Психология на пилота и автоматизиран полет, платформа за съдържание
Психология на пилота и автоматизирани полетиПолковник А. ОСИПОВ, полковник Л. ГАЛИН
СТАТИСТИЧЕСКИ ДАННИ, събрани от американски и британски изследователи в областта на връзката на автоматизирания полет и психологическите характеристики на човека, показват, че бързото развитие на бордовите системи за управление на полета на самолета, извършвани на базата на електронни компютри, не намалява броя на полетните произшествия в резултат на грешки на екипажа. Някои учени обясняват тази ситуация с достигането на границите на физическите и интелектуалните възможности на човек, които не позволяват да се повиши ефективността на работата му с помощта на по-сложно бордово оборудване. Други, разчитайки на резултатите от последните научни експерименти, смятат, че причината е дисбаланс между човека и сложните електронни системи на самолета. Бордовите автоматизирани системи за управление значително улесняват процеса на полет на пилота, но той губи практически умения за самостоятелно решаване на задачата. Това често води до сериозни последствия в случай на извънредни и дори просто нестандартни ситуации.
Л. Персон, пилот-изпитател на Националната администрация по аеронавтика и изследване на космическото пространство (НАСА), в хода на тестването на различни системи за прибори в пилотската кабина на самолета установи, че с нарастващата сложност на системите за управление на полета физическото натоварване на пилота пада, а психологическото расте. В горната графика крива А показва намаляването на физическото натоварване на пилота по време на полет с увеличаване на нивото на автоматизация на процеса на управление на самолета.
С нейния растежнамалява обхватът на прякото му участие в управлението на ВС. Така че, ако появата на автопилота премахна необходимостта пилотът да управлява ръчно самолета, тогава въвеждането на автоматизирани системи и тяхното по-нататъшно подобряване ще премахне необходимостта от постоянно и внимателно наблюдение на местоположението на самолета по маршрута.Ролята на пилота в този случай се свежда само до наблюдение на работата на системите за управление.
Подобряването на системите за управление и увеличаването на тяхната сложност, намаляването на обхвата на прякото участие на пилота в управлението на полета, тоест намаляването на физическото натоварване, води до увеличаване на психологическото натоварване (крива B), свързано с необходимостта от постоянен умствен контрол върху положението на самолета в пространството и по маршрута, така че по всяко време в случай на повреда на който и да е възел или на цялата система, пилотът да вземе най-доброто решение, да поеме контрола и да продължи полета. Крива С на графиката отразява промяната в общото натоварване на пилота по време на полет с увеличаване на сложността на системите за управление на самолета. Графиката ясно показва, че точка F съответства на минималното ниво на общото натоварване на пилота и, следователно, на оптималното съотношение на формата и обхвата на прякото участие на пилота в процеса на управление на самолета и нивото на сложност на автоматизираната система за управление на полета.
Изследвания, проведени от чуждестранни психолози, показват, че за човек контролът върху собственото движение или движението на апарат, управляван от km, е неестествен, без да показва физическа реакция на това, което вижда. Изучавайки действията на пилота по време на управлението на движението на самолета, те стигнаха до извода, че този процес се състои от три взаимосвързани повтарящи се фази: възприемане, изчисляване (вземане на решение) и изпълнение. INпри отсъствието на което и да е от тях човешките действия стават неефективни, а понякога дори безсмислени.
При автоматизирания полет модерните системи за управление на самолета освобождават пилота от фазата на изпълнение и намаляват необходимостта от другите две, които са му необходими само за управление на работата на бордовите системи за управление. Всички стандартни маневри и профилът на полета се въвеждат в паметта на бордовия компютър и се изпълняват с висока точност от самолета, чието движение се контролира от автоматизирана система. Това води до значително намаляване на практиката на пилота за самостоятелно управление на самолета.
