Повышение эффективности методов обучения пилотов вертолетов навыкам безопасной посадки вне аэродрома в условиях неопределенности внешней информационной среды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.14, кандидат наук Муравьев Иван Станиславович

• Муравьев Иван Станиславович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Муравьев Иван Станиславович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОДГОТОВКА ЛЕТЧИКОВ К ЗАХОДУ НА ПОСАДКУ С САМОСТОЯТЕЛЬНЫМ ПОДБОРОМ С ВОЗДУХА В ПОДРАЗДЕЛЕНИЯХ АРМЕЙСКОЙ АВИАЦИИ И ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обоснование актуальности проблемы обучения летчиков армейской авиации заходу на посадку на площадку вне аэродрома

1.2. Особенности профессиональной подготовки операторов в процессе обучения управлению техническими системами

1.3. Формирование процесса профессиональной подготовки пилотов вертолетов при заходе на посадку с учетом неопределенности информации опредлагаеемой ситуации

1.4 Возможные пути повышения эффективности обучения летчиков

армейской авиации заходу на посадку на площадку вне аэродрома

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ОПИСАНИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ОПЕРАТОРОВ ПО УПРАВЛЕНИЮ СИСТЕМАМИ «ЧЕЛОВЕК - МАШИНА». ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ О НАХОЖДЕНИИ ЛЕТЧИКА В АССОЦИАТИВНОЙ ФАЗЕ ОБУЧЕНИЯ

2.1. Классификация систем «человек - машина» и задачи моделирования деятельности человека-оператора, применяемые для их описания

2.2. Методы и математические модели, применяемые для описания процессов обучения операторов по управлению системами «человек -машина»

2.3. Обоснование выбора математической модели Бэйеса

2.4. Проверка гипотезы о нахождении летчика в ассоциативной фазе обучения в момент прохождения программы подготовки к полетам на площадку с самостоятельным подбором с воздуха

ГЛАВА 3. МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ ПОЛНОТЫ (ДОСТАТОЧНОСТИ)

ПРЕДЪЯВЛЯЕМОЙ ПИЛОТУ ПРИБОРНОЙ И ИНОЙ ИНФОРМАЦИИ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛННОСТИ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

3.1. Формирование определения параметров предъявляемой пилоту приборной и иной информации

3.2. Алгоритм расчета количества принимаемой летчиком информаци

3.3. Метод поиска способов повышения количества воспринимаемой полезной для пилота приборной информации необходимой для безопасной посадки

3.4.Метод формирования полноты (достаточности) предъявляемой пилоту приборной и иной информации с учетом особенностей информационного канала связи «летчик - внешняя среда»

ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ЛЕТЧИКОВ В РЕАЛЬНЫХ ПОЛЕТАХ НА ВЕРТОЛЕТАХ ЗАХОДУ НА ПОСАДКУ ВНЕ АЭРОДРОМА НА ОСНОВЕ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ ПОЛНОТЫ ПРЕДЪЯВЛЯЕМОЙ ПИЛОТУ ИНФОРМАЦИИ

4.1. Методика обучения, основанная на методе формирования полноты (достаточности) предъявляемой пилоту информации

4.2. Экспериментальная проверка влияния методики на эффективность и надежность обучения летного состава, обработка результатов эксперимента

4.3. Обсуждение полученных результатов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А. Анализ успешности обучения начинающих командиров

вертолетов в частях и подразделениях армейской авиации Восточного военного округа

Приложение Б. Матрица, полученная из всех протоколов испытуемых при

проведении эксперимента по парным ассоциациям

Приложение В. Алгоритм расчета параметров предъявляемой пилоту

приборной и иной информации для программы на языке «С++»

Приложение Г. Примеры материалов объективного контроля,

использовавшихся при проведении эксперимента по проверке разработанной методики обучения заходу на посадку и при проведении групповой экспертизы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности методов обучения пилотов вертолетов навыкам безопасной посадки вне аэродрома в условиях неопределенности внешней информационной среды»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Анализ научной литературы, нормативных документов и имеющейся программы подготовки летного состава армейской авиации показал, что при освоении летчиками захода на посадку на площадку с самостоятельным подбором с воздуха, особенно на первоначальном этапе обучения, отсутствует учет как когнитивного ресурса командира вертолета, так и особенно важного информационного ресурса, хотя он не зависит от индивидуальных особенностей пилота. Другим важным фактором, который влечет за собой низкую эффективность профессиональной подготовки пилотов, является неучет перехода пилотов вертолетов из ассоциативной фазы обучения в автономную при выполнении тренировочных полетов с посадкой на площадку вне аэродрома.

Проведение анализа авиационных событий с вертолетами армейской авиации, связанных с ошибками в технике пилотирования за последние десять лет, и анализа процесса обучения за последние семь лет подтвердило сложность и недостаточную эффективность подготовки из-за отсутствия учета указанных факторов в профессиональной подготовке пилотов.

Степень разработанности проблемы. Несмотря на вклад в изучение проблем совершенствования ПП летного состава многих ученых, среди которых следует отметить работы Н.А. Бернштейна (СССР), К.Э. Шеннона (США), Г.А. Крыжановского, Е.А. Куклева, Ю.Е. Хорошавцева, В.Г. Ципенко, С.Г. Косачевского, Б.В. Зубкова, В.А. Пономаренко, В.С. Новикова, проблема подготовки экипажей вертолетов заходу на посадку вне аэродрома остается недостаточно изученной.

Эта проблема оказывает непосредственное влияние на безопасность и экономичность полетов, а также на боеготовность авиационных частей государственной авиации в условиях перевооружения армии РФ.

В документах, регламентирующих летную работу, определен порядок подготовки летного состава, в котором не всегда эффективно учитываются два указанных фактора. Поэтому актуальными являются разработка метода,

позволяющего организовать обучение с учетом когнитивного и информационного ресурсов, а также установление момента перехода пилотов вертолетов из ассоциативной фазы обучения в автономную при выполнении тренировочных полетов с посадкой на площадку вне аэродрома.

Диссертация базируется на работах автора, выполненных с 2010 года по настоящее время в Санкт-Петербургском государственном университете гражданской авиации и в войсковых частях армейской авиации Восточного военного округа.

Объект исследования: процесс профессиональной подготовки летного состава государственной авиации.

Предмет исследования: методы и алгоритмы предъявления информации пилоту в ходе его профессиональной подготовки.

Цель диссертационной работы: повышение эффективности и надежности профессиональной подготовки летного состава при обучении заходу на посадку вне аэродрома.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи исследования:

- провести анализ научных и методологических особенностей процессов формирования у оператора навыков захода на посадку вне аэродрома в ходе обучения в реальных полетах и на тренажерах с учетом неопределенности информации о предполагаемой ситуации;

- исследовать проблему зависимости момента приобретения профессионального уровня обученности от применяемых методов и моделей, и проблему определения длительности периода состояния пилота в первичной ассоциативной фазе обучения в процессе подготовки к заходу на посадку вне аэродрома;

- провести анализ существующих принципов и моделей обработки информации, используемых для описания процессов обучения операторов по управлению техническими системами на основе традиционных подходов;

- обосновать применимость модели Бэйеса и принципа Шеннона - Винера для совершенствования системы обучения по критериям снижения трудоемкости обучающих процедур и снижения сроков обучения, в особенности при и их использовании в войсковых частях;

- разработать алгоритм расчета параметров предъявляемой пилоту приборной и иной информации, позволяющий оценивать меру воспринимаемой информации в условиях избыточности;

- разработать метод формирования полноты (достаточности) предъявляемой пилоту информации на основе модели, учитывающей особенности информационного канала связи «летчик - внешняя среда»;

- разработать методику обучения командира вертолета заходу на площадку с подбором режимов и своевременного принятия решения для успешного выполнения посадки.

Методы исследования. При выполнении диссертационной работы использовались методы моделирования информационных процессов, метод имитационного моделирования, вероятностно-статистические методы, метод обучения парным ассоциациям, экспериментальный метод, метод групповой экспертизы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Метод формирования полноты (достаточности) предъявляемой пилоту приборной и иной информации, необходимой для выполнения безопасной посадки, позволяющий точно оценивать количество воспринимаемой пилотом информации за счет использования принципа Шеннона - Винера и модели Бэйеса.

