CC BY
0
ПЕРЕРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ ОПЕРАТОРОМ-ЧЛЕНОМ ЭКИПАЖА И
ОСОБЕННОСТИ ЕЁ ЭТАПОВ
А.Д. Левин, специалист
Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации имени Главного маршала авиации А.А. Новикова (Россия, г. Санкт-Петербург)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-8-1-98-102
Аннотация. Ключевым звеном биотехнической системы «Экипаж - Воздушное судно» является человек-оператор, функционирование которого связано с восприятием информации, её обработкой, принятием решений и осуществлением требуемых управляющих воздействий. Человек в данной системе, обладая способностью перерабатывать информацию, главным образом может быть представлен как канал связи. Так, в данной статье рассматривается процесс переработки информации оператором-членом экипажа. Анализируются компоненты биотехнической системы «Экипаж - Воздушное судно». Внимание уделяется информационному контуру взаимодействия «Экипаж - Воздушное судно». Описываются фазы переработки информации и их особенности. Отмечается важность учёта особенностей этапов, составляющих деятельность человека-оператора, при рассмотрении функционирования системы «Экипаж - Воздушное судно» и её влияния на безопасность полётов.
Ключевые слова: переработка информации, система «экипаж-воздушное судно», эр-гатическая система, человеко-машинная система, человек-оператор.
Деятельности гражданской авиации связана с участием большого числа служб и специалистов, функционирование которых направлено на обеспечение безопасности полётов. Одной из подсистем, занимающей ключевое место и являющейся «ядром» авиационной транспортной системы (АТС), является система «Экипаж -Воздушное судно» (система «Э - ВС»). Непосредственное проявление безопасности полётов, относящейся к свойствам АТС, происходит преимущественно через указанную систему, исполнителями которой являются экипаж и воздушное судно [1]. Информационный контур взаимодействия «Э - ВС» может быть представлен в виде передачи информации от обо-
рудования к субъекту, т. е. человеку, посредством устройств воспроизведения информации и передачи команд в обратном направлении, т. е. от субъекта к оборудованию, за счёт органов управления [2]. Так, качество работы указанной системы основывается на деятельности человека-оператора, связанной с переработкой информации. В связи с этим в данной статье рассматривается процесс переработки информации оператором-членом экипажа и его особенности.
Для начала обратимся непосредственно к характеристике биотехнической системы «Экипаж - Воздушное судно» и её компонентов (рис. 1).
Рис. 1. Биотехническая система «Экипаж - Воздушное судно» [3]
Как видно из рисунка 1, взаимодействие экипажа и воздушного судна осуществляется посредством прямой (сплошная линия) и обратной (пунктирная линия) функциональных связей. На вход системы поступает информация о заданных условиях полёта, фактических параметрах полёта, состоянии воздушного судна и его систем, а также дополнительная информация (например, о факторах внешней среды). На основе указанных данных экипаж получает информацию об отклонениях в функционировании системы и принимает решение о необходимости применения управляющих воздействий, направленных на изменение состояния воздушного судна и достижение заданных параметров полёта.
Ключевым звеном системы «Э - ВС» является человек-оператор, функционирование которого связано с восприятием информации, её обработкой, принятием решений и осуществлением требуемых управляющих воздействий [1]. Человек в данной системе, обладая способностью перерабатывать информацию, главным образом может рассматриваться как канал связи [4].
Воздушное судно представляет собой совокупность эргатических бортовых систем, работа которых происходит с участием человека-оператора. Здесь стоит отметить, что отрицательное влияние на безопасность полётов могут оказывать конструктивные недостатки систем самолёта, проявляющиеся во взаимодействии с оператором, тем самым снижая эффективность и надёжность работы системы «Экипаж - Воздушное судно» [1].
Ещё одним компонентом системы «Э -ВС», о котором нельзя забывать, является среда, в качестве которой выступают внешние факторы, способные оказывать влияние на работу оператора и машины. Причём к данным факторам относятся не только физические параметры внешней среды, такие как температура, влажность, давление, газовый состав воздуха, шум, вибрация, но и социально-психологические факторы, факторы менеджмента и прочие [5].
