Важный материал дает субъективное мнение летчиков об изображении лучей СВП. Прежде всего отмечается, что по такому изображению оценка пространственного положения затруднена при отклонениях от посадочной траектории. При этом особенно сложно определение положения, когда индицируется крен самолета. При отклонениях от заданной траектории, отмечали летчики, наглядность индикации мала, "символ воспринимался абстрактным". По изображению лучей "трудно ориентироваться, и задача пилотирования сводилась к удержанию нормальной эталонной формы символа" (Т–образной конфигурации, образуемой лучами). У летчиков изображение лучей на экране не ассоциировалось с неподвижной землей, и они воспринимали конфигурацию лучей как перемещающуюся, "стремились остановить лучи в определенной точке экрана".

Не обладая преимуществом наглядности, изображение СВП, как отметили летчики, не дает в то же время и количественной информации о параметрах полета, что, конечно, затрудняет пилотирование.

В наших исследованиях летчики использовали три системы информации: систему визуального полета (СВП в реальном полете), телевизионное изображение лучей СВП и систему электромеханических пилотажных приборов, выдающих в основном информацию о параметрах полета и положении самолета в пространстве. Материалы экспериментов показали, с одной стороны, явное преимущество данной системы посадки по сравнению с обычной системой приборной индикации, с другой—преимущество обычной системы приборной индикации по сравнению с телевизионным изображением СВП.

Различия в эффективности и надежности действий летчика при использовании перечисленных систем обусловлены прежде всего психологически: различиями оперативного образа, формируемого в каждом случае, и его соотношением с концептуальной моделью.

Особенности формирования оперативного образа в приборном полете описаны выше. Здесь лишь отметим, что информация, выдаваемая летчику приборами, ориентирована относительно координат земли, а следовательно, соответствует концептуальной модели—геоцентрическому образу полета. Поэтому оперативный образ, формирующийся при восприятии показаний приборов и регулирующий конкретные действия летчика, адекватен задаче пилотирования, обеспечивает возможность мысленной антиципации. Но приборные сигналы адресованы преимущественно вербально–логическому уровню отражения; на основе их восприятия формируется чувственно–обедненный оперативный образ, хотя и адекватный. В нормальных условиях это не сказывается на деятельности летчика, но при их усложнении обнаруживается неполноценность образа. В этой связи возникает задача его "чувственного насыщения". Она может решаться путем визуализации полета либо специального обучения летчика, направленного на формирование у него развитой (богатой) концептуальной модели; наиболее эффективно, конечно, сочетание обоих путей. Лучи СВП также ориентированы относительно координат земли и соответствуют геоцентрической концептуальной модели, сложившейся у летчика в процессе его профессиональной деятельности. Оперативный образ, формирующийся при восприятии этих лучей, не требует специального мысленного преобразования перцептивного образа. Более того, он подкрепляет, усиливает и в некотором отношении чувственно обогащает концептуальную модель, обеспечивая вместе с тем хорошие возможности не только мысленной, но и перцептивной антиципации. При этом и фактически, и психологически полет по СВП—это визуальный полет. Этим объясняется легкость, естественность пространственной ориентировки. Оперативный образ при использовании СВП адекватен задачам такой ориентировки и пилотирования. При этом задача пилотирования даже облегчается, поскольку СВП не просто естественный ориентир, это—искусственно (в соответствии с требованиями управления летательным аппаратом) построенный в реальном пространстве протяженный ориентир (коридор), точно указывающий траекторию захода и посадку. Можно даже сказать, что это—"материализованный образ траектории", который прежде создавался в голове пилота, требуя значительных умственных . усилий.

Сложнее дело складывается при управлении самолетом по телевизионному изображению лучей СВП. В этом изображении воспроизводится не реальность, а, говоря словами А. Н. Леонтьева, "чувственная ткань" восприятия. При внешнем сходстве двух последних систем они принципиально различаются психологически. Формирующийся при восприятии телевизионного изображения оперативный образ ориентирован относительно не неподвижных земных координат, а движущегося самолета (самолет принимается за начало отсчета). Он не соответствует геоцентрической концептуальной модели, поэтому для того, чтобы этот образ мог выполнить свою регулирующую функцию, он должен быть мысленно перестроен, переструктурирован. Сознание летчика в данном случае направлено на то, чтобы отстроиться от впечатления изображаемых движущихся лучей и создать образ–представление, противоположный перцептивному образу. При этом ослабляется возможность антиципации. В результате снижается надежность и эффективность действий.