2. Математическая модель и результаты обработки эксперимента обучения в полете, основанные на применении принципа парной ассоциации, которые позволяют установить, что период первичной ассоциативной фазы обучения при подготовке пилотов к полетам на площадку заканчивается как правило с 45-й по 50-ю посадку, что в свою очередь сокращает объем программы специальной подготовки.

3. Методика обучения заходу на посадку, основанная на методе формирования полноты (достаточности) предъявляемой пилоту приборной и иной информации, с учетом величины ее избытка, позволившая повысить эффективность обучения летного состава приблизительно в 2,3 раза.

4. Разработанный алгоритм расчета параметров предъявляемой пилоту приборной и иной информации, повысивший эффективность использования обучаемым пилотом информации приблизительно в 1,5 раза, отличающийся от известных алгоритмов тем, что применена модель Бэйеса.

Научная новизна работы. В диссертации получены следующие новые научные результаты:

1. Метод формирования полноты (достаточности) предъявляемой пилоту приборной и иной информации, необходимой для выполнения безопасной посадки, отличающийся от существующих подходов и методов тем, что в нем удалось реализовать принцип Шеннона - Винера и модель Бэйеса, благодаря чему появилась возможность точно оценивать количество воспринимаемой пилотом информации в условиях избыточности внешней информационной среды.

2. Математическая модель и результаты обработки эксперимента обучения в полете, с помощью которых, в отличие от существующих моделей и методов, удалось реализовать метод парных ассоциаций в ПП летчиков. Реализация метода ПА позволила установить, что период первичной ассоциативной фазы обучения при подготовке пилотов к полетам на площадку заканчивается как правило с 45-й по 50-ю посадку, это в свою очередь позволяет сократить объем программы специальной подготовки в среднем на 10 полетов.

3. Предложенная методика обучения заходу на посадку позволила повысить эффективность обучения приблизительно в 2,3 раза благодаря применению метода поиска способов повышения количества восприятия пилотом приборной информации, отличающаяся от существующей программы подготовки возможностью учета величины избытка предъявляемой летчику информации.

4. Разработанный алгоритм расчета параметров предъявляемой пилоту информации, отличающийся от известных алгоритмов тем, что впервые модель Бэйеса была адаптирована для первичного состояния АФ обучения пилотов, позволил повысить эффективность использования обучаемым пилотом информации приблизительно в 1,5 раза.

Достоверность результатов исследования подтверждается их согласованием с научными достижениями и результатами экспериментов по проверке предложенных в работе принципов, моделей, алгоритмов и методов, их эффективной реализацией на практике, а также успешного применения разработанного в диссертации метода для решения других задач.

Практическая значимость работы направлена на повышение эффективности обучения летчиков заходу на посадку вне аэродрома:

- за счет использования математической модели парных ассоциаций и основанной на ней организации эксперимента, позволивших определить момент перехода ассоциативной фазы обучения в автономную у пилотов вертолета при подготовке к заходу на площадку вне аэродрома;

- за счет метода, позволяющего оценить полноту (достаточность) предъявляемой пилоту информации на основе модели канала связи «летчик -внешняя среда», при котором удается учитывать количество предъявляемой информации и порядок ее предъявления на протяжении всего периода обучения заходу на посадку вне аэродрома;

- за счет применения алгоритма оценки параметров предъявляемой пилоту информации от внешней среды, удалось разработать метод увеличения полезной информации при одновременном понижении невоспринятой информации при обучении заходу на посадку на площадку вне аэродрома на различных типах вертолетов.

Апробация работы. Основные положения работы, научные и практические результаты исследований докладывались на межвузовской конференции в Ульяновске, международных научно-практических конференциях в Кургане, научно-практической конференции в Санкт-

Петербурге, где были представлены доклады. Итоговые результаты работы были заслушаны 14.04.2015 г. на межкафедральном семинаре кафедры летной эксплуатации и профессионального обучения летного персонала ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 14 печатных работ, в том числе 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в учебно-летный процесс воинской части № 42838 Восточного военного округа, учебный процесс ФГБОУ ВПО СПбГУ ГА, в производственный процесс Санкт-Петербургского ОАО «НИИ командных приборов».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка используемых источников, включающего 117 источников, и четырех приложений. Диссертация изложена на 175 страницах, включает 33 рисунка и 30 таблиц. Основная часть работы изложена на 148 страницах, приложения изложены на 27 страницах.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, определены цель и задачи исследования. Представлены научная новизна и практическая значимость работы, указаны методы исследования. Даны краткое содержание диссертации и положения, выносимые автором на защиту. Изложены сведения об апробации работы, публикациях по теме диссертации и реализации результатов работы.

В первой главе обоснована актуальность проблемы обучения летчиков армейской авиации заходу на посадку на площадку с самостоятельным подбором ее с воздуха вне аэродрома. Рассмотрены особенности формирования ПП оператора в процессе обучения управлению техническими системами и предложены пути повышения эффективности обучения пилотов армейской

авиации заходу на посадку на площадку с самостоятельным подбором ее с воздуха.

Изучение статистических данных экспресс-бюллетеней об авиационных событиях, связанных с ошибками экипажей вертолетов в технике пилотирования за последние десять лет, и обзор документов, регламентирующих летную работу подразделений армейской авиации, позволили сделать следующее предположение: подготовка летчиков к полетам на ПСПВ требует глубокого анализа существующих недостатков, а действующая программа подготовки не обеспечивает достаточный уровень эффективности обучения. Это предположение подтвердилось после проведения групповой экспертизы опытных летчиков-инструкторов, результаты которой говорят о том, что после прохождения обучения по программе подготовки летчиков только около 30% пилотов выпускают в самостоятельный полет на ПСПВ.

Во второй главе проведен анализ математических моделей, применяемых для описания процесса обучения операторов по управлению системами «человек - машина», который позволил обосновать выбор математической модели Бэйеса и принципа Шеннона - Винера для расчета неопределенности внешней информационной среды в процессе захода на посадку, с учетом противоречия между когнитивными возможностями летчика и количеством предъявляемых ему информационных ресурсов.

Проведенный анализ научных источников по данной проблеме позволил выдвинуть гипотезу о том, что в период прохождения первоначального обучения на месте командира вертолета оператор находится в ассоциативной фазе обучения. Был проведен эксперимент, результаты которого основывались на математической модели парных ассоциаций при обучении командиров вертолетов заходу на посадку на ПСПВ.

Эксперимент проводился при соблюдении следующих условий: - экспериментальная группа пилотов выполняла последовательно 60 посадок с закрытием определенных групп приборов;

- закрытие приборов осуществлялось таким образом, что на шесть посадок летчику предъявлялось 6 пар параметров (по паре на посадку), на один из которых он мог реагировать общим шагом, а на другой - циклическим;

- каждые шесть посадок, которые выполнялись без повторений пар, именовались пробами. Для каждой пробы использовалось случайное чередование пар параметров для посадки с целью исключения запоминания и формирования ложного навыка;

- каждая посадка оценивалась опытным летчиком-инструктором. При выходе за предельные параметры допустимых отклонений от расчетной глиссады хотя бы один раз посадка не считалась успешной. При этом отклонение исправлялось инструктором, и испытуемый продолжал снижение. При правильном прохождении глиссады посадка считалась успешной, и испытуемый получал устное подкрепление об отсутствии замечаний;

- летчик, выполнивший две пробы подряд (12 посадок) безошибочно, считался успешно обученным.

После проведения эксперимента по протоколам выполненных полетов, составленных летчиками-инструкторами, была построена матрица, в которой строками являлись номера пар параметров, предъявляемых в эксперименте, а столбцами - номера проб (таблица 1), где «0» - успешно выполненный полет, «1» - полет, не отвечающий требованиям. Матрица строилась для определения с помощью модели искомых параметров. Было рассчитано значение среднего числа ошибок, допущенных летчиками в ходе проведения эксперимента -

Е(т) = , где N - количество допущенных всеми летчиками ошибок в

^пр

эксперименте; Nр - количество выполненных посадок за весь эксперимент.

В дальнейшем значение среднего числа ошибок использовалось для следующих расчетов:

- выраженности признака с, характеризующей то, что испытуемый перейдет в процессе выполнения посадки из состояния необученности (с) в

1 - я

состояние обученности (С) с = ——, где § - вероятность того, что испытуемый

летчик пройдет по глиссаде правильно наугад, будучи необученным, g = 0,5 по условиям математической модели;

- зависимости вероятности ошибки от номера пробы

Рг(хп) = Рг(сп)(1 - 8) = (1 - с)п-1(1 - ¿); -вероятности того, что все пробы будут безошибочными

Рг(Т = 0) = ¿Ъ,

где Ъ - вероятность дальнейших безошибочных посадок после совершения некоторых ошибочных;

- распределения номеров последних ошибочных проб

Рг(Ь = к) (1-с) к'1(1-8) Ъ, где Ь - номер пробы, в которой была сделана последняя ошибка.

