УДК 656:51-7

ПАРАМЕТРЫ УПРАВЛЕНИЯ И НАПРЯЖЕННОСТЬ ОПЕРАТОРА В ЭРГАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ

Данилов Александр Максимович1, Дулатов Рустам Летфуллаевич2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, д.т.н., профессор
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, магистрант

Аннотация
Предлагается методика оценки психофизиологической напряженности оператора по управлению объектом. Приводятся приложения к разработке обучающих комплексов для подготовки операторов авиационных эргатических систем.

Ключевые слова: психофизиологическая напряженность, связь с параметрами управления, эргатические системы


CONTROL PARAMETERS AND TENSIONS OF OPERATOR IN HUMAN-MACHINE SYSTEM

Danilov Alexander Maksimovich1, Dulatov Rustam Letfullaevich2
1Penza state university of architecture and construction, doctor of science in engineering, professor
2Penza state university of architecture and construction, undergraduate

Abstract
We present the methods of estimating the psychophysiological tension of the operator to manage the object. Is given applications to the development of training systems for the training of operators of aircraft ergatic systems.

Keywords: connection with the control parameters, human-machine system, psychophysiological tension


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Данилов А.М., Дулатов Р.Л. Параметры управления и напряженность оператора в эргатической системе // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 2. Ч. 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2015/02/47104 (дата обращения: 02.06.2017).

Обеспечение эффективности и надежности эргатических систем непосредственно связано с изучением психики человека в самых различных условиях [1], в том числе и в предельных состояниях. Моделью предельного случая предусматривается психическая патология (возможен избыток побочных шумов, дефицит информации, артефакты (любой искусственно созданный объект, продукт человеческой деятельности) психического отражения ситуаций и неадекватного поведения). При феноменологическом описании деятельности человека в зависимости от состояния его психики и факторов, влияющих на ее надежность, в качестве входов системы можно рассматривать: 
- психопатологическое отягощение (наличие психозов и пограничных форм); 
- особенности личности с наиболее часто встречающимися вариантами нормы и аномалиями; 
- вредные воздействия в течение жизни их последствий; 
- отрицательные факторы в рассматриваемый момент. 
На выходе системы: 
- основные уровни психики (сон – бодрствование, интеллект, мышление, эмоциональная сфера, память); 
- информационно-отражательные механизмы восприятия и узнавания, представления и воображения и др.;
- параметры целенаправленной деятельности; 
- признаки для оценки действий, высказываний, решений и т.д.
Статистический анализ данных нормального функционирования подтвердил высокую зависимость между наследственным психопатологическим отягощением, аномальными признаками личности и остаточными явлениями перенесенных заболеваний с одной стороны и нарушениями психического отражения и организацией деятельности – с другой. Указанная зависимость является неспецифической; не связана с видом возникшей психической болезни, и имеет место во всех случаях предельных состояний. В качестве количественных характеристик зависимостей использовались:
- мера  зависимости случайного события  от случайного события , а именно условная вероятность 
- мера  зависимости события  от событий  - для независимых  (можно говорить, что  есть линейная комбинация событий , то есть  (речь идет не о линейной функциональной зависимости  от ; эта зависимость может быть гораздо более сложной и не линейной).
При использовании дискретных случайных величин  в качестве меры зависимости использовалась - возможные значения  и  обычно вычисляется по выборке объекта  (сначала по всей выборке, затем по репрезентативным частям с минимальным пересечением, а затем – среднее значение).
Психофизиологическая напряженность оператора косвенно характеризует степень совместимости человека с машиной; позволяет определить область исследований для повышения эффективности авиационных эргатических систем. Локализация исследований возможна по зависимостям напряженностей от структуры и характеристик отдельных составляющих деятельности оператора. Современные биотехнические комплексы позволяют оценить не только моторные, но и зрительные маршруты (используются и датчики, устанавливаемые на теле оператора). В качестве параметров, характеризующих психофизиологическую напряженность, на разных этапах полета (взлет, маршрут, заход на посадку, полет от ближнего маяка до приземления) часто используются математические ожидания [2] (соответствующие значения указаны в скобках):
- частоты сердечно-сосудистых сокращений (79; 67; 99; 110), 
- частоты дыхания (20;14; 23; 25),
- длительности обращения к ПКП (0,37; 1,8; 1; 0,2, с), 
- длительности переноса взгляда (0,025; 0,03; 0,03; 0,02, с).
В частности, длительность обращения к ПКП, переноса взгляда имеют обратную корреляционную связь с частотой сердечно-сосудистых сокращений и дыхания (широко используются для оценки психофизиологической напряженности оператора в реальных и имитируемых условиях полета).
Известно, в процессе функционирования эргатической системы оператор опрашивает объект, определяет его реакцию и работает в импульсном режиме; управление  есть последовательность следующих друг за другом импульсов. Высота (или амплитуда) , длительность , время появления  есть случайные параметры импульсов. Для взаимно независимых неперекрывающихся импульсов () спектральная плотность

.

Так что характеристиками управляющих воздействий можно считать амплитуды, длительности и вероятности их распределения.
Вид и структура управляющих воздействий зависят от собственных частот колебаний  и безразмерных коэффициентов демпфирования . Известно, предпочтительными с инженерно-психологической точки зрения считаются значения , с-1.
Адаптация оператора к значениям  и  оценивается величинами

,

где  и  - соответственно дисперсия, приходящаяся на участок , и вероятность попадания частоты  в управляющих воздействиях оператора на этот участок; значения  определяются по виду . Чем меньше  и чем лучше оператор приспособился к значению , тем больше значение ). 
Результаты исследований использовались при настройке параметров авиационных тренажеров транспортных самолетов [3…6].


Библиографический список
  1. Паршина К. С., Гарькина И.А. Оценка психофизиологической напряженности оператора по параметрам управляющих воздействий // Молодой ученый. – 2015. – №1. – С. 88-89.
  2. Будылина Е. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А., Лапшин Э. В. Тренажеры по подготовке операторов эргатических систем: состояние и перспективы // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 4; URL: http://www.science-education.ru/118–13874.
  3. Данилов А. М., Домке Э. Р., Гарькина И. А. Формализация оценки оператором характеристик объекта управления // Известия ОрелГТУ. Информационные системы и технологии, 2012. — № 2 (70). — С.5–11.
  4. Данилов А.М., Гарькина И.А. Теория вероятностей и математическая статистика с инженерными приложениями: учебное пособие.  –  Пенза: ПГУАС. – 2010. – 228 с.
  5. Будылина Е.А., Гарькина И.А., Данилов А.М. Приближенные методы декомпозиции при настройке имитаторов динамических систем // Региональная архитектура и строительство. -2013. -№ 3.- С. 150-156.
  6. Данилов А.М., Гарькина И.А., Домке Э.Р. Математическое моделирование управляющих воздействий оператора в эргатической системе // Вестник МАДИ. – 2011. –  №2.  – С.18-23.


Все статьи автора «fmatem»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: