Актуальность темы
Интенсивное развитие современной техники и технологии характеризуется резким усложнением задач оперативного управления сложными техническими объектами [1−3]. В настоящее время на основе использования средств вычислительной техники созданы такие системы оперативного контроля и управления, которые выполняют массу логических операций, могут ориентироваться в сложнейшей производственной и технологической обстановке, активно приспосабливаться к изменениям и достаточно гибко управлять сложнейшими техническими системами и технологическими процессами [4−6].
Однако, несмотря на все совершенство автоматизированных систем оперативного управления, они были, есть и будут только составными элементами эргатических систем. Требования высокого качества и надежности действий человека-оператора, обеспечивающих наиболее полное и эффективное использование возможностей оборудования и аппаратуры, неразрыв" но связано с созданием комфортных эксплуатационных условий для работы человека, с необходимостью учета в создании средств оперативного контроля его психофизиологических особенностей и биомеханических возможностей [7−10]. В этом смысле создание комплексов средств отображения информации (СОИ), являющихся информационной моделью объектов [1,6,7,9], и играющих важнейшую роль в процессах восприятия информации человеком-оператором, не может быть эффективно решено без учета в проектировании психофизиологических функций оператора. Решение проблемы требует глубокого анализа сенсомоторных реакций человека-оператора и приводит к необходимости повышения их эффективности как на основе полного учета психофизических и биомеханических функций человека, так и на основе совершенствования компоновочных, функциональных, конструктивно-технологических и композиционных характеристик СОИ PJIC.
В развитие научных направлений связанных с созданием систем оперативного контроля и управления сложными эргатическими системами, большой вклад внесли отечественные ученые. Необходимо назвать Ломова Б. Ф., Венду В. Ф., Галактионова А. И., Тутушкина М. К., и др. активно развивавших исследования в области создания СОИ и на основе достижений инженерной психофизиологии. Успехи в области эргономики, эффективности и надежности систем «человек — машина — производственная среда» обеспечены результатами исследований Зинченко В. П., Мунипова В. М., Рыльского Г. И., Сухо-дольского Г. В., Федорова В. К., Фокина Ю. Г. и др.
Характерной тенденцией развития систем оперативного контроля и управления на современном этапе является резкое усложнение структуры, увеличение объема и интенсивности представления информации, необходимой для переработки человеком-оператором. Отсутствие, при этом проектных инженерно-психологических рекомендаций по проектированию систем оперативного контроля и управления приводит к тому, что задача исследования комплексов работы операторов при контроле и управлении сложными t техническими системами и, в частности, PJIC становятся необходимой составной частью их проектирования и эксплуатации. В настоящей работе рассматриваются особенности деятельности оператора PJ1C как важнейшего звена эргатической системы с точки зрения функционирования в системе управления воздушных движением (обнаружения воздушных целей и т. п.) и создания для него эффективных с компоновочной, конструктивно-технологической и композиционных позиций технических средств — сложных групповых комбинированных СОИ.
Целью работы является разработка теоретических и проектных принципов повышения эффективности средств оперативного контроля и управления PJIC на основе методов инженерной психологии и эргономики.
Задачи исследований. Для достижения цели необходимо:
— изучить влияние избыточности информации на процесс решения оперативных задач;
— разработать средства отображения информации и управления, соответствующие специфике объектов РЭА, учитывая особенности приема и обработки информации человеком-оператором;
— установить границы применимости и сформулировать рекомендации по использованию групповых средств отображения информации и управления;
— оптимизировать и усовершенствовать оборудование, используемое в системах оперативного контроля и управления сложными системами.
Научная новизна. К новым результатам полученных в ходе проведения исследований по теме диссертации относятся:
1. Теоретически обоснована необходимость комплексного инженерно-психологического подхода к проектированию эргатических систем с учетом тенденции перехода от индивидуальных приборов контроля параметров PJ1C к групповым СОИ с использованием средств вычислительной техники.
2. Впервые предложено формализованное описание действий оператора по управлению PJTC, позволяющее оценивать быстродействие и надежность работы оператора со сложными СОИ.
3. Разработан метод объективного сравнения групповых и индивидуальных СОИ и систем управления PJIC по показателям решения реальных оперативных задач, алгоритмы которых выявлены в ходе анализа операторской деятельности.
4. Теоретически обоснованы, экспериментально подтверждены, созданы и внедрены в производство и эксплуатацию образцы групповых СОИ РЛС.
5. Впервые показано, что при решении вопроса информативности входных параметров системы и их идентификации с использованием основных положений теории распознавания образов наиболее существенны два фактора — выбор критерия полезности и выбор оптимального способа обследования совокупности признаков по данному критерию.
Практическая значимость заключается в том, что на основе результатов исследований проведены конкретные технические разработки, направленные на повышение эффективности РЭА специального назначения. Полученные закономерности использованы при разработке и создании систем оперативного контроля и управления современных PJIC.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях «XXVII Га-гаринские чтения» (Москва, 2001 г.), «XXVIII Гагаринские чтения» (Москва, 2002), Научно-технической конференции «4 ГЦМП — основоположник развития отечественного ракетостроения» (Москва, 2001), научно-технических семинарах кафедры «Наукоемкие технологии радиоэлектроники» «МАТИ» -Российского государственного технологического университета им. К. Э. Циолковского (Москва, 1999, 2000, 2001, 2002 г. г.) и научно-технических советах ФГУП «Конструкторское бюро «Лира» .
Выводы по работе.
1. Обоснована необходимость комплексного инженерно-психологического подхода к проектированию эргатических систем с учетом тенденции перехода от индивидуальных приборов контроля параметров РЛС к групповым СОИ и органам управления с использованием вычислительной техники.
2. Впервые предложено формализованное описание действий оператора по управлению РЛС, позволяющее оценивать быстродействие и надежность работы оператора со сложными СОИ.
3. Разработан метод объективного сравнения групповых и индивидуальных СОИ и систем управления РЛС по показателям решения реальных оперативных задач, алгоритмы которых выявлены в ходе анализа операторской деятельности.
4. Теоретически обоснованы, экспериментально подтверждены, созданы и внедрены в производство и эксплуатацию образцы групповых комбинированных СОИ РЛС.
5. Показано, что при решении вопроса информативности входных параметров системы и их идентификации с использованием основных положений теории распознавания образов наиболее существенны два фактора — выбор критерия полезности и выбор оптимального способа обследования совокупности признаков по данному критерию.
6. На основе полученных экспериментально результатов сформулированы рекомендации по комбинированному использованию индивидуальных и групповых органов управления сложной технической системой.
7. Полученные результаты внедрены в производство и реализованы в системах оперативного контроля и управления современных РЛС.