Механизм «человек-машина» может быть также представлен в виде схемы, изображённой на рисунке 2.
Рис. 2. Механизм «человек - машина» [2; 5; 6]
В правой части схемы отображён компонент «машина», или же «Hardware», в левой части - «человек», или же «Liveware». Компонент «Hardware» состоит из устройств воспроизведения инфор-
мации и органов управления, с помощью которых машина получает информацию от субъекта управления. Устройства воспроизведения информации, в свою очередь, представляют собой индикаторы (напри-
мер, звуковые или визуальные), информирующие оператора о внешних условиях по отношению к машине и о внутреннем состоянии системы. Компонент «человек» представлен процессом, состоящим из сенсорного восприятия информации, отображаемой на индикаторах, обработки информации и принятия решения, одним из результатов которых может быть моторная реакция, направленная на перемещение
органов управления, используемых для изменения состояния системы [2].
Далее подробнее рассмотрим процесс переработки информации человеком-оператором и особенности его фаз (рис. 3). Можно видеть, что переработка информации состоит из четырёх фаз, включающих в себя приём и обработку информации, принятие решения и действия [4].
Прнём Обработка Принятие Действия
ивформацвн информации решения
Рис. 3. Фазы переработки информации [4]
В процессе приёма информации задействованы расположенные в кабине воздушного судна её визуальные и звуковые источники, предоставляющие пилоту данные, необходимые для эффективного и безопасного управления самолётом, а также происходит восприятие свойств внешней среды. Результатом данной фазы переработки информации является формирование перцептивного образа полёта. Для этого оператором выполняются действия по обнаружению, различению и опознанию объекта, т. е. происходит выделение объекта из фона, его деталей, а затем выделение и классификация его существенных признаков. Фаза приёма информации может быть подвержена влиянию сложности сигнала, зависеть от вида и числа индикаторов, технических и физических характеристик информационного поля [5; 7].
Фаза обработки информации заключается в сопоставлении фактических и заданных параметров состояния системы «Экипаж - Воздушное судно», на основе чего осуществляется выявление отклонений в её функционировании. Процесс приёма и обработки информации человеком-оператором может быть представлен в виде пассивной части анализа и активного синтеза [4]. В рамках пассивной части анализа происходит восприятие сенсорным входом оператора потока информации, характеризующего состояние внеш-
ней среды. Затем осуществляется непроизвольное кратковременное запоминание общих признаков сигнала за счёт его сохранения сенсорной системой. Название данной стадии обработки информации обусловлено тем, что все процессы происходят без привлечения внимания человека, вследствие чего оператор не извлекает заключенный сложный смысл в воспринятой сенсорной информации. Процесс активного синтеза является сознательным процессом, который служит основой для принятия решения и обеспечивает «построение и пересмотр ожидаемой ситуации во время интерпретации сенсорного сообщения» [4]. В итоге происходит формирование оперативного, или же концептуального, образа полёта. На успешность данной фазы переработки информации оказывают влияние способы кодирования информации, степень сложности информационной модели, динамика смены информации [5;
7].
На основе проведённого анализа и обобщения информации, составляющих фазу обработки, происходит поиск и выделение информации о проблемной ситуации, выраженной в несоответствии фактических и заданных параметров полёта. Так, фаза принятия решения имеет сходства с фазой обработки информации. В результате фаза принятия решения завершается формированием последовательности
действий, направленных на устранение выявленных отклонений и достижение заданных параметров полёта. Принятие решения может быть осложнено типом решаемой задачи, числом и сложностью проверяемых логических условий [5; 7].
Процесс переработки информации завершается использованием выходных «каналов» человека, как правило, в виде моторной реакции, направленной на перемещение органов управления с целью изменения состояния системы, или же путём отдачи распоряжений. Реализация принятого решения может в себя включать его перекодирование в машинный код, поиск требуемого органа управления, перемещение руки к органу управления и манипуляцию с ним. На успешность реализации принятого решения могут оказывать влияние такие факторы, как число и тип органов управления, их размер, форма, совместимость двигательных операций, организация рабочего места, параметры окружающей среды, индивидуальные характеристики операторов [5; 7].
