Метод и технические средства для оценки адекватности комплексной нагрузки состоянию организма пилотов сверхскоростных самолетов

• Автор: Орлов, Вячеслав Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ПИЛОТА
1.1. Характеристика самолетов и новые условия деятельности пилотов
1.2. Методы и технические средства контроля состояния организма пилотов
1.3. Понятие адекватности нагрузки состоянию организма пилота с позиции теории БТС
1.4. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ПИЛОТА
2.1. Виды нагрузок и реакции организма пилота
2.2. Полипараметрические методы диагностики состояния организма пилота
2.3. Методы комплексных показателей на основе оценки целостности организма
2.4. Способ определения момента потери сознания пилотом при маневрах самолета
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ УНИВЕРСАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ПИЛОТА
3.1. Блок-схема адаптивной БТС
3.2. Синтез диагностической системы
3.3. Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА УНИВЕРСАЛЬНОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
4.1. Разработка структуры комплекса
4.2. Требования к составным частям комплекса
4.3. Требования к измерительным каналам комплекса
4.4. Разработка измерительных каналов комплекса
4.5. Программное обеспечение комплекса
4.6. Метрологическое обеспечение комплекса

4.7. Выводы
ГЛАВА 5. РЕАЛИЗАЦИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
5.1. Техническая реализация комплекса
5.2. Вопросы обеспечения комфортности съема физиологической информации
5.3. Результаты испытаний
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ.
Тенденция развития современной истребительной авиации идет по пути создания скоростных и маневренных самолетов этого класса за счет увеличения мощности двигательных агрегатов и реализации сложных систем управления полетом и навигации. При этом эволюционное развитие самого человека начинает отставать от технических возможностей этой новой авиационной техники в плане эффективного и быстрого ее управления, выполнения боевых задач и противодействия большим перегрузкам при маневрах самолета.
В связи с этим, актуальна становится работа по исследованию состояния пилота, как одного из звеньев биотехнической системы эргатичеекого типа (БТС-3) "пилот-самолет-окружающая среда", для обеспечения его надежности. В проблему обеспечения надежности пилота, прежде всего, входит его обучение на тренажерных стендах, обязательный предполетный контроль состояния, а учитывая сложность новых типов самолетов и возникающую при этом опасность для жизни пилота еще и оперативный контроль состояния его организма в течение всего полета. В ряде случаев, для нормализации состояния пилота необходимо вводить ограничения на режимы управления самолетом с помощью результатов оперативного контроля.
Проблемами предполетного контроля занимались и занимаются многие организации бывшего СССР и России: Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (ГоеНИИ ГА), Государственный научно-исследовательский испытательный институт авиационной и космической медицины (ГНИИИАКМ), Государственный институт автомобильного транспорта, Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики (ОКБ БИМК), впоследствии переименованное в Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт биотехнических систем (НИКТИ БТС),
Помимо предполетного контроля длительное время ведутся работы и по контролю состояния пилота на борту самолета. Первым предложил эту проблему решать с помощью системного подхода Б.Ф.Ломов. Далее эти работы были продолжены другими учеными в упомянутых выше организациях. Наиболее серьезные успехи были достигнуты Г.М.Зараковким, В.А.Пономаренко , В.И.Медведевым ,

и снабженных соответствующими сервоустройствами для снижения усилий противодействия. Поэтому эта доля напряженности в современных самолетах сведена к минимуму и на данном типе самолета для всех пилотов примерно одна и также.
Основная доля напряженности, которая существенно воздействует на организм пилота, приходится на эмоциогенные факторы. По характеру напряженности эмоциогенные факторы подразделяются на операционную и эмоциональную напряженность [75,85].
Операционная напряженность характеризует степень сложности выполняемой работы пилотом и определяется характером и значением информационной нагрузки. В современных истребителях эта составляющая присутствует на протяжении всего полета и зависит от способности пилота по умственной переработке всей поступающей информации, а затем принятию оптимального решения по управлению самолетом при остром дефиците времени. Этот вид напряженности частично прогнозируем и зависит от боевых задач и этапов полета.
Эмоциональное напряжение характеризует роль эмоций в психическом регулировании действий пилота. Этот вид напряженности обусловливает создание необходимого функционального фона для эффективной реализации процессов высшей нервной деятельности организма в полете и зависит от индивидуальных волевых качеств пилота, его готовности и умению активно преодолевать отрицательные эмоции, сохранять самообладание и выдержку при внезапном усложнении летной обстановки. Снижение частичной эмоциональной напряженности в полете предшествует работа пилотов на тренажерных стендах, с помощью которых отрабатываются предстоящие задачи полета и приобретается навыки летной работы.
Эмоциональной напряженности приписывается так называемый "полетный фактор", который воздействует на пилота во время полета и зависит от его опыта и профессиональной подготовки.
При эмоциональном напряжении происходит мобилизация всего организма с помощью симпатического отдела вегетативной нервной системы. Такая мобилизация связана с рядом сложных реакций, начиная от расщепления гликогена в печени (образующаяся при этом глюкоза служит добавочном источником энергии) и кончая изменениями в циркуляции крови. Каждую из этих реакций, осуществляемых симпатической нервной системой, легко понять как механизм приспособления к "аварийным" ситуациям, выработанным в ходе эволюции. Обеспечение доступа к запа-