Особенности психофизиологической деятельности экипажа на борту ЛА

Подготовил: студент группы АП-423

                  Хамитов Р.Г.

Уфа-2003

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.

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%.

Нарушения пространственной ориентировки (НПО) по Гиллингему (1992) классифицируются на 3 основных типа: тип I охватывает неосознанные или неопознанные нарушения, тип II - осознанные нарушения и тип III – нарушения пространственной ориентировки с полной утратой работоспособности летчика. Первый тип описывает нарушения пространственной ориентировки, когда летчик по своим ощущениям убежден в том, что пилотируемый им самолет находится в устойчивом пространственном положении, на стабильной траектории полета. При этом показания основных пилотажно-навигационных приборов об опасных отклонениях самолета от нормального режима полета, которые противоречат внутренним соматическим ощущениям летчика о благополучном ходе полетного задания, могут остаться незамеченными из-за перегруженности пилота или отвлечения внимания от задач пилотирования на другие задачи сопутствующей или совмещенной деятельности, рассеянности или просто преднамеренного игнорирования инструментальной информации о полете. Статистика говорит о том, что на первый тип этого экстремального состояния (НПО–I), часто обозначаемый как “пилотируемый полет технически исправного воздушного судна до столкновения с землей”, приходится свыше 50% всех летных происшествий, вызванных нарушениями пространственной ориентировки. Второй тип нарушений пространственной ориентировки (НПО–II) описывает состояние осознанного летчиком сенсорного конфликта, когда он явственно наблюдает несоответствие показаний пилотажно-навигационных приборов тому cубъективному ощущению и восприятию, которые испытывают он (она), его (ее) психика, органы чувств и анализаторные системы. В ряде случаев летчик может отвергать такое проявление НПО, приписывая расхождения собственных ощущений о пространственном положении самолета с показаниями пилотажно-навигационных приборов отказу последних (что практически маловероятно при достигнутом уровне высокой надежности и научно-технического прогресса в современном авиаприборостроении!). Третий тип (НПО – III) охватывает те случаи нарушений пространственной ориентировки НПО, когда летчик отдает себе отчет в этом состоянии, но не способен из него выйти в результате полной дезорганизации взаимодействия зрительного, вестибулярного и двигательного анализаторов в полете, например, при возникновении неконтролируемого нистагма глаз из-за вращения самолета в штопоре или неспособности выполнить целенаправленное двигательное действие, например, при переживании феномена “гигантской руки” - особого психического состояния, которое испытывается летчиком как полный отрыв от кабины самолета и вмешательство в управление полетом неких потусторонних сил. Хотя нарушения пространственной ориентировки II и III типов, в отличие от НПО I типа, в целом считаются менее вероятными событиями и причинами летных происшествий, нарушения II типа продолжают фигурировать в авиамедицинской статистике летных происшествий как достаточно частые, а в истребительной авиации на долю НПО III типа приходится даже 10 – 15% всех случаев летных происшествий, спровоцированных нарушениями пространственной ориентировки летного состава.

Причины НПО разнообразны и включают в себя расстройства ряда сенсорных и перцептивных систем, а также интеллектуальных и двигательных функций пилота. Источником большинства иллюзий пространственного положения являются ошибочная интерпретация психикой пилота зрительных, вестибулярных и телесных сигналов-раздражителей. Когнитивные нарушения, главным образом, в форме утраты ситуационной осмотрительности, могут прокладывать дорогу НПО, тогда как возникновение двигательного конфликта между системами корковой (произвольной) и подкорковой (непроизвольно-рефлекторной) регуляции движений может привести к развитию наиболее грозной формы НПО III типа с полной и внезапной утратой работоспособности пилота.

Заключение.