Някои западни учени стигнаха до извода, че в търсенето на начини за намаляване на броя на тежките летателни произшествия по вина на пилота огромната база данни, образувана в резултат на изучаването на човешкия фактор в различни области на трудовата дейност, далеч не се използва напълно. Според тях документите от разследването на летателни произшествия не отразяват реалните възможности на пилотите да излязат от трудни ситуации. Те съдържат мнението на специалистите за причините за конкретно произшествие (катастрофа) и действията на пилота в настоящата ситуация. Терминът само показва къде в системата е възникнал повредата, но не обяснява защо. В същото време психологът (специалист по човешките фактори) може да анализира грешката от своя собствена гледна точка, да идентифицира психологическия фон на грешката и следователно да осигури разработването на по-точни препоръки не само за действия в подобни ситуации, но и за подобряване на системата за обучение на летателния персонал (повишаване на тяхната психологическа готовност за действие в случаи на автоматичен отказ).
При дълъг полет, особено през нощта, който не е придружен от значителни промени във въздушната обстановка,пилотът може да се почувства отегчен и дори да го приеме за умора. При липса на фаза той неволно намалява качеството на изпълнение на първите два етапа от процеса на управление на самолета и понякога дори смята за възможно да изключи за кратко вниманието от контрола върху хода на полета. Според психолози, които напоследък са участвали в анализа на летателни произшествия, причинени от грешки на пилотите в техниката на пилотиране след автоматични повреди, това е основната причина за повечето случаи, които като правило водят до сериозни последици.
При липса на постоянно и стриктно изпълнение на първите две фази на управление на движението на самолета, пилотът не е в състояние бързо да овладее ситуацията и да вземе правилното решение в случай на повреда на бордовата автоматизирана система за управление. Той или неправилно оценява (възприема) възникналата ситуация и съответно взема погрешно решение, или прекарва твърде много време в оценка на ситуацията и вземане на решение и не остава време за изпълнение на взетото решение.
По този начин увеличаването на сложността на системите за управление на въздухоплавателното средство, съответстващо на фигурата на съдбата на крива B вдясно от точка F, води до увеличаване на натоварването на пилота и увеличаване на вероятността от грешка при поемане на управление на самолета в момента на автоматична повреда. При тези условия старото правило работи само ако пилотът е в състояние да поддържа постоянен контрол върху позицията на самолета в пространството. Следователно по-нататъшното усъвършенстване на системите за управление на въздухоплавателното средство, тоест увеличаването на тяхната сложност, трябва да бъде придружено от разработването на необходимите мерки за намаляване на нивото на психологически стрес върху пилота по време на полет.
Една такава мярка е западнатаекспертите правилно считат усъвършенстването на методологията за подготовка на летателни екипажи за експлоатация на съвременни автоматизирани системи за управление на летателни апарати. Съществуващите методи, според д-р Р. Грийн, служител на Института по авиационна медицина на британските ВВС, само изострят ситуацията. Те не само не допринасят за развитието на умения за контрол на позицията на самолета в пространството и местоположението му по маршрута под контрола на автоматизацията, но, напротив, водят до тяхната загуба.
Психолозите подчертават, че в определени ситуации пилотът действа въз основа на двигателни умения, установени правила и процедури или знания и опит. Разработчиците на пилотската кабина и бордовите автоматизирани системи за управление на самолета се опитват да намалят обема на работата на екипажа при пряк контрол на самолета, а когато е невъзможно без екипажа, те се опитват да изключат действия, основани на знания и опит, като ги заменят с такива, основани на правилата.
При усвояването на нова автоматизирана система за управление на екипажа на полета се дава нейната обща структура, предназначение, възможности и препоръки за действия в специални случаи (в случай на повреди), които вече са били в процеса на нейното тестване и практическа експлоатация. Пилотът, като правило, няма представа какви процеси протичат в различните звена на системата при определени условия на полет. Това го превръща в конвенционален контролер на автоматизацията и води до катастрофални последици в случай на повреда, тъй като той е отделен от реалните условия на полет и често не може ръчно да се справи със сложни отклонения, които изискват действия, основани на знания и опит.
