Особенности психофизиологической деятельности экипажа на борту ЛА

Министерство  образования Российской Федерации.

Уфимский государственный  авиационный технический университет.

 

 

 

Кафедра авиационного приборостроения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Особенности психофизиологической деятельности экипажа  на борту ЛА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовил:  студент группы АП-423

                       Хамитов Р.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уфа-2003

	Введение
1.	ФИЗИОЛОГИЯ И ПСИХОЛОГИЯ В АВИАЦИИ	5
2	РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ В СИСТЕМЕ ЧЕЛОВЕК - МАШИНА	6
3.	ИЛЛЮЗИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕТЧИКА В ПОЛЕТЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ОРИЕНТИРОВКУ	8
3.1	Нарушение пространственной ориентировки (НПО) как авиационный синдром	8
3.2.	Зрительные иллюзии как причина НПО	10
3.3.	Формы и виды зрительных иллюзий НПО	11
3.4.	Иллюзии приборного полета при ведении пилотом пространственной ориентировки по авиационному горизонту	12
3.5.	Вестибулярные иллюзии как причина НПО	17
3.6.	Формы и виды вестибулярных иллюзий НПО	18
4.	УЧЕТ СПЕЦИФИКИ ОБРАЗА ПОЛЕТА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНДИКАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ САМОЛЕТА	19
	Заключение	32

Содержание:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

   «Иллюзии в полёте по приборам могут возникать у подавляющего большинства лётчиков, хотя и с  различной частотой, в различной  форме, степени выраженности и стойкости... По своей форме иллюзии бывают весьма разнообразными, но более часто  отмечаются иллюзии кренов, вращения, пикирования и кабрирования. Иллюзия крена может достигнуть 75° и переходить в иллюзию перевёрнутого полёта...» 
   - такие строки об одной из острейших проблем приборного пилотирования были написаны в книге «Психология лётного труда» патриархом изучения данной проблематики полковником медицинской службы, профессором, доктором медицинских наук Константином Константиновичем Платоновым ещё в 1950-е годы. 
   Как только авиация перешла от простых визуальных полётов к приборному пилотированию в сложных метеоусловиях, при отсутствии видимости линии естественного горизонта и наземных ориентиров, очень остро встала проблема иллюзий в определении пилотом пространственного положения. И первые попытки научно исследовать подобные явления натолкнулись на серьёзные барьеры. 
   Во-первых, в подавляющем большинстве случаев невозможно было получать достоверные описания оригинальных картин происшедшего. Специально ставившиеся эксперименты вызывали процесс лишь искусственно. Они могли довольно полно смоделировать психологический механизм «блуждания» пилота в пространстве, но на основные вопросы: а каков же механизм возникновения самого первого «расстройства», какой из факторов становится решающим «провокатором», как целенаправленно защищать от него пилота - отвечали лишь приближенно.    

Во-вторых, в тех - вероятно достаточно многочисленных - случаях, когда лётчик терял-таки из-за иллюзий  в полёте пространственную ориентировку, получить достоверный материал для  исследователей было весьма и весьма проблематичной задачей. Благополучно вышедший из такой ситуации летун, разумеется, не был заинтересован в том, чтобы подробно описывать все детали происшедшего, кому бы то ни было - за этим неизбежно последовали бы «оргвыводы» о степени его профессиональной пригодности. Если благополучного выхода в полёте из подобной усложнённой ситуации у пилота не находилось, то ожидать достоверного рассказа было вообще не от кого. Материалы же бортовых регистраторов и иных средств объективного контроля - какими бы совершенными они ни были - представления о механизме возникновения подобных процессов в принципе не могут дать, по ним можно констатировать только сам факт потери лётчиком представления о пространственном положении... Да и то - лишь предположительно, с той или иной степенью достоверности.

 
   В процессе лётного обучения автор  выслушивал те «гипотетические» рассказы об иллюзиях в полёте как что-то далёкое, чуть ли не мифическое и его мало касающееся. Понятно, скажем - из рассказов  летавших над морем: бывают такие  условия, когда при полёте ясной ночью над бескрайней тихой водной гладью, в поверхности акватории отражается весь звёздный небосклон. Тут уж сильный провоцирующий фактор налицо, в таких случаях, очевидно, необходимо сконцентрироваться на приборном пилотировании, просто-напросто запретив себе без необходимости «бросать» взгляд за борт... Ну и тому подобное.

