background image
C
M
Y
K
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
суббота
k
144, 22 декабря 2012 г.
Выпуск 88
ЗЕМНЫЕ БУДНИ КОСМОНАВТИКИ
Космический тренажр (КТ) как система чело
век машина (СЧМ) относится к классу эргати
ческих систем управления (ЭСУ),
то есть таких, в
которых одним из элементов является человек
или группа людей.
В качестве СЧМ в реальном
случае рассматривают систему космонавт
пилотируемый космический аппарат (ПКА)
окружающая среда
, а в тренажном варианте со
ответственно обучающийся космонавт
модель ПКА модель окружающей среды
. Оцен
ка качества обучающих свойств КТ основана на
сравнении количественных параметров показате
лей качества функционирования СЧМ реального
объекта и его тренажной модели. При проведении
испытаний КТ рассматривается качество всех со
ставляющих звеньев системы: человека операто
ра, изделия и среды, в которой происходит фун
кционирование системы.
При выборе показателей оценки качества ЭСУ
(как реального объекта, так и тренажра) следу
ет исходить из следующих положений:
1) СЧМ космонавт ПКА окружающая
среда и СЧМ обучающийся космонавт мо
дель ПКА модель окружающей среды
явля
ются многоканальными системами с ограни
ченной пропускной способностью;
2) методы оценивания профессиональной де
ятельности космонавта в реальной и тренажной
моделях должны быть идентичными.
Первое положение необходимо учитывать ис
ходя из того, что в отличие от технических систем
для ЭСУ нецелесообразно в качестве критерия
использовать минимум ошибки. Это приводит к
увеличению загрузки по каждому каналу много
канальной системы. Может оказаться, что стрем
ление к достижению максимальной точности по
одному из каналов управления приведт к срыву
операции в целом в результате недостатка ресур
сов по обеспечению регулирования остальных
каналов. Таким образом, наиболее предпочти
тельным критерием качества операторской дея
тельности является обеспечение равномерного
распределения ресурсов (загрузки) человека опе
ратора в многоканальной системе управления при
достижении требуемой точности управления в
соответствии с допуском по каждому из каналов.
Второе положение необходимо учитывать
вследствие того, что при идентичном методе оце
нивания операторской деятельности и функцио
нирования системы космонавт ПКА среда
(оператор тренажр среда)
появится воз
можность с единых позиций оценивать (сертифи
цировать) динамические операции ПКА и методи
ки тренировок космонавтов.
Одним из наиболее важных критериев качества
ЭСУ является комплексный показатель работос
пособности, объединяющий характеристики точ
ности и наджности выполнения целевой функ
ции управления объектом и функционального
состояния оператора.
В системе оператор тренажр среда
оператор выступает как звено системы управле
ния. Его задача заключается в соединении вхо
да системы (например, сигналов о состоянии
В системе подготовки космо
навтов космические тренаж
ры являются основным сред
ством формирования у них
знаний, навыков, умений.
Как принято
считать, чем бли
же планеты к Сол
нцу, тем они горя
чее, и наоборот.
Например, Мерку
рий, самая ма
ленькая планета в Солнечной систе
ме, находится так близко к нашей
центральной звезде, что е поверх
ность на дневной стороне прогрева
ется от 290 до 420
о
С. Правда, на
ночной стороне температура поверх
ности опускается до минус 173
о
С.
Но поскольку на Меркурии практи
чески нет атмосферы, там не может
быть и воды при дневном пекле
она вся давно должна была испа
риться. Однако, как сообщает
Zhelezyaka.com, совсем недавно вы
яснилось, что и на этой планете мо
жет существовать вода в виде льда.
Это доказал аппарат Мessenger,
который путешествует вокруг Мер
курия уже с апреля 2011 года. Аппа
рату удалось выявить следы льда в
кратерах, используя встроенный ла
зерный высотомер и инструмент для
измерения отражательной способно
сти поверхности в ближнем ИК диа
пазоне. Лд находился в кратерах на
северном полюсе, которые никогда
Оценка качества
Оценка качества
управляемого объекта) и выхода системы, то есть
в осуществлении управляющих воздействий, при
водящих управляемый объект в заданное состоя
ние. Поэтому важно, анализируя понятие и содер
жание показателя работоспособности ЭСУ, сна
чала рассмотреть его по отношению к оператору.
При определнных условиях оператор может быть
достаточно наджным и быстрым звеном систе
мы, однако ему свойственны сбои и отказы, на
пример, в условиях стресса, вызванного дефици
том времени и сложностью оперативной задачи,
нештатными ситуациями и др.
В соответствии с современными представления
ми работоспособность человека оператора следует
рассматривать как системную категорию деятель
ности, значительно влияющую на эффективность и
безопасность выполнения полтного задания.