Сравнительный анализ оперативных образов, возникающих у летчика при работе с тремя разными системами (пилотажные приборы, СВП и телевизионное изображение СВП), приводит к выводу о том, что при проектировании летной деятельности, прежде всего при разработке технических средств отображения информации, а также методов и технических средств обучения, необходимо опираться на знание специфичности концептуальной модели, формирующейся у летчика в силу требований профессии—геоцентрического образа полета. Эффективность этих средств и методов в плане их влияния на надежность, скорость и точность человеческого действия зависит от того, соответствуют ли они концептуальной модели и способствуют ее подкреплению или, наоборот, мешают ее реализации. Главный вопрос здесь: на какую точку отсчета ориентирована система передачи информации (и методы обучения)— на координаты неподвижной земли или движущегося самолета. 6. 3. УЧЕТ СПЕЦИФИКИ ОБРАЗА ПОЛЕТА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНДИКАЦИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ САМОЛЕТА

Индикатор пространственного положения — авиагоризонт —используется в авиации более полувека. Это один из важнейших приборов, занимающих центральное место на приборной доске. Его функции—обеспечивать не только пилотирование, но и пространственную ориентировку вне видимости земли. Основу лицевой части авиагоризонта составляет изображение линии искусственного горизонта. силуэта самолета и шкалы тангажа. Существуют два основных типа этого прибора (рис. 1). На первом представлен подвижный (относительно продольной оси, т. е. по крену) силуэт самолета. Линия горизонта перемещается только относительно поперечной оси самолета, вверх и вниз, параллельно самой себе. Она разделяет изображение "земли" и "неба" на шкале тангажа. При перемещении линии горизонта вниз силуэт самолета оказывается на фоне голубого поля, и это означает положительный угол тангажа. Такой Рис. 1. Схематичное изображение авиагоризонта

1 — вид индикации "с земли на самолет": 1 — левый крен. 2 — правый крен; II — вид индикации "с самолета на землю": 1 — левый крен, 2 — правый крен

способ индикации пространственного положения самолета называют "вид с земли на самолет".

На втором типе прибора представлен неподвижный силуэт самолета и перемещающаяся линия горизонта, которая не только уходит вверх или вниз, но и наклоняется вправо (при левом крене) или влево (при правом крене). Такую индикацию принято называть "вид с самолета на землю". Положение самолета определяется через оценку положения земли и горизонта относительно самолета. Иногда этот вид индикации характеризуют как "прямой", или "естественный", основываясь на том, что на индикатор перенесено изображение видимого поля, т. е. перемещающегося относительно положения наблюдателя (в самолете) пространства. Иными словами, индикатор воспроизводит необычную "чувственную основу" образа восприятия. Сделаны попытки визуализировать слепой полет, обеспечить внешнее сходство видимых летчиком картин в визуальном и приборном полетах.

Поскольку такое направление попыток визуализации полета противоречит выводам, полученным в нашем исследовании, остановимся на проблеме визуализации несколько подробнее.

Концепция целесообразности индикации летчику аналога того, что он видит из кабины, была выдвинута в США еще в 30–х годах, и именно она реализована в большинстве авиагоризонтов, используемых в авиации зарубежных стран. Практика полетов и научные факты поставили эту концепцию под сомнение. Мы считаем эту концепцию ошибочной, так как при создании индикатора не учитывалась специфичность формирующегося у летчика образа полета. Индикатор воспроизводит лишь некоторые моменты афферентации, внешне сходные с теми, которые связаны с сенсорно–перцептивным уровнем отражения. Все же остальные уровни той сложной системы, какой является образ полета, при этом игнорируются.

И тем не менее ошибочная концепция оказалась живучей. Одна из причин этого заключается в том, что индикация создается в расчете на человека, не имеющего летного опыта.