Воздушная среда в ряде случаев  подвергает пилотов суровым испытаниям на зрелость и мастерство, не прощая им даже малых ошибок. Внезапное  ухудшение погодных условий и  видимости в полете, воздействие пилотажных перегрузок, турбулентных возмущений атмосферы, нарушения предполетного режима отдыха в ряде случаев вызывают у совершенно здоровых пилотов нарушения сенсорной сферы и восприятия. Наиболее опасной формой этих расстройств является потеря пространственной ориентировки летчика в полете. Другой разновидностью названных состояний может быть возникновение болезни движения в полете. Указанные состояния могут проявиться, например, в зрительных иллюзиях, искаженном восприятии летчиком направления силы земного тяготения или гравитационной вертикали, расстройстве интеллектуальных функций (например, способности вести в уме счет времени), нарушении регуляции двигательных навыков (например, умений избирательно распределять зрительное внимание при контроле параметров полета на дисплеях или выполнять цикл рабочих операций с органами управления в кабине самолета). В самых неблагоприятных случаях эти состояния могут вылиться в полную беспомощность и несостоятельность пилота эффективно и безопасно управлять самолетом. Следует подчеркнуть также, что проблема нарушений пространственной ориентировки в полете по своей значимости и возможным опасным исходам стоит в одном ряду с проблемой гипергравитационных расстройств сознания у летного состава высокоманевренной тактической авиации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ФИЗИОЛОГИЯ И ПСИХОЛОГИЯ В АВИАЦИИ

 

1. Восприятие: наше восприятие не всегда адекватно тому, что мы видим или слышим. Например, восприятие во многом зависит от наших ожиданий, что мы ожидаем увидеть.
2. Мотивация: дает стимул к совершению большинства поступков, определяет поведение человека и способствует поддержанию у него интереса к тем или иным действиям;
3. Удовлетворенность работой: получаемое от работы удовлетворение во многом сказывается на ее качестве.
4. Эмоции: могут решающим образом предопределить реакцию на сложившиеся обстоятельства.
5. Самоуспокоенность: может притупить чувство опасности. Высокая степень автоматизации и надежности современных воздушных судов, а также обыденность полетов является теми факторами, которые могут привести к самоуспокоенности;
6. Самодисциплина: дисциплина является важным элементом организованной деятельности. Отсутствие самодисциплины ведет к невнимательности и недостаткам в работе.

Особо необходимо обратить внимание на восприятие риска.

Человек может совершать  действия, создающие угрозу безопасности, в связи с неправильной оценкой  степени риска.

При выяснении причин неадекватной реакции человека на конкретную ситуацию важно учитывать всю  совокупность факторов, которые могли оказать на него воздействие, включая его восприятие и оценку собственного риска.

Авиация является одной  из тех сфер деятельности, в которых  невозможно полностью избежать риска  и плата за ошибки весьма высока. Поэтому при принятии решения, связанного с риском, необходимо тщательно взвесить все возможные "за" и "против".

Пилотирование воздушного судна является одним из тех случаев, когда чрезмерное самомнение или  чувство гордости являются опасными.

Сами по себе нормативные  положения, правила и инструкции не способны предотвратить авиационные происшествия, и при отсутствии обеспечения их выполнения остаются практически бесполезными.

 

 

2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ В СИСТЕМЕ ЧЕЛОВЕК - МАШИНА

Специалист по человеческим факторам, проектирующий совместную работу людей и машин, осуществляет распределение функций: определенные виды действий (или функции) передаются человеку, другие автоматизируются. От распределения функций зависит не только то, насколько хорошо будет работать система человек — машина, но также качество условий работы персонала, который должен трудиться в рамках этой системы. Любой специалист по человеческим факторам, проектирующий работу, которую необходимо выполнять другим людям, несет огромную ответственность. Поэтому распределение функций — одна из наиболее важных задач разработчиков систем.

Существует много средств, которые проектировщик может  и даже должен использовать, но не все  они одинаково эффективны. Поскольку  от распределения функций зависит, какова будет рабочая нагрузка на человека-оператора, мы рассмотрим природу такой нагрузки, и в особенности нагрузки при умственной работе.

Человеко-машинные системы:

Хотя такую систему  можно обозначить формально, с помощью  математических символов и теории систем, мы будем использовать неформальное словесное определение. Человеко-машинная система — это совокупность людей и машин, взаимодействующих в рамках некоторого окружения ради достижения комплекса целей.

 

 

Рис. 1 Схематическое представление  человеко-машинной системы.

