Система автоматизированной оценки профессионального мастерства летного экипажа
Полезная модель относится к специализированным устройствам вычислительной техники и может быть использована, в частности, для создания систем автоматизированной оценки профессионального мастерства летных экипажей вертолетов. Система содержит тренажер, блок сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями, блок оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа, блок оценки качества пилотирования воздушного судна летным экипажем, базу данных летных ограничений и рекомендаций, а также блок оценки последствий авиационных происшествии и инцидентов. Система позволяет расширить функциональные возможности современных авиационных тренажеров за счет обеспечения автоматизированной оценки профессионального мастерства летных экипажей. 1 п.ф., 1 ил.
Полезная модель относится к специализированным устройствам вычислительной техники и может быть использована, в частности, для создания систем автоматизированной оценки профессионального мастерства летных экипажей, например, вертолетов.
Известна система, содержащая блок приема запросов экспертов, блок идентификации источников информации, блок коммутации каналов выдачи данных на рабочие места экспертов, блок интеграции сигналов управления записью и считыванием данных базы данных сервера, блок приема данных, блок селекции адресов источников информации, блок формирования адресов записи и считывания базы данных сервера, блок вычисления, блок приема записей базы данных сервера и блок селекции цикла опроса источников информации [RU 2310230, C1, G06F 17/30, 10.11.2007].
Недостатком системы является относительно низкая достоверность формируемых оценок, поскольку они являются отражением мнений экспертов и носят субъективный характер.
Известна также система оценки подготовки экипажа воздушного судна по совокупности комплекса психодиагностических показателей и результатов тренинга, когда на первом этапе определяют предварительные показатели индивидуальной подготовки каждого из членов экипажа на основе выявления соционической модели человека, соционической модели члена экипажа и вычисления коэффициентов пригодности 
по формуле 
, где Xpj - количественное выражение составляющей соционической модели человека или соционической модели члена экипажа, соответствующее одному из социотипов в долях единицы для j-го члена экипажа, р - порядковый индекс социотипа, 
р - коэффициент, показывающий насколько данный р-й социотип соответствует профессиональным требованиям к летному составу, на втором этапе определяют предварительные показатели подготовки экипажа в целом на основе выявления соционической характеристики экипажа и соционической модели экипажа, на третьем этапе определяют показатели подготовки членов экипажа в процессе тренинга на основе выявления потенциальной экстремальной работоспособности и практической эффективности взаимодействия, на четвертом этапе определяют показатели подготовки членов экипажа на основе определения индивидуальных сдвигов АТ-нормы, нормативности, валентности и изменения в доминирующем стиле поведения за время тренинга, на пятом этапе определяют показатели подготовки на основе определения коллективных сдвигов нормативности и валентности за время тренинга, а затем по совокупности полученных показателей определяют комплексную оценку подготовки экипажа в области человеческого фактора [RU 2182815, C1, A61B 5/16, 27.05.2002].
Недостатком системы является относительно низкая достоверность формируемых оценок, поскольку в процессе оценивания используются показатели, которые носят приблизительный и субъективный характер.
Кроме того, известна система [RU 99231, U1, G11B 5/00, 10.11.2010], содержащая блок ввода параметров оборудования, блок преобразования, блок обработки информации, блок отображения, причем выход блока ввода параметров соединен со входом блока преобразования, выходы блока преобразования соединены с соответствующими входами блока обработки и блока памяти показателей параметров оборудования, один выход блока памяти показателей параметров оборудования соединен со входом обработки информации, второй выход блока памяти показателей параметров оборудования соединен с блоком отображения информации, один выход блока обработки информации соединен со входом блока отображения информации, а второй выход - с блоком памяти показателей параметров оборудования, при этом, результирующая оценка технического состояния оборудования определяется исходя из следующего соотношения:
где wi - показатель веса i-го параметра состояния оборудования;
bi - показатель оценки i-го параметра состояния оборудования;
сi - показатель состоятельности i-го параметра состояния оборудования, выбранные из ряда «0», «1»;
vi - максимальный показатель оценки i-го параметра из заданного диапазона.
Недостатком этого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку она позволяет оценить состояние соответствующих технических систем, устройств, установок и оборудования, но не позволяет оценить одновременно и профессиональное мастерство персонала, обслуживающего соответствующее оборудование, в частности, тренажеров для летного состава.
