, как тот или иной способ представления отображае­мой информации влияет на способность пользователя охватывать суть этой информации, на скорость, с которой он в состоянии об­наружить отдельные предметы или связи между ними, а также на его способность запомнить эту информацию и точно ее истолко­вывать. При выполнении таких экспериментов целесообразно вос­пользоваться методами экспериментальной психологии и стати­стическими методами планирования эксперимента.

Методы и процедуры, связанные с оперативным использова­нием системы индикации, могут быть проверены с помощью маке­тов, проведения специальных «игр» с участием оперативного пер­сонала, а также моделирования. Условное динамическое модели­рование является дополнительной возможностью для проверки созданной системы. Для частичных испытаний системы можно вос­пользоваться моделированием ее работы на ЭВМ. Возможно, наиболее эффективным способом испытаний си­стемы (если не считать фактической работы в оперативных усло­виях) является специальная учебная «игра» с использованием всей системы, подобная учебно-тренировочным занятиям, проводимым на военных командных пунктах. Естественно, самым эффективным испытанием системы будет ее работа в оперативных условиях. На основе такого опыта, при­обретенного в оперативных условиях, конструкция большинства систем индикации со временем подвергается пересмотру и усовер­шенствованию. Таким образом, при проектировании систем, рас­считанных на эволюционный рост, необходимо предусматривать возможности их испытаний и оценки качества их работы (рабочих характеристик).

При проектировании большинства систем приходится считаться с известным парадоксом. Для того чтобы спроектировать систему, имеющую глубоко обоснованную конструкцию, необходимо от­вести так много времени на анализ, инженерное проектирование и проверочные испытания, что ввиду динамического характера мно­гих систем исходные предпосылки и результаты анализа теряют свою силу.

9.5. Проектирование системы индикации. После того как опре­делены виды, объемы и скорости передачи информации, необхо­димой пользователям для выполнения их функций, нужно присту­пить к организации и классификации этой информации. Должны быть определены категории, на которые подразделяется инфор­мация, и методы ее описания. Затем необходимо выбрать ме­тоды ее кодирования и форматы. Эта сторона проектирования си­стемы индикации очень часто оказывает большее влияние на эф­фективность работы системы, чем многие из решений, связанных с ее технической реализацией.

Кодирование. Обычными средствами кодирования информации для ее отображения в системах индикации являются цвет, си­стема знаков (кодирование формой), размеры знаков, их ориентация, число однотипных элементов, расположение (пози­ционное кодирование), глубина, тип линии, частота вспышек и яркость. Выбор подходящего набора способов кодирования ото­бражаемой информации требует учета ряда факторов, таких, на­пример, как легкость различения соседних значений (градаций) кода, легкость интерпретации кода, совместимость с другими раз­новидностями кодов, эффективность использования площади эк­рана системы индикации при данном коде, эффекты, обусловлен­ные усталостью оператора, и эффекты, вызывающие раздраже­ние, а также легкость технической реализации.

Цвет. Число нормально (без особых усилий) различимых цветов зависит от яркости объекта, его контрастности, размера, выбранных цветовых тонов, их чистоты и фона, окружающего объект. Наблюдатели различают следующие 10 цветов: фиолетовый, синий, зеленовато-синий, сине­вато-зеленый, зеленый, желто-зеленый, желтый, оранжевый, оран­жево-красный и красный . Добавив к ним еще белый, мы полу­чим в общей сложности 11 дискретных значений цветового кода.

Система знаков (кодирование формой). Исполь­зование знаков представляет собой наиболее распространенный метод кодирования отображаемой информации. Отображение на индикаторе буквенно-цифровых знаков в виде таблиц или текста является наиболее общей формой представле­ния результатов, выводимых из ЭВМ.

В системах индикации часто прибегают к специальной символике, особенно в тех случаях, когда воспроизводимая мысль наглядно отражена изобразительными средствами в такой форме, которую легко усвоить и запомнить. Для представления самолета знаком в виде контура самолета требуется меньшая площадь экрана ин­дикатора, чем для комбинации букв «самолет», причем контур­ное изображение легче различить. Число различных знаков, ко­торые удается правильно ассоциировать с соответствующими данными, зависит от навыка потребителя и мнемонической ценности знаков.