Таблица 1 - Пример протокола распределения ошибочных посадок одного из испытуемых

Номер стимульной пары Номер пробы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1

5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Для определения надежности связи экспериментальной выборки обучаемых пилотов со всей совокупностью КВ, осваивающих данный вид подготовки, была произведена оценка уровня статистической значимости по критерию 1-Стьюдента:

\М-В\ 58-71 *э = ^ = _8д = 6,84,

где М - значение средней арифметической величины экспериментальной выборки; о - среднее квадратическое отклонение, N - количество наблюдений;

В - значение средней арифметической величины статистической обработки результатов ПП.

По таблице критических значений критерия 1-Стьюдента для уровня р-значимости р = 0,5 значение критерия не должно быть менее 2,023, а поскольку 6,84 > 2,023, следовательно, данный выборочный результат мог быть получен случайно с вероятностью р = 0,5.

Проведенные расчеты позволили построить зависимость вероятности допущения ошибки испытуемым летчиком от номера пробы для пилота вертолета при обучении заходу на посадку вне аэродрома (рисунок 1).

4 5 6 7 Номер пробы

Рисунок 1 - Зависимость вероятности ошибки от номера пробы Таким образом, результаты проведенного эксперимента, основанного на модели парных ассоциаций, позволили определить, действительно ли обучаемый находится в ассоциативной фазе обучения. Минимальное значение вероятности допущения летчиками ошибок в процессе прохождения испытуемыми десятой пробы (45-50 посадок), свидетельствует о том, что обучаемый перешел во вторичную автономную фазу обучения в процессе выполнения этих пяти посадок. Из рисунка видно, что в период с восьмой пробы по десятую вероятность допущения пилотом ошибки, уменьшается по сравнению с первой до 0,025.

В ходе проведения эксперимента было установлено, что из 40 пилотов 13 вышли с ошибочными действиями за порог 48-и посадок, что составляет около

30% от общего числа обучаемых. Результаты групповой экспертизы опытных летчиков-инструкторов, свидетельствуют о том, что после выполнения 60 посадок на данном этапе 1111 ошибочные действия допускали около 70% обучаемого летного состава. Отличия между данными групповой экспертизы опытных летчиков-инструкторов и данными эксперимента позволили установить, что применение в процессе обучения принципа парной ассоциации, повышает количество летчиков, справляющихся с поставленной задачей обучения в срок, отведенный программой подготовки приблизительно в 2,3 раза. Однако так как в математической модели не учитывалось количество предъявляемой информации и до проведения эксперимента нельзя было говорить о том, насколько пригоден предлагаемый принцип парных ассоциаций для повышения эффективности и надежности обучения, то это потребовало проведения дальнейших исследований совершенствования ПП.

В третьей главе при использовании математической модели, созданной на основе принципа Шеннона - Винера и модели Бэйеса, был разработан алгоритм для программы на языке «С++», с целью определения уровня влияния на пилота внешней информационной среды. Используя программу, определялась степень полноты предъявляемой пилоту приборной и иной информации для отработки навыков пилотирования. Это в свою очередь позволило разработать метод определения полноты предъявляемой пилоту информации в процессе обучения заходу на посадку на ПСПВ.

Особенность метода состоит в том, что выполняется предварительная оценка полноты предъявляемой пилоту приборной и иной информации, в процессе выполнения учебных заходов на посадку. Кроме того, с помощью математического расчета количества источников отображения информации от внешней среды планировалась последовательность предъявления информации. Существо расчета состояло в следующем. Бралось общее количество источников информации, которые находятся в визуальном секторе обзора летчика. Один заход на посадку условно разделили на пять этапов. Учитывая ограничения, существующие при выполнении захода на посадку и аэродинамические

характеристики вертолета для каждого этапа, была произведена оценка р^ (х^ =

ш _

— успешного выполнения ]-го этапа в 1-м заходе, где т - необходимое число

параметров, которое должен контролировать и выдерживать летчик, чтобы успешно выполнить этап захода на посадку, к - число параметров, которое может наблюдать летчик на данном этапе. После чего для ]-го этапа ¡-го захода на посадку были вычислены вероятности выполнения заходов с учетом заданных т и к по формуле:

р.(х. у.) =_Р](х0хР]-1(хьу0__(1)

] ^(х0х^-1(хьу0+^+1(х0х^-1(уьх0'

где Р](х^у^ - априорная вероятность текущего этапа захода на посадку и апостериорная вероятность последующего захода на посадку.

Далее выполнялся расчет полезной, т.е. воспринятой летчиком информации Т(х, у), информационного шума Н(х|у) и невоспринятой информации Н(у|х) по формулам:

#(х|у) = ^ Р)(Хр уО ), (2)

я(у|х) = (3)

Г(x,y) = s¿pj(xi,yi)l0g2p^. (4)

Используя формулы (1 -4), был составлен алгоритм для программы на языке «С++». Подставляя различные значения т и к на каждом из пяти этапов захода на посадку, можно подобрать такое их взаимное соотношение, что будет наблюдаться рост воспринимаемой пилотом информации на фоне понижения информационного шума и невоспринятой информации (таблицы 2,3).

Из таблиц видно, что при предъявлении пилотам одного из вариантов ограниченного объема информации суммарное значение невоспринятой информации и шума снижается на фоне роста воспринимаемой информации, в отличие от расчетов предъявляемой информации при обучении по действующей программе подготовки. В количественном соотношении предлагаемый в работе объем предъявляемой пилоту информации повышает воспринимаемую летчиком

информацию на фоне понижения неопределенности приблизительно в 1,5 раза. Таким образом, следует, что алгоритм расчета предъявляемой информации, позволяет повысить эффективность использования обучаемым пилотом информации приблизительно в 1,5 раза.

Таблица 2 - Результаты расчетов предъявляемой информации при обучении по действующей программе подготовки

Номер упражнения (посадки) Значения параметров

Невоспринятая информация Информационный шум Воспринятая информация

1 2.407 2.530 0.404

2 2.407 2.530 0.404

3 2.407 2.530 0.404

4 2.407 2.530 0.404

5 2.407 2.530 0.404

6 2.407 2.530 0.404

Суммарное значение 14.440 15.182 2.422

Таблица 3 - Результаты расчетов предъявляемой пилоту информации в ограниченном объеме

Номер упражнения (посадки) Значения параметров

Невоспринятая информация Шум Воспринятая информация

1 2.343 2.561 0.371

2 2.346 2.526 0.561

3 2.320 2.504 0.711

4 2.273 2.502 0.662

5 2.275 2.514 0.680

6 2.320 2.504 0.711

Суммарное значение 13.877 15.111 3.697

Разработанный на основе алгоритма расчета неопределенности внешней информационной среды метод определения степени полноты предъявляемой пилоту приборной и иной информации позволяет определить очередность

закрытия приборов, которая обеспечивает наиболее эффективное формирование летчиком ПП. Очередность предъявления необходимых объемов информации зависит от этапа обучения (соответствующего захода на посадку), а расчет производится по разработанной и указанной компьютерной программе.

В четвертой главе на основании разработанного метода определения степени полноты предъявляемой пилоту информации и алгоритма расчета неопределенности внешней информационной среды была разработана методика обучения летчиков заходу на посадку вне аэродрома.

Разработанная методика обучения состояла из 12 упражнений, входящих в состав 60, предусмотренных курсом подготовки летчиков. С первого по шестое упражнение летчику давали возможность выполнять посадку в произвольную точку ВПП. При этом в процессе выполнения упражнений №1 и №2 закрывали указатель вертикальной скорости и указатель высоты. В упражнениях №3 и №4 закрывали только указатель высоты. В упражнениях №5 и №6 открытыми оставляли все приборы. С седьмого по двенадцатое упражнение летчика обязывали выполнять посадки в назначенную точку ВПП. В процессе выполнения упражнений №7 и №8 закрывали авиагоризонт и указатель высоты, при выполнении упражнений №9 и №10 закрывали только указатель высоты, а для упражнений №11 и №12 открытыми оставляли все приборы (рисунок 2).