Наиболее близкой по технической сущности к предложенной системе является устройство, позволяющее оценить профессиональное мастерство экипажа вертолета, выполненное в виде тренажера экипажа вертолета с рабочим местом инструктора, производящего соответствующие оценки [RU 2294019, C1, G11B 9/46, 20.02.2007], которое содержит кабину пилотов вертолета, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов вертолета, блок имитации закабинной визуальной обстановки, включающий в себя блок отображения закабинной обстановки и блок генерации визуальной обстановки, причем, блок отображения закабинной визуальной обстановки может представлять собой систему, включающую проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов, вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета вертолета и снабженный блоком имитации акустических шумов, при этом, вычислительный комплекс содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы, программное обеспечение которого выполнено с возможностью моделирования аэродинамических характеристик, навигационных параметров, работы силовой установки, агрегатов и систем вертолета, рабочее место инструктора тренажера, включающее пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом, и снабженное блоком имитации радиосвязи, на рабочем месте инструктора установлены видеомониторы, соединенные с видеокамерами кабины, в состав тренажера включены грузовая кабина вертолета, в которой оборудовано рабочее место оператора внешней подвески, блок имитации закабинной обстановки для оператора внешней подвески, а в вычислительный комплекс включен программируемый блок моделирования воздействия груза, транспортируемого на внешней подвеске, на вертолет, при этом, рабочее место оператора внешней подвески снабжено комплектом оборудования, позволяющим управлять внешней подвеской, а оператор имеет возможность визуально наблюдать груз на фоне подстилающей поверхности и осуществлять посредством переговорного устройства голосовую связь с пилотами вертолета, осуществляющими пилотирование.
В наиболее близком техническом решении инструктор тренажера с рабочего места инструктора загружает в вычислительный комплекс задание на полет (задает начальные условия, метеоусловия, параметры транспортируемого груза и внешней подвески, маршрут и другие необходимые исходные данные). В соответствии с заложенными программами в вычислительном комплексе в реальном масштабе времени начинается моделирование работы систем вертолета, соответствующие параметры через систему адаптеров передаются на имитаторы пилотажно-навигационных приборов в кабине пилотов. Пилоты осуществляют тренировочный полет в соответствии с заданием, воздействуя на имитаторы органов управления вертолетом, сигналы с которых через адаптеры поступают в вычислительный комплекс тренажера и используются для моделирования полета.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, обусловленные тем, что, несмотря на то, что в вычислительный комплекс устройства поступают как данные, характеризующие задание на полет, так и сигналы воздействия экипажа на органы управления, но устройство не позволяет осуществлять автоматизированное формирование оценки профессионального мастерства летного экипажа по объективным результатам работы на тренажере.
Требуемый технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения автоматизированного формирования оценки профессионального мастерства летного экипажа по объективным результатам работы на тренажере.
Требуемый технический результат достигается тем, что, в систему, выполненную в виде тренажера летного экипажа, содержащего вычислительный комплекс, который формирует задание на полет и фиксирует сигналы воздействия экипажа на имитаторы органов управления, введены блок сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями, первый вход которого соединен с выходом вычислительного комплекса тренажера летного экипажа, блок оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа, блок оценки качества пилотирования летным экипажем, первый вход которого соединен с выходом блока оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа, база летных ограничений и рекомендаций, выход которой соединен со вторым входом блока сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями, а также блок оценки последствий авиационных происшествии и инцидентов, выход которого соединен со вторым входом блока оценки качества пилотирования летным экипажем, а вход - объединен со входом блока оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа и выходом блока сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями.
На чертеже представлена функциональная схема системы автоматизированной оценки профессионального мастерства летного экипажа.
Система автоматизированной оценки профессионального мастерства летного экипажа содержит тренажер 1 летного экипажа, содержащий вычислительный комплекс, который формирует задание на полет и фиксирует сигналы воздействия экипажа на имитаторы органов управления.
Кроме того, система автоматизированной оценки профессионального мастерства летного экипажа содержит блок 2 сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями, первый вход которого соединен с выходом вычислительного комплекса тренажера 1 летного экипажа, блок 3 оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа, блок 4 оценки качества пилотирования летным экипажем, первый вход которого соединен с выходом блока 3 оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа, базу 5 летных ограничений и рекомендаций, выход которой соединен со вторым входом блока 2 сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями, а также блок 6 оценки последствий авиационных происшествии и инцидентов, выход которого соединен со вторым входом блока 4 оценки качества пилотирования летным экипажем, а вход - объединен со входом блока 3 оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа и выходом блока 2 сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями.