Размер или длина. Размер является способом кодирова­ния, который часто используется в сочетании с определенной си­стемой знаков. Такое сочетание обеспечивает удобное получение 2—3 значений кода. Используется также изменение длины линий или размера знаков. Это удобно для представления таких харак­теристик, как величина, степень важности, сила, размер или ранг.

Ориентация. Ориентация знаков наиболее часто приме­няется для указания направления. Этот способ можно с успехом использовать для указания 8 или даже 16 направлений, однако он позволяет получить всего несколько кодовых значений при ото­бражении с его помощью характеристик, отличных от направления и времени.

Число знаков. Для получения нескольких значений кода можно использовать определенное число точек, линий или эле­ментов знака или же определенное число знаков, образующих группу (формуляр).

Расположение (позиционное кодирование). Не­сколько кодовых значений можно получить, использовав опреде­ленное расположение точек, линий или элементов знака относи­тельно некоторого знака или группы знаков. Размещение при таком способе кодирования может производиться как вдоль пря­мой линии, так и по площади.

Глубина. В трехмерных устройствах индикации третье из­мерение — глубину — обычно используют для одномерного позици­онного кодирования, что позволяет получить до трех-четырех до­полнительных значений кода. Третье измерение, по-видимому, больше подходит для отображения моделей или аналогов объем­ной (пространственной) обстановки, чем в качестве независи­мого измерения, используемого для непосредственного коди­рования.

Криволинейные конфигурации. Некоторые виды информации не могут быть эффективно отображены с помощью знаков.

Примерами информации, которую лучше всего отображать в форме криволинейных конфигураций, могут служить:

воздушные коридоры; дороги; топографические контуры; функции некоторой переменной; зоны, перекрываемые устройством слежения или огне­вым комплексом; области, которые должны быть охвачены поис­ком; траектории спутников; радиусы охвата; запланированные ма­невры; метеорологическая обстановка и графики, представляющие различные объекты.

Способы кодирования криволинейных конфи­гураций определяются типом и толщиной используемых в них ли­ний. Целесообразно применять 3—4 типа линий, например сплош­ную, пунктирную, штриховую и штрих-пунктирную. По толщине линии для криволинейных конфигураций (а также для выделения отдельных знаков) могут быть нормальными, полужирными и жир­ными.

Представление областей. Иногда бывает необходимо отображать область. Примерами таких областей могут служить:

область штормовой погоды; области ответственности; площади, на которых выпадение радиоактивных осадков достигает опасного уровня; затопленные площади; минные поля и области на картах и графиках. Области можно выделить и закодировать путем на­несения их контуров, использования определенных наборов знаков, штриховкой, специальными примечаниями, цветом и полутонами.

Частота вспышек. Для кодирования можно использо­вать частоту, с которой вспыхивает и гаснет отображаемая инфор­мация. Однако отличать одну частоту вспышки от другой на фоне мелькающих сигналов довольно трудно. Обычно применяются два уровня — постоянное свечение и собственно вспышки. Вспышки используются чаще всего для привлечения внимания оператора к определенным предметам, для указания предметов, у которых из­менилось состояние или которые требуют выполнения определен­ных операций, или же для подтверждения выбора данного знака световым пером или яркостным маркером.

Яркость. Для кодирования можно использовать два или три уровня яркости. Однако кодирование путем изменения яркости не очень хорошо совмещается с такими способами кодирования, как изменение цвета, толщины линий или частоты вспышек.

Форматы, отображаемой информации. Типичные форматы отображаемой информации:

а—текст; б—схема военной обстановки; в—таблица; г—столбцовая диаграмма; в—кон­турный рисунок; е—гистограмма; ж—план-график; з—блок-схема; и—функциональный график; к—круговая диаграмма; л—пейзаж, м — чертеж-график; к—стрелочный указатель; о—часы; п—индикатор; р—масштабная шкала.