Рисунок 2 - Исходный вариант приборной доски командира вертолета Разработанная методика использовалась для обучения летного состава войсковых частей Восточного военного округа. Был проведен типологический отбор 20-ти летчиков-штурманов в экспериментальную группу, которые были готовы к вводу в строй в качестве командиров экипажей. Кроме того, была

сформирована контрольная группа из 20 человек с учетом тех же типологических характеристик, что и экспериментальная, из тех же и других войсковых частей, но уже прошедших обучение заходу на посадку в соответствии с существующей программой подготовки.

После прохождения программы подготовки летчиков экспериментальной группы по разработанной методике, был проведен эксперимент на аэродроме, который являлся внебазовым для летчиков обеих опытных групп. Эксперимент состоял из двух этапов.

Целью первого этапа являлась проверка достижения уравнивания опытных групп по типологическим характеристикам. На этом этапе летчики выполняли по десять посадок в начало взлетно-посадочной полосы после обычного полета по кругу с закрытием всех приборов, кроме указателей скорости и высоты. При этом в кабине находились опытный летчик-инструктор и экспериментатор, которые фиксировали ошибки в пилотировании при снижении вертолета по глиссаде и наличие или отсутствие ошибок в пилотировании по кругу. Результаты выполнения первого этапа эксперимента (таблица 4) показывают, что условия отбора летчиков по выбранным параметрам в основном обеспечили уравнивание групп по типологическим характеристикам.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Муравьев Иван Станиславович, 2016 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акимов, А. И. и др. Летные испытания вертолетов / А.И. Акимов, Л.М. Берестов, Р.А. Михеев. - М.: Машиностроение, 1980. - 399 с.

2. Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Выпуск 1 / Труды института психологии РАН. Под ред. В.А. Бодрова и А.Л. Журавлева. - М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2009. -615 с.

3. Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Выпуск 4 / Труды института психологии РАН. Под ред. В.А. Бодрова и А.Л. Журавлева. - М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2012. -480 с.

4. Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Выпуск 5 / Труды института психологии РАН. Под ред. А.А. Обознова и А.Л. Журавлева. - М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2013. -426 с.

5. Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Выпуск 6 / Труды института психологии РАН. Под ред. А.А. Обознова и А.Л. Журавлева. - М.: Изд-во «Институт психологии РАН», 2014. -528 с.

6. Анохин, А. Н. Труды Международной научно-практической конференции «Психология труда, инженерная психология и эргономика 2014» (Эрго 2014) (Санкт-Петербург, Россия, 3-5 июля 2014) / Под ред. А. Н. Анохина, П. И. Падерно, С. Ф. Сергеева. - СПб.: Межрегиональная эргономическая ассоциация, 2014. - 452 с.

7. Аткинсон, Р. Введение в математическую теорию обучения / Р. Аткинсон, Г. Бауэр, Э. Кротерс. - М.: «Мир». - 1969. - 485 с.

8. Ашмарин, Б. А. Теория и методика педагогических исследований в физическом воспитании: Пособие для студентов, аспирантов и препод. ин-тов физ. культуры. - М., «Физкультура и спорт», 1978. - 223 с.: ил.

9. Бернштейн, Н.А. О построении движения / Н.А. Бернштейн. - М.: Медгиз, 1947; Наука, 1991. - 254 с.

10. Бернштейн, Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности / Н.А. Бернштейн. - М.: Медицина, 1966. - 499 с.

11. Бешелев, С.Л. Математико-статистические методы экспертных оценок / С.Л. Бешелев, Ф.Г. Гурвич. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Статистика, 1980.

- 263 с.: ил.

12. Большев, Л.Н. Таблицы математической статистики / Л.Н. Большев, Н.В. Смирнов. - 3-е изд. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - 416 с.

13. Буш, Р. Стохастические модели обучаемости / Р. Буш, Ф. Мостеллер.

- М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962.

- 484 с.

14. Бушурова, В.А. О взаимодействии анализаторов в формировании так называемого «чувства времени» / В.А. Бушурова // Материалы Ленинградской зональной психологической конференции. - Л.: Изд-во Общества психологов, 1958. - 84 с.

15. Величковский, Б. М. Когнитивная наука. Основы психологии познания: в 2 т. Т.1 / Б.М. Величковский. - М.: Смысл; Академия, 2006. - 448 с.: ил.

16. Величковский, Б. М. Когнитивная наука. Основы психологии познания: в 2 т. Т.2 / Б.М. Величковский. - М.: Смысл; Академия, 2006. - 432 с.: ил.

17. Ворона, А.А. Практикум по психологической подготовке летчиков / А.А. Ворона, Д.В. Гандер, Ю.А. Гольцов. - Монино, 2002. - 168 с.

18. Гандер, Д.В. Профессиональная психопедагогика / Д.В. Гандер. - М.: «ВОЕНТЕХИНИЗДАТ», 2007. - 336 с.

19. Гессоу, А. Аэродинамика вертолета / А. Гессоу, Г. Мейерс. - М.: Оборонгиз, 1954. - 255 с.

20. Глазунов В. Проблемы расследования авиационных происшествий, связанных с метеорологическими условиями [Электронный ресурс] / В. Глазунов // Aviation Explorer. - 2011. - Режим доступа: http://www.aex.ru/docs/5/2011/1/14/1260/print.

21. Далингер, Я.М. Структура концептуальной модели оператора, формируемой при заходе на посадку / Я.М. Далингер, Г.В. Коваленко, И.С. Муравьев // Транспорт Российской Федерации. - 2014. - №6 (55). - С.56-60.

22. Дейвидсон, М. Многомерное шкалирование: методы наглядного представления данных / М. Дейвидсон. - М.: Финансы и статистика, 1988. -254 с.

23. Доброленский, Ю.П. Методы инженерно-психологических исследований в авиации / Ю.П. Доброленский. - М.: «Машиностроение». -1975. - 280 с.

24. Дружинин, В.Н. Экспериментальная психология: Учебник для вузов / В.Н. Дружинин. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2012. - 320 с.

25. Дружинин, Н.К. Выборочное наблюдение и эксперимент / Н.К. Дружинин. - М., 1977. - 176 с.

26. Дюк, В.А. Компьютерная психодиагностика / В.А. Дюк. - СПб.: Братство, 1994. - 364 с.

27. Жмеренецкий, В.Ф. Активное обеспечение безопасности полета летательного аппарата: Методология, модели, алгоритмы / В.Ф. Жмеренецкий, К.Д. Полулях, О.Ф. Акбашев. - М.: ЛЕНАНД, 2014. - 320 с.

28. Забродин, Ю.М. Методологические проблемы психологического анализа и синтеза человеческой деятельности/ Ю.М. Забродин // Вопросы кибернетики: Эффективность деятельности оператора. - М., 1982. - 329 с.

29. Зелин, А.Н. Методические рекомендации по организации и проведению летной работы в частях армейской авиации / А.Н. Зелин. - Торжок: ВОЕНИЗДАТ, 2005. - 205 с.

30. Зипир, Д.Б. Посадка вертолета на высокогорные площадки [Электронный ресурс] / Д.Б. Зипир // Армейский сборник. - 2010. - Режим доступа:

http ://sc.mil. ru/files/morf/mil itary/archive/1.2010. pdf#5.

31. Зубков, Б. В. Безопасность полетов : Учебник / Б. В. Зубков, С. Е. Прозоров; под ред. Б. В. Зубкова. - Ульяновск : УВАУ ГА(И), 2013. - 451с.

32. Зубков, Б. В, Безопасность полетов и авиационная безопасность : Учеб. пособие: в 2 ч. / Б. В. Зубков, Р. В. Сакач, В. А. Костиков. - Ч. 1: Организация и управление БП. - М.: МГТУ ГА, 2007. - 84 с.

33. Зубков, Б. В. Управление безопасностью полетов : Учеб. пособие /Б. В. Зубков, П. М. Поляков, М. В. Кармызов. - М. МГТУ Г.А., 2009. - 68 с.

34. Зубков, Б. В. Человеческий фактор и безопасность полетов : Учеб. пособие / Б. В. Зубков, В. В. Рыбалкин. - М.: МГТУ ГА, 1994. - 68 с.

35. Ивченко, Г.И. Введение в математическую статистику : Учебник / Г.И. Ивченко, Ю.И. Медведев. - Изд. стереотип. - М.: ЛКИ, 2015. - 600 с.