Стоит отметить, что первые две фазы переработки информации составляют получение информации, включающее восприятие носителей информации, её декодирование и формирование концептуального образа полёта. Другие две фазы, в свою очередь, связаны с реализацией информации, или же её обслуживанием.
Обобщая сказанное, можно выделить, что на процесс переработки информации способны оказывать влияние сложность сигнала и способы его кодирования, вид, число, физические, технические, эргономические характеристики и особенности источников сенсорной информации, а также непосредственно параметры самой решаемой задачи.
Библиографический список
1. Зубков Б.В. Безопасность полётов: учебник / Б.В. Зубков, С.Е. Прозоров; под ред. Б.В. Зубкова. - Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2012. - 451 с.
2. Руководство по обучению в области человеческого фактора. Doc. 9683-AN/950. - Издание первое. - Канада, Монреаль: ИКАО, 1998. - 370 с.
3. Зубков Б.В., Минаев Е.Р. Основы безопасности полётов: Учеб. пособие для сред. спец. учеб. заведений. - М.: Транспорт, 1987. - 143 с.
4. Лётная эксплуатация: учебное пособие для вузов гражданской авиации / Г.В. Коваленко [и др.]; Г.В. Коваленко, А.Л. Микинелов, В.Е. Чепига; под ред. Г.В. Коваленко. - М.: Машиностроение, 2007. - 416 с.
При этом отметим, что возможности человека-оператора не являются строго определёнными. Они зависимы не только от параметров и факторов внешней среды и технических устройств. На возможности оператора влияют качества самого человека, его индивидуальные свойства, личная подготовленность, уровень соматического и нервно-психического здоровья, возраст, степень развития навыков. Деятельность пилота сопровождается ярко выраженным эмоциональном фоном, связанным с отрывом и удалением от земли, большой скоростью полёта, высочайшей ответственностью за исход полёта, способными провоцировать такие явления, как замедление мыслительных процессов, возрастание количества ошибочных решений [1]. В связи с этим, говоря о процессе переработки информации пилотом и деятельности оператора в целом, нельзя забывать, что они имеют ряд специфических особенностей, требующих определённого уровня развития его психических свойств, от которых зависит успешность выполнения полёта.
Таким образом, деятельность человека-оператора, имея разнообразный характер, может быть представлена в виде четырёх описанных в данной статье основных этапов, составляющих переработку информации. Процесс переработки информации связан с влиянием значительного числа факторов, начиная от технических параметров устройств и заканчивая психологическим состоянием оператора-члена экипажа. Так, рассматривая функционирование системы «Экипаж - Воздушное судно» и её влияние на безопасность полётов, важно учитывать особенности переработки информации человеком-оператором.
5. Вайнштейн Л.А. Эргономика: учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. - Минск: БГУИР, 2018. -208 с.
6. Мейстер Дэвид. Эргономические основы разработки сложных систем / Пер. с англ. Т.П. Бурмистровой, В.А. Цыпина; под ред. В.М. Мунипова. - Москва: Мир, 1979. - 455 с.
7. Душков Б.А., Королев, А.В., Смирнов Б.А. Основы инженерной психологии: учебник для вузов. - Москва: Академический проект; Екатеринбург: Деловая книга, 2002. - 573 с.
INFORMATION PROCESSING BY A CREW MEMBER OPERATOR AND THE FEATURES OF ITS STAGES
A.D. Levin, Specialist's degree
Saint Petersburg State University of Civil Aviation named after Chief Marshal of Aviation
A.A. Novikov
(Russia, Saint-Petersburg)
Abstract. The key element of the "Crew - Aircraft" biotechnical system is a human operator, whose functioning is associated with the perception of information, its processing, decision-making and the implementation of the required control actions. A person in this system, having the ability to process information, can mainly be considered as a communication channel. This article discusses information processing by the operator-a member of the crew. The components of the "Crew - Aircraft" biotechnical system are analyzed. Attention is paid to the information circuit of the "Crew-Aircraft" interaction. The phases of information processing and their features are described. It is noted that it is important to take into account the features of the stages that make up the human operator's activity when considering the functioning of the Crew-Aircraft system and its impact on flight safety.
Keywords: information processing, crew-aircraft system, ergatic system, human-machine system, human operator.