Анализ существующих представлений о содер
жании понятия работоспособности, а также опыт
изучения профессиональной деятельности авиа
ционных специалистов, в том числе и космонав
тов операторов, дат основание высказать ряд
суждений о данной проблеме. В частности, рабо
тоспособность целесообразно рассматривать как
одно из основных социально биологических
свойств человека, отражающее возможность вы
полнять конкретную по содержанию работу в оп
ределнных условиях деятельности в течение за
данного времени и с требуемой эффективностью
и качеством. Работоспособность операторов, е
уровень и степень устойчивости определяются
комплексом профессиональных, физиологичес
ких и психологических факторов, а именно: фун
кциональным состоянием организма и величиной
его резервных возможностей; профессиональ
ным опытом и подготовленностью, направленно
стью личности, то есть характером и степенью
выраженности потребностей, установок и моти
вов деятельности. Кроме того, работоспособность
и е динамика зависят от эргономических, инже
нерно психологических свойств объекта и гигие
нических условий труда, а также от физиологи
ческих, биологических, психологических и других
особенностей субъекта, структуры и организации
деятельности.
Известно большое число методик и показате
лей для оценки работоспособности, что опреде
ляет необходимость их классификации в целях
решения исследовательских и практических за
дач. Для диагностики уровня работоспособности
космонавта оператора предлагается классифи
кация, согласно которой показатели подразделя
ются на прямые и косвенные.
Прямые показатели характеризуют эффектив
ность и наджность выполнения профессиональ
ных задач или отдельных действий и операций, а
именно: качество пилотирования, успешность
выполнения полтного задания, время и точность
считывания приборной информации, количество
ошибочных действий и т. д.
Косвенные, или функциональные, показатели
работоспособности в свою очередь делятся на
показатели состояния функциональных систем
организма и его резервных возможностей. Пер
вые из них можно регистрировать объективно в
состоянии покоя или в процессе деятельности
путм физиологических, психологических, био
химических и других измерений, а также субъек
тивно с помощью беседы, заполнения анкет, оп
роса и т. п. Показатели резервных возможностей
организма определяются при проведении функ
циональных нагрузочных проб, которые характе
ризуют в первую очередь степень напряжения и
уровень компенсаторных возможностей различ
ных систем организма; при решении дополни
тельных задач на фоне основной деятельности
(например, выполнение сенсомоторных реакций
при пилотировании тренажра); при введении
отказов авиационной техники, а для космонавта
оператора ввода нештатных ситуаций в ходе вы
полнения полтного задания на тренажре или
космическом корабле.
Переходя к рассмотрению ЭСУ, можно сказать,
что е работоспособность определяется комплек
сом показателей эффективности и качества ос
новной целевой функции. Работоспособность
оператора и тренажра как ЭСУ является комп
лексной характеристикой, отражающей функци
ональные возможности тренажра по реализации
потребительских свойств, а именно обучаю
щих, обеспечивающих привитие профессиональ
ных важных качеств космонавтов.
Работоспособность ЭСУ, будь то реальный
объект или его тренажная модель, можно пред
ставить в виде вектора затрат на достижение це
левой функции, включающего в себя показатели
продуктивных параметров и загрузки.
К продуктивным показателям относятся время,
точность, наджность выполнения динамической
операции.
Показатели затрат целесообразно рассматри
вать в виде двух типов: показателей операцион
ной и физиологической загрузки. Первые опре
деляются по техническим параметрам функцио
нирования системы (расход рабочего тела, вре
менные и спектральные характеристики процес
сов управляемых координат объекта и т. п.), вто
рые по параметрам физиологических систем
организма оператора.
С точки зрения проектирования, практических
задач моделирования и математического обеспе
чения, а также психологических проблем обеспе
чения наджности ЭСУ
важнейшей качественной
характеристикой тренажра, отражающей его
функциональные свойства, является адекват
ность тренажной модели реальному объекту
.
Поэтому оценка уровня работоспособности тре
нажра по отношению к реальному объекту мо
жет быть произведена через адекватность векто
ров работоспособности реального объекта и его
тренажной модели.
Борис НАУМОВ,
кандидат технических наук,
доцент НИИ Центра подготовки космонавтов
им. Ю.А. Гагарина
космических тренажров
ВЕСТИ ИЗ СЕТИ
Лд
и пламень
Комплексный тренажр транспортного
космического корабля Союз ТМА.
полностью не освещаются Солнцем. Со
гласно новым данным NASA, водяного
льда в полярных регионах достаточно,
чтобы покрыть, например, такой го
род, как Вашингтон, слоем толщиной
более 3 км. Мessenger также обнару
жил, что слой водяного льда на плане
те покрыт органическим материалом,
который мог быть доставлен на плане
ту кометами и астероидами.