36. Каныгин И. Основные причины авиакатастроф / И. Каныгин // Инфографика [Электронный ресурс]. - М.: РИАНОВОСТИ. - 2012. - Режим доступа:

http://ria. ru/infografika/20120703/690811747. html.

37. Качоровский, И.Б. Распределение и переключение внимания при полетах по приборам / И.Б. Качоровский. - М.: «Воениздат», 1972. - 106 с.

38. Кендалл, М. Теория распределений / М. Кендалл, А. Стьюарт; пер. с англ. под ред. А.Н. Колмогорова. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1966. - 588 с.: ил.

39. Когнитивная психология / Р. Солсо. - 6-е изд. - СПб.: Питер, - 2012. -

589 с.

40. Кобелев, Н.Б. Теория глобальных систем и их имитационное управление: Монография / Н.Б. Кобелев. - М.: Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2014. - 278 с.

41. Коваленко, Г.В. Летная эксплуатация: Учебное пособие для вузов гражданской авиации / Г.В. Коваленко, А.Л. Микинелов, В.Е. Чепига; под ред. Г.В. Коваленко. - М.: Машиностроение, 2007. - 416 с.: ил.

42. Коваленко, Г.В. Летная эксплуатация. Часть II. Функционирование системы «экипаж - автоматизированное воздушное судно»: Учебное пособие

для вузов гражданской авиации / Г.В. Коваленко. - СПб.: Политехника, 2012. -354 с. : ил.

43. Коваленко, Г.В. Метод обучения пилотов заходу на посадку, основанный на рациональном использовании информации / Г.В. Коваленко, И.С. Муравьев // Научно-теоретический журнал «Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта», 2 (120) - 2015 год. - С.63-72.

44. Коваленко, П.А. Пагубное влияние «прямой» индикации в авиагоризонтах на катастрофу самолета Boeing-737, 14.09.08 г. под Пермью и другие авиапроисшествия. Психологическое «дорасследование» / П.А. Коваленко. - М., МГОУ, 2011. - 107 с.

45. Козарук, В.В. Навигационные эргатические комплексы самолетов / В.В. Козарук, Я.Ю. Рябо. - М.: Машиностроение, 1986. - 286 с.

46. Котик, М.А. Краткий курс инженерной психологии / М.А. Котик. -Таллинн: «Валгус». - 1971. - 307 с.

47. Котик, М.А. Ошибки управления. Психологические причины, метод автоматизированного анализа / М.А. Котик, А.М. Емельянов. - Таллин: «Валгус». - 1985 - 382 с.

48. Конопкин, О.А. Психологические механизмы регуляции деятельности / О.А. Конопкин; [предисл. В.И. Моросановой]. - Изд. 2-е, испр. и доп. - М.: ЛЕНАНД, 2011. - 320 с.

49. Кричевец, А.Н. Математическая статистика для психологов : Учебник для студ. Учреждений высш. проф. образования /А.Н. Кричевец, А.А. Корнеев, Е.И. Рассказова. - М.: «Академия», 2012. - 400 с.

50. Крыжановский, Г.А. Комплексирование авиационных систем передачи информации / Г.А. Крыжановский, М.В. Черняков. - М.: Транспорт, 1992, - 295 с.

51. Куклев, Е.А. Методы математического моделирования систем / Е.А. Куклев: Тексты лекций. - С.-Петербург, АГА, 1998. - 73с.

52. Курс боевой подготовки армейской авиации на вертолетах: офиц. текст. - М.: Воениздат, 2012. - 386 с.

53. Лбов, Г.С. Методы обработки разнотипных экспериментальных данных / Г.С. Лбов. - Новосибтрск: Наука, 1981. - 160 с.

54. Линдсей, Н. Переработка информации человеком / Н. Линдсей, Д. Норман. - М. : Мысль, 1974. - 552 с.: ил.

55. Ломов, Б.Ф. Вопросы общей, педагогической и инженерной психологии / Труды д. чл. и чл.-кор. АПН СССР // Б.Ф. Ломов. - М.: Педагогика, 1991. - 296 с.: ил.

56. Ломов, Б.Ф. Справочник по инженерной психологии / Б.Ф. Ломов. -М.: Машиностроение, 1982. - 368 с.

57. Львовский, Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул : Учеб. пособие для втузов / Е.Н. Львовский. - 2-е изд., перераб и доп. -М.: Высш. шк., 1988. - 239 с.: ил.

58. Максимей, И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ / И.В. Максимей. - М.: «Радио и связь», 1988. - 232 с.

59. Методология исследования по инженерной психологии и психологии труда. Ч.1/ Под ред. А.А. Крылова. - Л.: ЛГУ, 1974

60. Методы исследований в психологии и физиологии труда / А.А. Благинин, В.В. Торчило, М.В. Калтыгин, А.Г. Анохин; под ред. проф. А.А. Благинина. - СПб.: ЛГУ им А.С. Пушкина, 2012. - 252 с.

61. Микоян С.А. Заход на посадку по приборам / С.А. Микоян, А.Г. Корбут. - М.: «Воениздат», 1979. - 30 с.

62. Муравьев, И.С. Метод рационального предъявления пилоту информации при обучении заходу на посадку / И.С. Муравьев, Г.В. Коваленко // Бюллетень транспортной информации, № 9 (243) - 2015 год. - С.3-7.

63. Муравьев, И.С. Исследование процесса интерференции поступающей к пилоту информации при заходе на посадку вне аэродрома / И.С. Муравьев // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов: Межвуз. тематич. сб. науч. тр. Вып. VIII - СПб.: СПбГУ ГА, 2014. - С.20-26.

64. Муравьев, И.С. О возможности математического моделирования процесса подготовки пилота к полетам на площадку ограниченных размеров

вне аэродрома / И.С. Муравьев // Гражданская авиация: XXI век : Сборник материалов V Международной молодежной научной конференции, 11-12 апреля 2013 г. - Ульяновск : УВАУ ГА (И), 2013. - С. 23-25.

65. Муравьев, И.С. О необходимости исследования методики принятия решения при полете на площадку ограниченных размеров вне аэродрома с самостоятельным подбором с воздуха / И.С. Муравьев, Г.В. Коваленко, А.И. Васьковский// Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов: Межвуз. тематич. сб. науч. тр. Вып. VI / - СПб., 2012. - С. 26-31.

66. Муравьев, И.С. Предложения по формированию образа захода на посадку в процессе подготовки летного состава к полетам на площадку ограниченных размеров вне аэродрома / И.С. Муравьев, Г.В. Коваленко, А.И. Васьковский // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов: Межвуз. тематич. сб. науч.тр. Вып. VI/ - СПб., 2012. - С. 89-95.

67. Муравьев, И.С. Проверка метода формирования навыка захода на площадку вне аэродрома / И.С. Муравьев, Г.В. Коваленко // Человек и транспорт. (Эффективность. Безопасность. Эргономика). Секция «авиационный и скоростной наземный транспорт»: Материалы секции международной научно - практической конференции, 15-18 сентября 2014 г., Санкт-Петербург, «Свое издательство», 2014. - С. 53-58.

68. Муравьев, И.С. Разработка алгоритма расчета влияния приборной информации на пилота вертолета в процессе захода на посадку / И.С. Муравьев // Инновации и исследования в транспортном комплексе : III международная научно-практическая конференция, 4-5 июня 2015 г. - Курган, 2015. - С. 214218.

69. Муравьев, И.С. Разработка рационального метода использования предъявляемой пилоту информации при обучении заходу на посадку вне аэродрома / И.С. Муравьев, Г.В. Коваленко // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов: Межвуз. тематич. сб. науч. тр. Вып.VIII / - СПб. : СПбГУ ГА, 2014. - С.56-63.

70. Муравьев, И.С. Роль ситуативной осведомленности пилотов в летной эксплуатации / И.С. Муравьев, Г.В. Коваленко, Лобарь С.Г // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов : Межвуз. тематич. сб. науч. тр. Вып. IV /

- СПб., 2010. - С.70-73.

71. Муравьев, И.С. Структура концептуальной модели оператора и метода формирования навыка по переработке информации при заходе на посадку с самоподбором с воздуха в ассоциативной фазе / И.С. Муравьев, Г.В. Коваленко // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов: Межвуз. тематич. сб. науч. тр. Вып. VII / - СПб., 2013. - С.20-29.

