Стенд для оцінки групової ергатичної сумісності авіаційних операторів

Реферат: UA 94177 U UA 94177 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі авіаційної інженерної психології, а більш конкретно - до засобів для визначення групової ергатичної сумісності операторів (ГЕСО) і може бути використана при відборі авіадиспетчерів, пілотів, кандидатів у члени льотних екіпажів. Може бути використана також при відборі космонавтів і кандидатів у члени космічних екіпажів. Відомим за технічною суттю є стенд для визначення психофізіологічної сумісності (ПФС) членів екіпажів космічних кораблів, який ґрунтується на ідеї "гомеостату" [1]. Стенд-аналог містить кабіну з двома робочими місцями операторів, які включають індикатори і пристрої керування, перетворювачі кута повороту пристроїв керування в електричний сигнал, виходи яких пов'язані зі входами першого суматора, вихід якого пов'язаний зі входом електронної моделі, вихід якої пов'язаний зі входами індикаторів, генератор збурювальних сигналів, вихід якого пов'язаний зі входом першого суматора. Кожен з членів досліджуваної групи повинен, оперуючи пристроєм керування, утримувати стрілку індикатора в нульовому положенні. Реєстрація рухів кожної з рукояток і стрілок індикаторів, подальша обробка результатів дозволяє визначити ступінь ПФС членів групи. Відомий також, вибраний як прототип, стенд для оцінки психофізіологічної сумісності авіаційних операторів [2]. Стенд спрощує розшифрування результатів, а також підвищує психофізіологічну достовірність даних. Поставлена задача стенда-прототипу вирішується тим, що у стенді для оцінки психофізіологічної сумісності пілотів кабіна розміщена на рухомій платформі, яка обладнана сервоприводом, і до нього додатково введені два інвертори, два суматори і ланка запізнювання, перетворювачі кута повороту пристроїв керування в електричний сигнал з'єднані зі входами другого суматора, причому перший через інвертор, а другий безпосередньо, вихід електронної моделі безпосередньо, а вихід другого суматора через другий інвертор і ланку запізнювання з'єднані зі входами третього суматора, вихід якого з'єднаний з сервоприводом кабіни. Проте, стенд-прототип має недоліки: 1) отримання результатів роботи стенда є доволі складним процесом через відсутність адаптації до сучасного комп'ютерного обладнання; 2) точність результатів є невеликою через великі похибки аналогового обладнання; 3) надійність стенда, обслуговування та його експлуатація не відповідають необхідним вимогам, є матеріально невигідними та ускладнюються через застарілість обладнання; 4) стенд не відповідає інтерфейсам обладнання сучасних літальних апаратів. Технічною задачею корисної моделі є усунення перерахованих недоліків, тобто спрощення отримання результатів за допомогою сучасного комп'ютерного обладнання, підвищення точності та надійності стенда, доведення інтерфейсу стенда до максимальної схожості з обладнанням сучасних літальних апаратів, а також зменшення матеріальних витрат на обслуговування стенда. Поставлена задача вирішується тим, що в стенді для оцінки групової ергатичної сумісності авіаційних операторів, що структурно складається з одного обчислювального блока (комп'ютера), до якого під'єднані два монітори та два пристрої керування - джойстики (всі структурні елементи з'єднані між собою прямим та зворотним зв'язком для забезпечення передачі й аналізу даних), та відповідного програмного забезпечення, що відрізняється тим, з метою спрощення процедури отримання результатів і підвищення їх точності, а також з метою адаптації до сучасного комп'ютерного обладнання, наближення інтерфейсу до обладнання сучасних літальних апаратів, збільшення надійності стенда, простоти його обслуговування і зменшення матеріальних витрат через застарілість обладнання – використовується обчислювальний блок (сучасний комп'ютер) з відповідним програмним забезпеченням і результати видаються у графічному та аналітичному вигляді за максимально короткий час з великою точністю. На Фіг. 1 наведена структурна схема стенда для оцінки психофізіологічної сумісності пілотів. На Фіг. 2 наведено зображення інтерфейсу стенда. Структурно стенд складається з одного обчислювального блока (сучасного комп'ютера), до якого під'єднані два монітори та два пристрої керування - джойстики. Всі структурні елементи з'єднані між собою для забезпечення передачі та аналізу даних. Наявний і зворотний зв'язок. Відповідне програмне забезпечення для роботи стенда завантажується до обчислювального блока. Робота стенда відбувається наступним чином. На екранах моніторів кожного з операторів відображується авіагоризонт, який за своїм інтерфейсом повністю співпадає з авіагоризонтами багатофункціональних індикаторів (БФІ) сучасних літаків. Відбувається імітація горизонтального польоту. Проте, з певних причин літак починає відхилятися в горизонтальній площині за креном і тангажом. Завданням операторів 1 UA 94177 U 5 10 15 20 25 пілотів є спільно компенсувати відхилення планки авіагоризонту від нульового положення як за креном, так і за тангажем за максимально короткий час і втримувати літак в такому положенні в подальшому. Кожен з операторів діє самостійно і незалежно. Проте, кожен з них може скомпенсувати відхилення планки авіагоризонту лише на 50 %, тобто втримати літак в горизонтальному польоті можливо лише при ідеальній спільній роботі обох операторів, при сумісній компенсації 100 %. Програму повторюють декілька разів для отримання статистично достовірних даних. Рівень сумісності операторів визначається якістю стабілізації планки авіагоризонту в нульовому положення, причому враховуються дії кожного з операторів окремо, їх похибки та використаний час. В результаті своєї роботи стенд видає результат у вигляді графіків (за необхідності за тангажем і креном окремо) для кожного з операторів. Графік являє собою "почерк" оператора, повну характеристику його дій: використаний час, похибки, похибки при втриманні планки авіагоризонту в нульовому положенні та ін. Альтернативним способом отримання результатів є розрахунок значення дисперсії похибки стабілізації планки авіагоризонту кожного з операторів та видача чисельного результату, що і відбувається за вимогою операторів. Таким чином, поставлені у корисної моделі цілі досягнуто. Ступінь ГЕСО оцінюється швидко та з великою точністю. Результат видається автоматично, без зайвих затрат часу та зусиль. Здійснено повну інтеграцію з сучасним комп'ютерним обладнанням, що збільшує надійність роботи, простоту обслуговування та зменшує матеріальні витрати через застарілість обладнання. Інтерфейс програми стенда максимально наближений до обладнання сучасних повітряних суден. Застосування стенда для оцінки групової ергатичної сумісності авіаційних операторів під час підготовки авіаційних фахівців істотно підвищить безпеку польотів. Джерела інформації: 1. Космічна біологія та медицина. Медико-біологічні проблеми космічних польотів; під ред. проф. B.I. Яздовского, - М.: Наука, 1966. - С. 398-399. 2. Патент України на корисну модель № 67987 від 12.03.2012 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Стенд для оцінки групової ергатичної сумісності авіаційних операторів, що структурно складається з одного обчислювального блока (комп'ютера), до якого під'єднані два монітори та два пристрої керування - джойстики (всі структурні елементи з'єднані між собою прямим та зворотним зв'язком для забезпечення передачі та аналізу даних), та відповідного програмного забезпечення, який відрізняється тим, що використовується обчислювальний блок (сучасний комп'ютер) з відповідним програмним забезпеченням і результати видаються у графічному та аналітичному вигляді за максимально короткий час з великою точністю. 2 UA 94177 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3