Тренажер 1 может быть выполнен в виде устройства [RU 2294019, С1, G09B 9/46, 20.02.2007], в состав которого входит вычислительный комплекс, который может быть выполнен в виде ЭВМ, позволяющей хранить данные, характеризующие задание на полет, а также сигналы воздействия экипажа на органы управления, хранить задаваемые параметры модели, включая регулируемые и нерегулируемые параметры и показатели бортовых систем.
База 5 летных ограничений и рекомендаций может быть выполнена в виде блока постоянной памяти, блок 2 сравнения - в виде блока сравнения нескольких (векторных) величин, блоки 3, 6 и 4 - в виде вычислительных устройств, алгоритмы работы которых описаны ниже.
Работает система автоматизированной оценки профессионального мастерства летного экипажа осуществляется следующим образом.
Летный экипаж, используя тренажер 1, контролирует параметры полета по показаниям имитаторов бортовых систем и, в случае необходимости, вносит соответствующие изменения через имитаторы органов управления тренажера, влияющие на изменение параметров полета и показания имитаторов бортовых систем. Блок 2 сравнения сравнивает текущие сигналы с выхода блока 1 с летными ограничениями и рекомендациями, которые хранятся в базе данных 5 летных ограничений и рекомендаций.
База данных 5 летных ограничений и рекомендаций может формироваться на основе Руководства по летной эксплуатации вертолетов соответствующих типов и других регламентирующих документов. На выходе блока 2 формируется массив сигналов, характеризующих согласованность или несогласованность (различия), в том числе недопустимые, текущих сигналов, поступающих с выхода тренажера 1, с сигналами с выхода базы 5. Это позволяет вычислить частные показатели профессионального мастерства летного экипажа в блоке 3, например, абсолютное или относительное число правильных (когда действия экипажа по регулированию параметров лежат в допустимых пределах относительно ограничений и рекомендаций) и неправильных действий экипажа (когда действия экипажа по регулированию параметров выходят за допустимые пределы относительно ограничений и рекомендаций), к общему числу действий экипажа. Кроме того, сравнение может производиться по показателям и критериям точности выдерживания заданных параметров полета в заданных диапазонах при выполнении контрольных этапов полетного задания или заданных упражнений по технике пилотирования воздушного судна с учетом структуры управляющих движений, определяемой спектральной плотностью перемещений рычагов управления, а также по другим показателям и критериям.
Сигналы с выхода блока 2 при их выходе за допустимые значения показателей относительно ограничений и рекомендаций поступают в блок 6, на выходе которого формируются показатели «тяжести» ошибок экипажа, например, в виде значений показателей, значения которых пропорциональны уровню последствий авиационных происшествии и инцидентов. Информация о соответствующих последствиях действий экипажа может формироваться по репрезентативной базе данных по авиационным происшествиям и инцидентам вертолетов данного типа в процессе их массовой длительной эксплуатации, как в России, так и за рубежом. На основе частных показателей, сформированных блоками 3 и 6, в блоке 4 формируется оценка качества пилотирования воздушного судна летным экипажем при заданной программе тренировки, например, в виде вектора показателей блоков 3 и 6, в виде их взвешенной суммы или других функциональных преобразований.
Таким образом, благодаря усовершенствованию известного устройства достигается требуемый технический результат, заключающийся в расширении функциональных возможностей этого устройства, поскольку обеспечивается автоматизированная оценка профессионального мастерства летных экипажей по результатам их действий на тренажере.
Система автоматизированной оценки профессионального мастерства летного экипажа, выполненная в виде тренажера летного экипажа, содержащего вычислительный комплекс, который формирует задание на полет и фиксирует сигналы воздействия экипажа на имитаторы органов управления, блока сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями, первый вход которого соединен с выходом вычислительного комплекса тренажера летного экипажа, блока оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа, блока оценки качества пилотирования летным экипажем, первый вход которого соединен с выходом блока оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа, базы данных летных ограничений и рекомендаций, выход которой соединен со вторым входом блока сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями, а также блока оценки последствий авиационных происшествий и инцидентов, выход которого соединен со вторым входом блока оценки качества пилотирования воздушного судна летным экипажем, а вход объединен со входом блока оценки частных показателей профессионального мастерства летного экипажа и выходом блока сравнения текущих параметров с летными ограничениями и рекомендациями.