 

Специалист по человеческим факторам пытается оптимизировать взаимодействие между человеческими и машинными элементами данной системы, учитывая в то же время окружающую обстановку. Схематически система человек— машина показана на рис. 1. Правая половина схемы представляет подсистему машины, какой она выглядит для специалиста по человеческим факторам. Визуальные и другие средства отображения показывают состояние машинного оборудования в форме, доступной для человеческого понимания. Органы управления позволяют человеку-оператору вносить изменения в состояние оборудования. Эти два блока представляют важнейшие эргономические аспекты машины, а все остальное объединяется в отдельный блок, обозначенный «состояние оборудования». Инженеры, конструирующие это оборудование, тратят месяцы, упорядочивая более детальные подсистемы, которые непосредственно не представлены на рис. 1. С их точки зрения, такая схематизация означает грубое упрощение подсистемы машины, и представлять всю их работу единственным блоком — почти оскорбление. Однако подобная схематизация не означает, что специалист по человеческим факторам недооценивает важность работы конструктора. Она не означает, что дальнейшая детализация машины — выделение редукторов и передач, интегральных схем и цифровой логики — несущественна. Однако специалист по человеческим факторам должен задать характеристики средств отображения и органов управления, отвечающие психофизиологическим характеристикам человека, а также оказывать помощь инженерным группам в обеспечении совместимости динамики системы с возможностями человека. За реализацию этих характеристик ответственны другие, и специалиста по человеческим факторам не особенно заботит, каким образом обеспечивается, например, необходимая задержка по времени — за счет разделения работы или посредством инерционного звена.

Подсистема человека представлена левой стороной рис. 1. Информация воспринимается со средств отображения и обрабатывается, после чего принимаются решения. На основании этих решений формируются управляющие воздействия на органы управления. Конечно, рис. 1 не является адекватным представлением человека: ничто в нем не показывает непосредственно работу мозга и центральной нервной системы. Но хотя мозг и является очень важным органом человека, специалисту по человеческим факторам не нужно знать, что происходит в отдельных нейронах, чтобы оптимизировать систему. Те части системы человек — машина, которые наиболее важны для понимания человеческих факторов, данная схема освещает достаточно хорошо, но в ней пренебрегается другими важными аспектами как машин, так и людей, менее существенными в рассматриваемом контексте.

Вероятно, наиболее важная часть рис. 1 — это вертикальные линии, разделяющие подсистему «машина» и подсистему «человек». Эти линии  образуют область взаимодействия между  человеком и машиной. Информация проходит через эту область в обоих направлениях: от машины к человеку и от человека к машине. Таким образом, рис.1 представляет собой замкнутый контур, ибо, начав путь в любом пункте системы и пройдя его в одном направлении, неизбежно возвращаешься в исходную точку.

3. ИЛЛЮЗИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕТЧИКА В ПОЛЕТЕ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ОРИЕНТИРОВКУ

3.1. Нарушение пространственной ориентировки

как авиационный синдром.

 

В авиационной психофизиологии  наиболее распространенным и общепринятым определением нарушения пространственной ориентировки пилота в полете является характеристика врача-летчика Кента Гиллингема (1992), описавшего названный синдром как “ошибочное ощущение летчиком своего пространственного положения и движения относительно плоскости земной поверхности”. Это определение охватывает все случаи искаженного и ложного восприятия летчиком пространственного положения своего самолета по углам тангажа, крена и высоте полета. Опыт свидетельствует, что практически каждому здоровому летчику в течение своей летной карьеры приходилось переживать более или менее мягкие формы этого необычного состояния в полете. Однако в самых выраженных проявлениях нарушение пространственной ориентировки (НПО) сопряжено с тяжелыми последствиями для безопасности полетов и даже фатальными исходами. Исследования голландских авиационных врачей (Куиперс, 1990) показали, что 30% летчиков истребительной авиации страны за всю свою жизнь, по крайней мере, однократно испытывали в полете тяжелые нарушения пространственной ориентировки (НПО), причем на каждые 300.000 часов суммарного налета самолетов этого ведомства регистрировалось одно трагическое происшествие, вызванное непосредственно нарушением пространственной ориентировки летчика. В ВВС и авиации ВМС США в 1980 - 1990 годы на долю нарушений пространственной ориентировки летчиков в полете выпадало 15 – 20% всех летных происшествий класса А с гибелью людей и объемами ущерба, превышающего сотни миллионов долларов. Хотя статистические показатели частоты летных происшествий по причине нарушений пространственной ориентировки у пилотов авиации общего назначения США составляют менее 5% всех летных катастроф, реальная частота встречаемости этой причины оценивается экспертами на уровне приблизительно в 15%.