Сенсорные расстройства пилотов, провоцируемые воздействием экстремальных факторов полета и неблагоприятных метеоусловий, приводят к значительному снижению их работоспособности, безопасности и эффективности пилотирования. Наилучшим решением этой проблемы и щитом от этих угроз являются эффективные пилотажно-навигационные дисплеи, по которым высокопрофессиональные пилоты способны бдительно отслеживать сложную воздушную обстановку полета. Примером таких перспективных систем являются бортовая база данных топографического рельефа пролетаемой местности (цифровая геоинформационная система), которая привязана к системе автоматического зависимого наблюдения, спутниковой навигации и интеллектуальной автоматике. При попадании пилотируемого самолета в сложное пространственное положение интеллектуальный автопилот выводит летательный аппарат в безопасный режим горизонтального полета и выдерживает его до полного восстановления нормального функционального состояния и работоспособности пилота, обеспечивая ему в кабине полную визуализацию воздушной обстановки и наземных ориентиров в самых неблагоприятных метеоусловиях. Указанная система уже начала внедряться в истребительной авиации ВВС Швеции и можно ожидать, что позднее станет достоянием и гражданской авиации. Пока уязвимым местом системы остается ее неспособность заблаговременно опознавать и уводить самолет от столкновения с высоковольтными линиями электропередач (Уилльям Олбери, 2003). Естественно, что при проектировании авиационных приборов и систем управления конструкторы должны подходить к решению этого вопроса с учетом самых худших сценариев нестандартной ситуации полета, а не с точки зрения идеально подготовленного к полету пилота. Сказанное относится к дисплеям, переключателям, и другим элементам непосредственного взаимодействия пилота с самолетом. При этом разработчики и специалисты авиационного приборостроения должны помнить о том, что при нарушении пространственной ориентировки с неизбежными проявлениями визуально-вестибулярного конфликта, пилот может пострадать от дезорганизации своей интеллектуальной деятельности с истощением психических ресурсов внимания, расстройствами устного счета времени, произвольной регуляции управляющих движений. Если в условиях лабораторного эксперимента пилоту для выхода из сложного пространственного положения может потребоваться 1 секунда, в реальном полете с пилотированием по коллиматорному индикатору или пилотажно-навигационным приборам в кабине самолете аналогичная задача потребует как минимум от 5 до 10 секунд летного времени. В таких ситуациях с управлением могут и не справиться даже переобученные пилоты-супермены, навыки которых могут деградировать до уровня малоопытного новичка-курсанта. Поэтому, основная задача специалистов современного авиаприборостроения состоит в том, чтобы представить пилоту на дисплее в наиболее наглядном и интуитивном виде всю необходимую для эффективного и безопасного выполнения полетного задания информацию, совместимую с естественными механизмами ее переработки в мозгу летчика. Необходимо расширить применение на борту самолетов систем невизуальной (например, тактильной и звуковой) сенсорной информации, а также двигательной систем, которые в наименьшей степени подвержены неблагоприятным эффектам и последствиям воздействия гипергравитационного поля и визуально-вестибулярного конфликта (например, пальцы рук). Именно создание оптимизированных систем индикации и управления полетом позволит изжить тяжелые последствия НПО и связанных с ними расстройств сенсорно-перцептивной сферы летчиков в полете.

Контрольные вопросы:

1. Основные психофизиологические факторы влияющие на работу пилота?

2. Роль проектировщика в повышении эффективности работы пилота?

3. Виды иллюзий пространственного положения летчика в полете?

4. Влияние периферического зрения на пространственную ориентацию пилота?

5. Особенности прямой и обратной индикации?

6. Причины возникновения вестибулярных иллюзий?

7. Влияние линейных ускорений на пространственную ориентацию?

8. Перспективы развития в области повышения эффективности взаимодействия пилота с системами отображения информации и управления?

Литература:

1. Н.Д.Завалова, Б.Ф.Ломов, В.А.Пономаренко Образ в системе психической регуляции деятельности. М.: Наука. 1986 г.

2. Береговой Г.Т.. Завалова Н.Д.. Ломов Б.Ф.. Пономаренко В.А. Экспе–риментально–психологические исследования в авиации и космонавтике /Под ред. Б.Ф. Ломова, К.К. Платонова. М.: Наука. 1978.303 с.

3. Бездетное Н. Тип индикации. Какой лучше? // Авиация и космонавтика. 1976. N 10. С. 20—21.

4. Гератеводь 3. Психология человека в самолете. М.: Изд–во иностр. лит. 1956.375 с.

5. Доброленский К). П., Пономаренко В.А.. Завалова Н.Д.. Туваев В.А. Методы инженерно–психологических исследований в авиации. М.: Машиностроение, 1975.280 с.

Особенности психофизиологической деятельности экипажа на борту ЛА

Подготовил: студент группы АП-423

                  Хамитов Р.Г.

Уфа-2003

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.