В същото време в практиката все повече се налага и друга гледна точка, която се състои в обучението на пилота да анализира ситуации, в коитотой може да направи грешка, да избере решение и след това да провери правилността му на симулатори и да коригира процедурата (т.е. да развие двигателни умения). Чуждестранните експерти препоръчват разработването на предстоящата задача на симулатор с въвеждане на повреди в автоматизацията на различни етапи от полета, като се има предвид обаче, че това все още не е достатъчно.
Д-р Р. Грийн, въз основа на изследването, заключава, че пилотът се нуждае от по-задълбочени познания в такава дисциплина като електронно изчисление, за което е препоръчително да се организира специален курс от лекции като част от наземното обучение. Според учения това ще позволи на пилота да разбере как автоматизираната система управлява движението на самолета в полет, какви процеси протичат в неговите блокове, особено на етапите на промени в режима на полета (преход към набор на височина или към снижаване, завой и т.н.). Поради това се намалява нивото на психологически стрес върху пилота, което ще позволи да се увеличи сложността на автоматизираните системи за управление, без да се увеличава общото натоварване по време на полет (на графиката точка F, съответстваща на минималното общо натоварване, се измества надясно).
Изследователите също така отбелязват такъв често срещан и много съществен недостатък в обучението на летателния екипаж като пренебрегване на възрастовия фактор. Факт е, че пилотите на средна възраст се нуждаят от повече време, за да овладеят нови бордови автоматизирани системи за управление на самолета, отколкото по-младите. Първите, като правило, не ги владеят напълно поради липсата на достатъчно ниво на познания в областта на електронните изчисления и непълното доверие в такива системи. Това е една от причините да използват не повече от 10 процента. автоматизирансистеми за управление, особено в началния етап на развитие. Но затова пък те никога не губят напълно умствен контрол над траекторията на самолета в космоса, което им позволява да продължат полета и да изпълнят успешно задачата в случай на повреда на автоматизацията. Освен това, в сравнение с начинаещите, те забелязват отклонения от програмата на полета много по-рано (дори преди да са се проявили до такава степен, че да имат забележим ефект върху полета) и отстраняват грешките, като поемат управлението на самолета.
Младите пилоти по-бързо овладяват автоматизираните системи за управление на самолетите и по-широко използват техните възможности. Въпреки това, доверявайки се на автоматизацията, те намаляват изискванията към себе си за контрол на нейната работа и движението на самолета, което с малко практика на полет води до неправилна оценка на ситуацията в случай на повреда на автоматизацията и в резултат на това до грешки в техниката на пилотиране.
Като препоръки западните експерти предлагат при обучението на млади пилоти да се наблегне на летателната практика, която да се основава на продължителни полети. Маршрутът на всеки полет трябва да има участъци както с честа смяна на курса и височината на полета, така и дълги монотонни, с постоянен курс и височина.В тях трябва да се предвидят достатъчно дълги етапи, когато пилотът ще поеме управлението на полета. В хода на обучението симулаторът трябва да се използва широко за практикуване на действия в случай на повреда на автоматизацията на различни етапи от полета.
При обучението на летателен персонал с достатъчно голяма летателна практика трябва да се обърне повече внимание на теоретичните въпроси. И след това, в поредица от относително кратки полети, ясно да се демонстрират възможностите на усвояваната автоматизирана система за управлениеизцяло.
В хода на изследователската работа редица специалисти се интересуват от въпроса за типа характер (личност) на пилота, идеално пригоден за извършване на автоматизиран полет. Тази линия на изследване обаче не е развита, тъй като в момента автоматизираните системи се въвеждат във всички области на дейност, така че проблемът не е в избора на конкретен тип хора, способни да управляват такива системи, а в избора на методи за подготовка на почти всеки пилот да работи с тях.