Вторая планета Венера. У не
очень плотная атмосфера и мощный
облачный слой. Советские автомати
ческие станции Венера 4 (1967 г.) и
Венера 8 (1972 г.) установили, что
температура поверхности Венеры со
ставляет 462 градуса, то есть выше,
чем на Меркурии, а давление 90
атмосфер. Минусовые температуры
фиксировались только на внешней сто
роне облачного слоя. Поэтому Венера
считается самой горячей в Солнечной
системе. Однако учные Европейского
космического агентства заявили о том,
что в слое атмосферы планеты на вы
соте около 125 км температура состав
ляет минус 175
о
С. Этого достаточно
для замерзания углекислого газа и пре
вращения его в лд или снег. Интерес
но, что холодный слой расположен
между двумя относительно тплыми
слоями в атмосфере Венеры. Такие
данные были получены с помощью ап
парата Venus Express. Холодный слой
Венеры значительно холоднее любой
области в атмосфере Земли. Это нео
бычно, если учесть, что атмосфера
Венеры имеет большую плотность и
находится гораздо ближе к Солнцу.
Недавно в Москве в Доме учных
было собрание, посвящнное юбилей
ной дате в биографии Юрия Сенкевича.
Приглашн был и я, чтобы поделиться
своими воспоминаниями. В памяти воз
никли и другие факты, связанные с
этим легендарным человеком.
Юрий Александрович Сенкевич (1937
2003) учный в области медици
ны в экстремальных условиях, вклю
чая космические, участник экспедиций
в Антарктиду и на Эверест. По пригла
шению знаменитого норвежского пу
тешественника Тура Хейердала был уча
стником экспедиций на папирусных
лодках Ра, Ра 2 и Тигрис. Автор
замечательных книг об этих экспеди
циях, бессменный телеведущий Клу
ба путешественников и президент
Ассоциации путешественников России.
В марте 1979 года мы создали в
Центре управления полтами систему
передачи телевизионных изображений
из ЦУПа на борт космических объек
тов, которая сразу стала очень востре
бованной. Первой передачей на борт
орбитальной станции Салют 6 были
изображения на бумаге ручных опера
ций для космонавта по освобождению
проволочной конструкции радиотелес
копа КРТ 10, зацепившегося за антен
ну станции. Ребята, как вам удалось
это чудо? с восторгом спросили
летавшие тогда на станции Салют 6
космонавты В. Рюмин и В. Ляхов.
Группа психологической поддержки
экипажей, входящая в главную опера
тивную группу управления полтом, сра
зу стала планировать встречи с семьями
космонавтов, с друзьями, специалиста
ми, учными, артистами и т. п. Особый
интерес космонавтов вызывали переда
чи из зала управления ЦУПа во время
сеанса связи живой контакт с уп
равленцами имел большое значение.
По желанию космонавтов для встре
чи в прямом эфире психологи пригла
шали в ЦУП разных интересных людей,
одним из которых был Юрий Сенкевич.
В сеансе связи со станцией Салют 6
Юрий Александрович интересно об
щался с Валерием Рюминым, они вспо
минали общих знакомых, занятия Рю
мина виндсерфингом на Пироговском
водохранилище и многое другое.
По роду работы мне, как разработ
чику залов управления ЦУПа и их инф
раструктуры, в которую и вошла наша
система телевизионной передачи ЦУП
борт ЦУП, пришлось участво
вать в этих передачах, в неформальной
обстановке сопровождая гостей до и
после сеансов связи с космонавтами.
ДОБРАЯ ПАМЯТЬ
Знаменитый путешественник гость ЦУПа
В мом кабинете за рюмкой чая
Юрий Александрович очень много рас
сказывал о своих путешествиях с Ту
ром Хейердалом, в том числе и о том, о
чм нигде не было написано. В частно
сти, я спросил, можно ли было проте
стовать против единоличного решения
Тура сжечь бесценную реликвию
папирусную лодку Тигрис в знак
протеста против политики властей го
сударств Африканского рога, нано
сящих вред экологии. Юрий Александ
рович ответил, что в этом случае Тур
прекратил бы с ним отношения.
Мо альпинистское и походное про
шлое давало нам темы для професси
онального обсуждения, и время про
шло незаметно. Прощаясь, Юрий Алек
сандрович подарил мне кусочек папи
руса с лодки Тигрис, тайком отло
манный им перед сожжением лодки.
На папирусе он написал фломастером:
От экипажа Тигриса Ю. Сенкевич
7.5.79 и на обороте В. Самсонову.
Этот бесценный папирус хранится в
мом домашнем музее.
Владимир САМСОНОВ,
кандидат технических наук