72. Муравьев, И.С. Метод и математическая модель процесса формирования навыка по переработке информации при заходе на площадку вне аэродрома / И.С. Муравьев, С.Г. Нуждин // Инновации и исследования в транспортном комплексе : II международная научно-практическая конференция, посвященная 35-летию ЗАО «Курганстальмост», 5-6 июня 2014 г.

- Курган, 2014. - С. 160-164.

73. Муравьев, И.С. Экспериментальная проверка метода формирования навыка в переработке информации при заходе на площадку вне аэродрома / И.С. Муравьев // Транспорт Российской Федерации. - 2014. - №2 (51). - С.63-66.

74. Наследов, А.Д. Математические методы психологического исследования. Анализ интерпретации данных: Учебное пособие/ А.Д. Наследов.

- 4-е издание., стереотип. - СПб.: Речь, 2012. - 392 с.: ил.

75. Нишанов, В.К. Феномен понимания: когнитивный анализ / В.К. Нишанов. - Фрунзе.: Илим, 1990. - 228 с.

76. Онушкин, Ю. П. Аэродинамика, динамика полета и практическая аэродинамика / Ю.П. Онушкин, С.И. Кочиш: Курс лекций. - Сызрань: СВВАУЛ (ВИ), 2004.-162 с.

77. Основы инженерной психологии: Учеб. для техн. вузов / Б.А. Душков, Б.Ф. Ломов, В.Ф. Рубахин и др.; Под ред. Б.Ф. Ломова - 2-е изд., доп. и переаб.

- М.: Выс. шк., 1986. - 448 с.

78. Платунов, В.С. Методология системных военно-научных исследований авиационных комплексов / В.С. Платунов. - М.: Дельта, 2005. -343 с.

79. Поляков, С.В. Полет на площадку ограниченных размеров вне аэродрома с самостоятельным подбором с воздуха. Методическое пособие / С.В. Поляков, Д.Б. Зипир. - Торжок: МО РФ, 2007. - 78 с.

80. Положение о расследовании авиационных происшествий и инцидентов (ПРАПИ-99): офиц. Текст. - М.: Воениздат, 1999. - 76 с.

81. Присняков, В.Ф. Математическое моделироание переработки информации оператором человеко-машинных систем / В.Ф. Присняков, Л.М. Приснякова. - М.: Машиностроение, 1990. - 248 с.

82. Программа предотвращения авиационных происшествий: офиц. текст. - М.: Министерство обороны РФ, 2014г. - 54 с.

83. Пушкин, В.Н. Оперативное мышление в больших системах / В.Н. Пушкин. - М.-Л.: «Энергия». - 1965. - 375 с.

84. Практикум по инжененрной психологии / Под ред. А.А. Крылова, В.А. Ганзена. - Л.: ЛГУ,1978. - 168 с.

85. Ромасеич, В. Ф., Аэродинамика и динамика полета вертолетов / В.Ф. Ромасевич. - М.: Воениздат, 1982. - 486 с.

86. Ромасевич, В. Ф., Самойлов Г. А. Практическая аэродинамика вертолетов. - М.: Воениздат, 1980. - 384 с.

87. Руководство по летной эксплуатации вертолета Ми-8 АМТШ : офиц. текст. - М.: «Воениздат», 2005. - 543 с.

88. Руководство по предотвращению авиационных происшествий с государственными воздушными судами в Российской Федерации (РПАП-2002): офиц. текст. - М.: Воениздат, 2002. - 68 с.

89. Свиридов, А.П. Основы статистической теории обучения и контроля знаний : Метод. Пособие / А.П. Свиридов. - М.: Высш. школа, 1981. - 262 с.: ил.

90. Сеченов, И.М. Рефлексы головного мозга: Попытка свести способ происхождения психических явлений на физиологические основы / И.М. Сеченов; [Вступ ст. М.Н. Шатерникова]. - Изд. 7-е. - М.: ЛЕНАНД, 2014. -128 с.

91. Системно-информационный анализ процессов управления / Горский Ю.М. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние. - 1988. - 327 с.

92. Смирнов, Б.А. Инженерно-психологическое и эргономическое проектирование / Б.А. Смирнов, Ю.И. Гулый. - Харьков: Изд-во Гуманитарный центр, 2010. - 380 с.

93. Смирнов, Б.А. Методы инженерной психологии / Б.А. Смирнов, А.М. Тиньков. - Х.: Изд-во «Гуманитарный центр», 2008. - 528 с.

94. Совершенствование профессиональной подготовки летного и диспетчерского составов / Г.В. Коваленко, Г.А. Крыжановский, Н.Н. Сухих, Ю.Е. Хорошавцев / под ред. Г.А. Крыжановского. - М.: Транспорт, 1996. -320 с.

95. Физиология летного труда. Учебник / Под ред. акад. РАЕН, проф В.С. Новикова. - СПб.: Наука, 1997. - 411 с.

96. Харман, Г. Современный факторный анализ/ Г.Харман. - М.: Статистика, 1972. - 484 с.

97. Чайнова, Л.Д. Об эффекте «предвидения» в условиях непрерывного слежения за стимулом / Л.Д. Чайнова // Проблемы инженерной психологии. Вып. 3.- М., 1968. - 385 с.

98. Черняков, М.В. Комплексирование авиационных систем передачи информации / М.В. Черняков. - М.: Транспорт, 1992. - 295 с.

99. Шеннон, Р. Имитационное моделирование систем - наука и искусство /Р. Шеннон. - М.: Мир, 1978. - 418 с.

100. Шеридан, Т.Б. Системы «человек - машина» / Т.Б. Шеридан, У.Р. Феррелл. - М.: «Машиностроение». - 1980. - 400 с.: ил.

101. Шибанов, Г.П. Основные понятия и количественные оценки, используемые в авиации и космонавтике (текст): англо-русский словарь-

справочник для русских специалистов / Г.П. Шибанов. - М. : Издательство ВВИА им. Н.Е. Жуковского. - 2013 - 463с.

102. Шибанов, Г.П. Количественная оценка деятельности человека в системах «человек - техника» / Г.П. Шибанов. - М.: Машиностроение. 1983. -263 с.: ил.

103. Юдин, Д. Б. Математические методы в условиях неполной информации / Д.Б. Юдин. - М.: КРАСАНД, 2015. - 400с.

104. Aviation Safety and Pilot Control: Understanding and Preventing Unfavorable Pilot-Vehicle Interactions. Washington, D.C.: National Academy Press. 1997. 220 p.

105. Barber, T.X. Fact, fiction and the experimental bias effect, Psy. Bull. Monogr. / T.X. Barber, M.J. Silver. - 1968. - 70 р.

106. Baron, S. Quantitative Modeling of Human Performance in Complex, Dynamic Systems / S. Baron, D.S. Kruser, B.M. Huey. - Washington, D.C.: National Academy Press, 1990. - 329 р.

107. Baron, S. Control systems R&D at BBN. IEEE Annals of the History of Computing / S. Baron, 2005, р. 52-64.

108. Cavanagh, P. Attention routines and the architecture of selection // In: M.I. Posner (Ed.). Cognitive neuroscience of attention / P. Cavanagh. - NY: Guilford. - 2004. - 416 р.

109. Craig, P.A. Controlling Pilot Error: Situational Awareness / P.A. Craig. -New York, McGraw-Hill, 2001. - 299 p.

110. Edwards, C. Airmanship / С. Edwards. - GrBr: Crowood Press, Limited, 2008. - 126 p.

111. Goodwin, P.D. Human factors and pilot performans: Safety, First Aid and Survival / P.D. Goodwin. - Air Pilot Publishing, 2006. - 244 p.

112. Howell, David C. Statistical methods for psychology / David C. Howell. -5th ed. - Duxbury: Thomson learning, 2002. - 802 p.

113. Jackendoff, R. Faundations of language: Brain, meaning, grammar, evolution / R. Jackendoff. - NY: Oxford University Press. - 2002. - 247 р.

114. Landry, S.J. Advances in Human Aspects of Aviation / S.J. Landry // U.S.A., CRC Press, 2012. 858 p.

115. Landauer, T.K. A solution to Plato's problem: The Latent Semantic Analysis theory of the acquisition, and representation of knowledge/ T.K. Landauer, S.T. Dumais // Psychological Review. - 2011. -240 p.

116. Smith, D.R. Controlled Flight into Terrain / D.R. Smith. - New York McGraw-Hill, 2001. - 352 p.

117. Wang, Y. Search and classification using multiple autonomous vehicles: Decision - Making and Sensor Management / Y. Wang, I.I. Hussein. - London: Springer, 2012. - 156p.