Обычно человек нелетной профессии, в том числе и инженер–конструктор авиаприборов, воспринимает, будучи в полете, землю и горизонт перемещающимися. Отсюда стремление дать на индикаторе подвижный индекс авиагоризонта. Но можно ли такое представление информации считать шагом в визуализации полета? Нам кажется, нельзя. Под термином "визуализация полета" понимается создание такой картины, которая при отсутствии видимости земли воспроизводит ситуацию такой, какой она наблюдается в условиях визуального полета. Эта картина не обязательно соответствует реальной ситуации, которая должна была бы наблюдаться в данный момент, но впечатление, что ситуация, отображаемая в картине, реальна, создавать должна. Отсюда следует, что картина должна быть объемной при строгом сохранении масштаба, что для летчика эта картина должна занимать по горизонту угол около 150°, по углу места—около 125°, как это бывает в визуальном полете. Горизонт на картине должен при всех эволюциях самолета совпадать с невидимым естественным горизонтом. На этой картине нужно воспроизвести бег земной поверхности и многое другое. Только при выполнении этих очевидных условий можно говорить о действительной визуализации полета, создающей впечатление, подобное "эффекту присутствия". Иначе говоря, визуализация, которая могла бы быть эффективной, должна строиться с таким расчетом, чтобы она могла "запустить" всю совокупность механизмов психического отражения, которые работают в визуальном полете.

В зарубежной литературе большой интерес к вопросам визуализации полета наблюдался в 60–х годах [33, 163]. Тогда предполагалось, что разрабатываемые телевизионные, радиолокационные и инфракрасные системы с изображением внекабинного пространства на ЭЛТ послужат средством визуализации полета. Этого не произошло из–за принципиальных различий между видом внекабинного пространства и тем, что изображается на экране ЭЛТ. Малые углы обзора, изменение масштаба, отсутствие глубины на ЭЛТ привели к тому, что они не могли быть использованы в качестве систем визуализации полета. Визуализация полета, которая предполагает представление летчику информации об окружающем самолет пространстве в естественной, привычной для него форме, не была реализована. Такая информация не требует декодирования и расшифровки сигналов, и в этом ее основное преимущество перед любым другим видом информации.

В основе концепции визуализации лежит инженерно–психологический принцип, который иногда называют "принципом наглядности", иногда "принципом реализма" [163]. Его суть можно было бы сформулировать так: чем более информационная модель подобна воспроизводимому в ней объекту по тем свойствам, которые отражаются человеком непосредственно, т. е. на сенсорно–перцептивном уровне, тем легче с ней работать. Если следовать этому принципу, то нужно стремиться к созданию таких информационных моделей, при восприятии которых у человека возникало бы как можно более сильное впечатление, что он воспринимает реальный объект. Идеальным с этой точки зрения является такая информационная модель, работая с которой человек не может различить, что он воспринимает: реальный объект или его модель. И надо сказать, что научно–технический прогресс уже на современном этапе развития позволяет реализовать рассматриваемый принцип во многих отношениях. В целом преимущество информационных моделей, сенсорно–перцептивно подобных объекту, в том, что они позволяют человеку с высокой степенью полноты использовать его житейский опыт, включая 132 способы и формы действий (и поведения), которые сформировались в процессе накопления этого опыта. Такие модели особенно эффективны, когда решается задача: создать "эффект присутствия". Весьма целесообразно использовать их в процессе обучения человека, в том числе профессионального.

Однако возникает вопрос: является ли рассматриваемый принцип универсальным? На наш взгляд, нет. Ведь он, как говорилось, относится только к одному уровню психического отражения. Между тем концептуальная модель и поэтапно реализующие ее в деятельности оперативные образы многомерны и многоуровневы, и это должно учитываться при разработке информационных моделей. Человек эффективнее и надежнее работает с системой приборов, чем с телевизионным изображением ЛСП, хотя, казалось бы, "принцип наглядности" в последнем случае реализуется полнее, чем в первом. Но дело не в примерах (их можно было бы привести много). Любая информационная модель, используемая в системах "человек—машина" должна оцениваться по крайней мере в двух аспектах: а) насколько полно и точно— с точки зрения задач управления —в ней отображается управляемый объект; б) в какой мере она соответствует информационной модели, складывающейся у человека–оператора, и способу (механизму) психической регуляции его действий. В этой связи подчеркнем следующее: информационная модель должна помогать оператору быстро и точно оценивать реальную ситуацию, принимать обоснованные решения и выполнять осознанно управляющие действия. А это требует того, чтобы модель "высвечивала" прежде всего существенные для решения задач управления признаки объекта. Нередко модели, обладающие высокой степенью наглядности, не удовлетворяют этому требованию, а иногда и просто противоречат ему. Излишняя их наглядность затрудняет для оператора оценку сути происходящих событий. В этом случае получается эффект прямо противоположный тому, на который рассчитан принцип наглядности: необходимость выполнять специальные умственные действия по декодированию и перекодированию поступающей информации не только не уменьшается, а, напротив, увеличивается (правда, по своему психологическому содержанию здесь требуются действия иного типа по сравнению с действиями' преобразования знаковой информации).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34