Методы оценки эффективности систем отображения полетных параметров воздушного судна

• Автор: Столяров, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Теоретические принципы эргономического исследования

и оценки эргономического качества СОИ

1.1. Анализ современного состояния и методов исследования зрительной деятельности пилота.
1.2. Методология исследования процесса взаимодействия пилота с СОИ при математическом моделировании

системы пилотВСатмосфера

1.3. Выводы по главе 1

Глава 2. Математические методы описания зависимости качества пилотирования от частотных характеристик зрительной деятельности пилота

2.1. Формализация основных пилотажных задач в линейной модели движения самолета

в возмущенной атмосфере.

2.2. Математическая формализация задачи определения необходимой частоты поступления информации
в следящую систему
2.3. Спектральные характеристики оптимального управления
в следящей системе
2.4. Информационные потоки в следящей системе.
2.5. Выводы по главе 2
Глава 3. Закономерности процесса взаимодействия пилота в СОИ, определяемые аэродинамическими характеристиками ВС и заданной точностью пилотирования.
3.1. Математическое моделирование динамики ВС при заходе
на посадку в возмущенной атмосфере
3.2. Частотные характеристики зрительной деятельности пилота при стабилизации ВС в условиях нестационарных атмосферных возмущений
3.3. Относительная зрительная и информационная загрузка пилота
по приборной информации.
3.3.1. Показатель относительной зрительной загрузки нилота
по приборной информации
3.3.2. Результаты расчетов информативных
и оперативных частот ПП самолета Ту
и относительной зрительной загрузки пилота
при заходе на посадку
3.3.3. Расчет информационной загрузки пилота
по приборной видеоинформации.
3.4. Вероятностные характеристики структуры зрительной деятельности пилота
3.5. Особенности обучения экипажа распределению
зрительного внимания в приборном полете.
3.6. Выводы по главе 3
Глава 4. Объективные методы эргономической экспертизы
СОИ самолета.
4.1. Методология эргономической экспертизы СОИ по теоретически оптимальным и реальным характеристикам СЗД пилота
и качеству пилотирования.
4.2. Обобщенные показатели эргономического качества СОИ
4.3. Концепция эргономически эталонной СОИ
4.4. Оценка эргономического качества электромеханической СОИ,
КПИ, СЭИ и СОИ с индикацией вектора полной энергии,
подобной А0
4.4.1. Исследование эргономического качества электромеханической СОИ
4.4.2. Оценка эргономического качества комплексного пилотажного индикатора СЭИ.
4.4.3. Эргономическое исследование СОИ
с индикацией вектора полной энергии А0.
4.5. Эргономическое проектирование СОИ самолета
с совмещенной визуализацией полетных параметров
4.6. Выводы по главе 4.
Заключение
Список литературы


Разработанная методология теоретического исследования процесса взаимодействия пилота с пилотажно-навигационной частью СОИ направлена на установление объективных количественных закономерностей этого процесса и предполагает комплексное исследование системы «пилот-самолет»: выполняемую пилотажную задачу, динамические характеристики объекта управления, характеристики окружающей среды и реально ограниченные возможности пилота. Эти обобщенные показатели объективно оценивают возможность эффективного контроля пилотом потока видеоинформации с СОИ, обеспечиваемую исследуемой СОИ эффективность контроля пилотом приборной видеоинформации и оптимальность зрительных маршрутов пилота в совокупности с точностью пилотирования. Глава 2. Математические методы описания зависимости качества пилотирования от частотных характеристик зрительной деятельности пилота. Основной методологический принцип проводимого исследования зрительной деятельности пилота состоит в том, что при пилотировании по приборам основные характеристики зрительной деятельности пилота при его высокой зрительной загрузке определяются необходимой для выполнения пилотажных задач моторной деятельностью пилота по управлению ВС. Описание зависимости характеристик зрительной деятельности пилота от его необходимой моторной деятельности основывается на предположении о том, что любая смена пилотом параметров управления некоторым ПП требует, по меньшей мере, одного обращения пилота к этому ПП для получения информации, необходимой для выбора или контроля новых параметров управления. Методологическая необходимость выделения и математической формализации основных пилотажных задач обусловлена тем, что объективно точные математические методы определения характеристик необходимой моторной деятельности пилота могут корректно использоваться только для решения корректно формализованных пилотажных задач: задачи формирования опорной траектории ВС и задачи стабилизации ВС на опорной траектории. Обе сформулированные задачи предъявляют к пилоту общее требование - обеспечить заданную точность пилотирования. Следящей системой (СС) называется система, воспроизводящая исполнительным механизмом движение задающего устройства или, в общем случае, некоторый процесс. ПП в некотором частотном диапазоне, то есть, воспроизвести с заданной точностью случайную функцию, описывающую отклонения ПП от его значений на опорной траектории. В данной главе для следящей системы, отслеживающей стационарный случайный процесс, по заданному качеству ее функционирования определяется необходимая частота поступления в СС информации и количество информации об отслеживаемом случайном процессе, а также необходимая пропускная способность СС. Глава 3. Закономерности процесса взаимодействия пилота с СОИ, определяемые аэродинамическими характеристиками ВС и заданной точностью пилотирования. Цель данной главы - показать, что на информационно напряженных этапах полета такие минимально необходимые частоты обращений пилота к пилотажно-навигационным ПП являются теми базовыми характеристиками процесса взаимодействия пилота с СОИ, которые дают хорошее описание закономерностей этого процесса и могут служить основой для разработки объективных количественных методов оценки соответствия СОИ эргономическим требованиям и методик обучения пилотов распределению зрительного внимания. Основным результатом исследований является выделение неслучайных частотных характеристик зрительной деятельности пилота при выполнении им задачи стабилизации ВС на опорной траектории: удвоенной информативной частоты ПП и оперативной частоты ПП. Зрительный контроль пилотом ПП с частотой, равной максимальной из этих двух частот, теоретически гарантирует заданное качество стабилизации ПП. Показатель относительной зрительной загрузки пилота по приборной информации X. При X = 1 пилот вынужден расходовать все время этапа на зрительный контроль выделенной группы ПП и не имеет резерва времени, что соответствует его максимально допустимой зрительной загрузке. При X < 1 зрительная загрузка пилота меньше максимальной допустимой в X раз и пилот на всем этапе полета обладает резервом времени в Г(1 - X) с.