149

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Анализ успешности обучения начинающих командиров вертолетов в частях и подразделениях армейской авиации Восточного военного округа

1. Цель экспертизы, принцип отбора экспертов, анкетирование

Цель экспертизы: установление количества летчиков готовых к самостоятельному полету с посадкой на площадку с самостоятельным подбором с воздуха. Отобрано 25 экспертов - летчиков-инструкторов по следующему принципу: стаж летной работы не менее 15 лет, стаж инструкторской работы не менее пяти лет. С каждым экспертом была проведена беседа в виде интервью, в которой последовательно были заданы следующие вопросы с занесением в протокол опроса характеристик, позволяющих оценить мотивы, которыми руководствовался эксперт при оценке исследуемого вопроса:

1. Какой стаж летной работы?

2. Какой стаж инструкторской работы?

3. По каким из далее перечисленных признаков (критериев) Вами оценивался уровень подготовки обучаемого пилота в процессе прохождения программы подготовки к полетам с посадкой на площадку с самостоятельным подбором с воздуха? (проранжировать признаки в порядке убывания):

а) по уровню знаний (теоретические знания, знание полетного задания, способность моделирования полетных ситуаций перед полетом);

б) по психологической готовности к полету;

в) по умению предвидеть в полете дальнейшее развитие ситуации;

г) по времени запаздывания в принятии решения на одном из этапов снижения или подлета;

д) по устойчивым навыкам определения влияния на условия выполнения посадки внешних факторов окружающей среды в процессе подлета к площадке и навыкам выполнения способов подхода к ТНС;

е) по выбору скорости перед выполнением снижения после выполнения захода на посадку;

ж) по количеству движений общим шагом (вниз) в процессе выполнения снижения после прохода ТНС;

з) по величине максимального отклонения угла тангажа в процессе перевода вертолета с поступательного движения на зависание (точности зависания после полного гашения скорости);

и) по величине и темпу отклонения органов управления в процессе подбора площадки, захода на нее и снижения, а также по способности зайти на посадку и выполнить ее с выключенным автопилотом;

к) по способности распределять внимание между приборной информацией, внекабинным пространством переднего остекления и внекабинным пространством бокового остекления кабины;

л) по устойчивому выдерживанию параметров глиссады снижения в допустимых пределах на протяжении 8-10 полетов.

4. Какое количество пилотов вами было выпущено в самостоятельный полет на ПСПВ в каждый год с начала вашей инструкторской деятельности (столбец «а» в табл. 1П)?

5. Сколько пилотов в каждый год было вами подготовлено без добавления контрольных полетов в соответствии с документами, регламентирующими летную работу (столбец «б» таблицы 1П) [29, 52]?

2. Результаты проведения групповой экспертизы. Обработка результатов

Сбор результатов анкетирования и последующая их обработка была разделена на два этапа. Первый этап (таблица 1 П) состоял из определения общего количества пилотов, подготовленных к полетам на ПСПВ и количества пилотов, подготовленных к самостоятельному полету по данному ЭВЛП без добавления контрольных полетов. Общее количество летчиков, подготовленных к самостоятельному полету на ПСПВ составило 294 человека,

из них 87 пилотов выполнили самостоятельный полет на ПСПВ без добавления контрольных полетов.

Таблица 1П - Распределение количества подготовленных пилотов к полетам с посадкой на площадку сразу после прохождения программы подготовки (а) и с добавлением контрольных полетов (б) по учебным годам

Год 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Эксперт а б а б а б а б а б а б а б а б

n1 1 2 1 2 1 3 1 1 2 1 2 1

n2 1 1 1 2 1 2 1 1 2 2 1

n3 2 1 1 1 1 2 1 2 1 2 1

n4 2 1 1 1 2 1 1 2 3 2 1

n5 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1

n6 2 1 1 2 1 1 3 1 2 3 2 1

n7 2 1 1 2 1 2 1 1 1 2 1 3 1 1

n8 2 1 1 1 2 1 3 1 2 3 1 2 1

n9 1 1 1 1 2 1 3 1 3 1 3 1 1

n10 1 1 1 1 2 1 2 1 1 3 2 2 1

nil 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1

n12 1 1 1 1 2 1 1 2 1 2 1

n13 1 1 1 2 1 2 1 1 2 3 1 1

n14 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 1

n15 1 1 1 1 2 1 3 1 1 1

n16 1 1 1 1 1 2 3 2 1 1

n17 1 1 1 1 1 1 1 1 1

n18 1 1 3 1 1 3 1 3 2 2 1 1

n19 1 1 1 1 2 1 1 2 1 1 1 1

n20 1 1 1 1 3 1 2 3 1 3 1 1

n21 1 1 1 2 1 1 1

n22 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1

n23 1 1 1 1 1 2 3 1 2 1 1

n24 1 1 1 1 1 2 1 1 2 1

n25 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1

z 31 10 26 9 33 12 36 11 44 11 47 12 45 11 32 11

Второй этап состоял в установлении меры согласованности мнений экспертов и проверки этих мнений на противоречивость. Для этого было сформировано распределение ответов 25 экспертов о степени влияния 11 признаков (критериев) на оценку уровня подготовки пилотов при их подготовке к самостоятельному вылету на ПСПВ (таблица 2П).

Таблица 2П - Распределение ответов экспертов о степени влияния признаков на оценку уровня обученности пилотов при их подготовке к самостоятельному вылету с посадкой на площадку

Наименование признака Место Мера вариации ответов

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ^

а 14 5 3 1 0,840

б 2 18 3 2 0,605

в 2 12 11 0,854

г 5 7 13 0,916

д 2 4 6 13 0,853

е 4 6 1 9 2 3 0,917

ж 12 13 0,998

з 3 1 2 2 2 10 2 3 0,896

и 6 16 1 2 0,590

к 3 19 3 0,699

л 1 1 3 2 4 14 0,764

Величина коэффициента вариации (степени согласованности ответов) вычислялась по формуле [11]:

2

к (ЪЪ)

2

]Л]) Ъ]Л]

"=к-1 Ы2 '

где Ъц - число ответов о присвоении /-го места у'-му признаку; к - число градаций (число мест) у-го признака.

Из таблицы видно, что ответы экспертов являются согласованными в основном с малой степенью риска. Также из таблицы видно, что для ряда

признаков ответы четко подразделяются на две группы. Очевидно, что в составе экспертов имеются летчики-инструкторы, которые по-разному ведут оценку, а, следовательно, и подготовку начинающих командиров вертолетов. Для оценки меры сходства каждой пары экспертов был использован метод информационной меры близости ответов В. Л. Устюжанинова [11]

2т

5-.= _ 11

/ с

июд2 (1 + + ^ О92 (1 +

где т^ - количество признаков, одинаково оцененных обоими специалистами;

- количество признаков, оцененных /-м специалистом; ^ - количество признаков, оцененных у-м специалистом.

Мера сходства мнений = 0,66. Что свидетельствует о повышенном риске степени надежности расчетов. Другими словами, уровень подготовки пилотов /-й группой летчиков-инструкторов может сильно отличаться от уровня подготовки пилотов у-ой группой летчиков-инструкторов. Это говорит о необходимости оценки противоречивости мнения отдельного эксперта обобщенному мнению группы.

Для этого необходимо было рассмотреть значения относительного числа подготовленных пилотов каждым опрошенным летчиком-инструктором, которое имело следующий вид (таблица 3П). Далее была определена точечная оценка относительного числа пилотов, подготовленных без добавления контрольных полетов по формуле [11]. Эта точечная оценка также говорит о том, что среднее количество летчиков, подготовленных к самостоятельному вылету на ПСПВ без добавления контрольных полетов, равняется 32,95%.

Затем оценивалось на противоречивость значение относительного числа подготовленных пилотов летчиком-инструктором п10. Для чего была найдена оценка дисперсии по формуле [11], которая равняется в данном случае 0,78, и точечный прогноз опрошенной группы экспертов уэ = 2,7. Затем, сравнивая значения таблицы 25 [11], получили для эксперта с самой удаленной точечной оценкой п10 значение коэффициента в = 2,15, и нашли, что а < 0,1,

следовательно, нет оснований считать, что мнение десятого эксперта противоречиво.

Таблица 3П - Значения относительного числа подготовленных пилотов каждым летчиком-инструктором без добавления контрольных полетов

Эксперт «б» Эксперт «б»

п1 2,8 п15 1,8

п2 2,5 п16 1,6

п3 2,5 п17 1,2

п4 2,1 п18 3,3

п5 4 п19 4

п6 2,5 п20 2,6

п7 4,2 п21 0

п8 3,1 п22 3,3

п9 2,5 п23 2,5

п10 4,6 п24 2

п11 4,5 п25 2

п12 2,7 - -

п13 3 - -

п14 3,6 - -

3. Выводы

Проведенная групповая экспертиза, и последующая обработка результатов позволили утверждать, что за период с 2007 по 2014 годы при обучении начинающих КВ заходу и посадке на площадку с самостоятельным подбором с воздуха только 30% летного состава получают допуск к самостоятельным полетам без добавления контрольных полетов в соответствии с курсом боевой подготовки.

Установление меры согласованности мнений экспертов и проверки этих мнений на противоречивость подтвердило достоверность полученных результатов с вероятностью не хуже 0,05.

Приложение Б

Матрица, полученная из всех протоколов испытуемых при проведении эксперимента по парным ассоциациям

Номер стимульной пары Номер пробы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0

2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0

1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0

5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1

1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

3 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0

4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0

- (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл Номер стимульной пары

о о - о - - о о - о - - о о о - - о - о о - - о - о о - - о - о о - Номер пробы

- о - - - о о о о - - - о о о - о о - о о о - о - о о - о о - о о К)

о о - о о о о о о о - о - о - о о о - о - о - о о о - - о о о о - со

о о о - о о о о о - о о о о - о о о о о - о о о о о о о о о - о -

о о о о о - о о о - о - о о - о о о о о - о о о о о о о о о - о - сл

- о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о - о о о о о о о о о о (3)

о о о о о о о о о о о о о о - о о о о о о о - о о о о о о о - о о -VI

- о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о 00

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о со

о о о о о о о о о о о -»■ о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о

о о - о - - о о - о - о о о о о - - - о о о - - - о о о - - - о о -

о о - - - о о о - - - - о - о о - о о о о - о о - о о о - о - о о К)

о - о о о о о о о о - о о о - о - о о - о - о о о - о о - о о - о со

о о о о - о о о - о о о о о о - о о о - о о о о о - о о о о о - о

о о о о - о о о - о о - о о о о - о о - о о о о о о о о - о о о о сл

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о - о о о о о (3)

о о о о - о о о о о о о о о о о - о о о о - о о о о о о о о о о о -VI

о о о о - о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о 00

о о о о - о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о - о о о о о о о со

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о

4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) Номер стимульной пары

- о о о - - - о о о - - - о о о - - - о о о - - - о о о - - - о о - Номер пробы

О - - о о о - о - о о о о - о - о о о - о - о о о о - - о о о о - К)

О - о о о о - о - о о о о - о о о о о - о о о о о о о - о о о о - со

- о о о о о - о о о о о о - о о о о - о о о о о о о о - о - о о -

О - о о о о о о - о о о о - о о о о о - о о о о о о о о о о о о о сл

о о о о о о о о - о о о - о о о о о о - о о о о о о о - о о о о о (3)

о - о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о -VI

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о - о о о о о о о о о о о о о 00

о - о о о о о о о о о - - о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о со

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о

- о - о - - - о - о - о - о - о - о - о - о - о - о - о - о - о - -

- о о о о о - о - о - о о о - о о о - о - о - о о о - о о о - о - К)

- о о - о о о о - о о о о о - о о о о о о о - о о о - о о о о о - со

о о о - о о - о о о - о о о о о о о - о - о о о - о о о о о - о о

- о о о о о - о о о о о о о - о о о о о - о о о о о о о о о о о о сл

о о о о о о о о о о о о о о - о о о - о о о о о - о о о о о - о - (3)

о о - о о о - о о о о о - о о о о о - о о о о о о о о о о о о о о -VI

о о о о о о о о о о о о - о о о о о - о о о о о о о о о о о о о о 00

о о о о о о о о о о о о о о о о о о - о о о о о о о о о о о - о о со

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о

о

(3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл 4^ со К) - (3) сл Номер стимульной пары

о - о - - о о - о - - о - - - о о о - - - о о о - - - Номер пробы

о - - - о о о - - - о о - о о - о о о - о - о о о о К)

о о о о о - о о - - о о - о о о - о о - о о - о - о со

о о о о - о о о о - о о о о о о - о о о о о - о о о

- о о о о о о о о - о о о о о - о о о о о о - о о о сл

о о о о о о о о о о - о о о о о о о о о о о о о о о (3)

- о о о о о о о о о о о - о о о о о о о о - о о о о -VI

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о 00

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о со

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о

о - о - - о о - о - - о - о - о - о - о - о - о - о -

о о о - - о о - - - о о о о - о о - - о - о о о - о К)

о о о о - о о - - о о о о о - о о о о о - о о - о о со

о о - о о - о о о - о о - о о о о о о о о о - о о о

о - о о о о о о - - о о о о - о о о о о - о о о о о сл

о о о о о о о о о о - о о о о о о о о о о о о о о о (3)

о - о о о о о о о о о о - о о о о о о о - о о о о о -VI

о - о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о 00

о о - о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о со

о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о

00

Приложение В

Алгоритм расчета параметров предъявляемой пилоту приборной и иной информации для программы на языке «С++» 1.Исходные блоки, входные и выходные данные

Исходные блоки, используемые при составлении алгоритма для программы «С++» (рисунок 1П).

- начало / конец;

- ввод / вывод данных;

- заголовок цикла (модификация);

- проверка условий (решение);

- вывод на экран;

- вычислительное действие или последователность вычислительных действий;

- межстраничный соединитель;

- слияние линий потоков.

Рисунок 1П - Используемые блоки для составления программы «С++» Входные данные: I - количество упражнений; I - количество этапов в одном упражнении; т - матрица размерности 1x1; к - матрица размерности 1x1. Выходные данные:

Иху - вектор размерности 1X I - неопределенность для 1-го упражнения (1

= 1,..., I);

Иух - вектор размерности 1X I - шум для 1-го упражнения (1 = 1,., I); ^ - вектор размерности 1X I - полезная информация для 1-го упражнения

(1 = 1,., I);

Нху - суммарная неопределенность;

Нух - суммарный шум;

Тху - суммарная полезная информация.

О

и

2. Алгоритм для составления программы на языке «С++»

163

З.Описание программы

Exer_text

И----------------------------------------------

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <Classes.hpp> #include <Controls.hpp> #include <StdCtrls.hpp>

FILE *inf,*res,*prom; char text[100]; int zl,z2,upnjetji,j;

double z[20][20],zz[20][20]jm[20][20]jk[20][20]j

Px[20][20]jPy[20][20L pxy[20][20],pyx[20][20], hxy[20],hyx[20]jtxy[20], Hxy,Hyx,Txy;

#ifndef ExertextH #define Exer textH

#include <Classes.hpp> #include <Controls.hpp> #lnclude <StdCtrls.hpp> #include <Forms.hpp>

//----------------------------------------------------

class TForml : public TForm {

_published: // IDE-managed Components

TLabel *Labell; TLabel *Label2j TButton *Buttonl; TButton *Button2; TEdit *Editl;

void _fastcall ButtonlClick(TObject *Sender);

void _fastcall Button2Click(TObject *Sender);

private: // User declarations

public: // User declarations

_fastcall TForml(TComponent* Owner);

};

//----------------------------------------------------

extern PACKAGE TForml *Forml;

II —-------------------------------------------------

#endif

Страница 1

Exer_text.~cpp

И----------------------------------------------

#include <vcl.h> #pragma hdrstop

#include "Exer_text.h"

И----------------------------------------------

#pragma package(smartinit) Spragma resource "*.dfm" TForml *Forml;

U----------------------------------------------

_fastcall TForml::TForml(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{ }

void _fastcall TForml::ButtonlClick(TObject *Sender)

{

res=fopen("result.txt","w"); prom=fopen("interval.txt","w"); inf=fopen("input.txt"J"r")j fscanf(inf,"%s\n"J&text); fscanf(inf,"%s %d\n",&text,&zl); fscanf(inf,"%s %d\n",&textJ&z2); upr=zlj et=z2;

fscanf(inf,"%s\n",&text); for (j=l;j<=et;j++) {for (i=l;i<=upr;i++)

fscanf(inf,"%lf",&z[j][i]); fscanf(infj"\n");

}