Способ контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций

Изобретение относится к методам обучения экипажей космических аппаратов. Способ включает воспроизведение заданий одному или нескольким космонавтам (К), регистрацию параметров, характеризующих выполнение К заданий, сравнение полученных данных с задаваемыми значениями и определение уровня готовности К. При этом измеряют параметры текущего положения и ориентации головы К и направления взгляда К относительно систем и элементов моделируемых полетных операций (МПО). По измеренным параметрам определяют объекты, на которые направлен взгляд К и сравнивают эти параметры с задаваемыми значениями, соответствующими выполняемым действиям К. По результатам сравнения регистрируют информацию о выполненных действиях К в МПО. С учетом данной информации воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению МПО. Измеряют время выполнения К действий в МПО. По результатам сравнения измеренных и задаваемых значений времени судят о готовности К для выполнения полетных операций. Технический результат состоит в учёте направления взгляда К относительно систем и элементов МПО. 1 ил.

 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при контроле готовности экипажа космического аппарата (КА) к выполнению полетных операций.

Для обеспечения надежности профессиональной деятельности экипажа, предупреждения снижения его физической и психической работоспособности проводятся бортовые тренировки в ходе полета КА (см. ГОСТ Р 50804-95 Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате. Общие медико-технические требования, раздел 7.4). Бортовые тренировки позволяют, в том числе, поддерживать готовность экипажа к выполнению полетных операций, в том числе реагированию на нештатные ситуации.

Известен способ тренировки экипажа (Корчемный П.А. Психология летного обучения. М: Воениздат, 1986) по действиям в аварийных ситуациях с использованием идеомоторного метода подготовки без применения тренажерных средств, который позволяет выработать фиксированную установку на воображаемую ситуацию. Этот метод имеет ряд недостатков, в частности, отсутствует возможность отработки навыка распознавания ситуации экипажем, отсутствует ответная реакция органов управления и т.д.

Известен способ определения работоспособности оператора или группы операторов воздушного транспорта (заявка на изобретение РФ 94027101 от 05.07.1994, МПК: A61B 5/00), включающий воздействие на оператора циклом работ, в процессе выполнения которых производят регистрацию параметров полета, собирают показания регистрирующих приборов, обрабатывают измеренные данные, полученные результаты наносят на график, по характеру кривых которого судят о работоспособности оператора/ов, при этом для обработки отбирают результаты измерений нормальных полетов и определяют категории нормального полета по контрольным границам факторно-безопасных, относительно факторно-безопасных, предельных факторно-неопределенных полетов, по которым судят о работоспособности операторов. Недостатком способа является то, что в нем определяют работоспособность оператора на фоне выполнения цикла работ сопровождения фактических полетов, что в общем случае не обеспечивает наличия всего многообразия возможных нештатных ситуаций.

Известен способ автоматизированного обучения базовым навыкам управления технологическими процессами (патент РФ 2229166, заявка 2003124476 от 11.08.2003, МПК 7 G09B 19/18, G09B 7/00, G06F 17/60 прототип), включающий использование компьютерной системы для формирования гибкого информационного пространства, снабженной базой знаний причин и симптомов нарушений хода технологических процессов, устройствами генерации причин, симптомов, оценивания знаний и навыков обучаемого, настройки параметров оценивания знаний и навыков обучаемого и протоколирования экзамена, интерфейсом обучаемого с устройствами генерации причин, симптомов и оценивания, интерфейсом инструктора с базой знаний и устройствами оценивания и протоколирования экзамена, причем гибкое информационное пространство формируют путем пополнения пользователем базы знаний, последовательно генерируют и предъявляют обучаемому отдельные причины с набором симптомов и отдельные наборы симптомов с несколькими причинами для выбора правильных ответов с последующим оцениванием. Способ обеспечивает обучение операторов и контроль их знаний и навыков безопасного и эффективного управления технологическими процессами.

К недостаткам способа-прототипа относится то, что он не предусматривает возможность натурного моделирования выполнения испытуемым действий (операций) по управлению технологическими процессами, в том числе пространственных перемещений испытуемого оператора и его направления взгляда в соответствии с реальной конструкцией управляемого объекта и системы управления, необходимых для управления технологическими процессами.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение качества и достоверности определения уровня готовности космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) к выполнению полетных операций.

Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в обеспечении оперативного учета направления взгляда космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) относительно систем и элементов моделируемых полетных операций при тренировке и контроле готовности космонавта/ов к выполнению полетных операций.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций, включающем воспроизведение заданий космонавту, регистрацию значений параметров, характеризующих выполнение космонавтом заданий, сравнение полученных данных с задаваемыми значениями и определение уровня готовности космонавта по результатам сравнения, дополнительно измеряют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций, измеряют параметры направления взгляда космонавта при задаваемых фиксируемых и текущих положениях и ориентации головы и направления взгляда космонавта, воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, по измеренным параметрам положения и ориентации головы и направления взгляда космонавта определяют объекты, на которые направлен взгляд космонавта, сравнивают значения параметров, определяющих текущее положение головы космонавта и объекты, на которые направлен взгляд космонавта, с задаваемыми значениями, соответствующими выполняемым действиям космонавта, и по результатам данного сравнения регистрируют информацию о выполненных действиях космонавта в моделируемых полетных операциях, после чего в процессе контроля готовности космонавта к полетным операциям воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, сформированную с учетом зарегистрированной информации о выполненных действиях космонавта, измеряют время выполнения космонавтом действий в моделируемых полетных операциях, сравнивают измеренные значения времени с задаваемыми значениями и по результатам данного сравнения судят о готовности космонавта к выполнению полетных операций.

Поясним предложенные в способе действия.

На представленном рисунке отображена блок-схема системы, реализующей предлагаемый способ, и введены следующие обозначения:

1 - блок задания параметров фиксируемых направлений взгляда и положений и ориентации головы космонавта;

2 - блок измерения параметров положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций;

3 - блок измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта;

4 - блок определения калибровочных параметров;

5 - блок управления тренировкой;

6 - блок определения объектов, на которые направлен взгляд космонавта;

7 - блок моделирования параметров событий моделируемых полетных операций;

8 - мультимедийное интерактивное средство космонавта;

9 - блок анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта;

10 - блок определения уровня подготовки космонавта;

11 - блок выполнения калибровки;

12 - блок выполнения тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций.

В представленной системе разные выходы блока 1 соединены с входами, соответственно, блоков 2, 3 и 4.

Выход блока 2 соединен со вторым входом блока 4 и первым входом блока 6.

Выход блока 3 соединен с третьим входом блока 4 и со вторым входом блока 6.

Выход блока 4 соединен с третьим входом блока 6.

Разные выходы блока 5 соединены с входами, соответственно, блоков 7 и 10.

Выход блока 6 соединен с входом блока 9.

Выход блока 7 соединен с входами блоков 5 и 8.

Выход блока 8 соединен со вторым входом блока 9.

Разные выходы блока 9 соединены со вторыми входами, соответственно, блоков 5 и 7.

Блоки с 1 по 4 составляют вместе блок выполнения калибровки 11.

Блоки со 2 по 11 составляют вместе блок выполнения тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций 12.

В предлагаемом способе на начальном этапе задействуется блок выполнения калибровки 11, с использованием которого выполняют следующие действия, обеспечивающие «настройку» процесса определения направления взгляда космонавта (каждого члена экипажа).

В блоке задания параметров фиксируемых направлений взгляда и положений и ориентации головы космонавта 1 задают параметры фиксируемых направлений взгляда и фиксируемых положений и ориентации головы космонавта для определения калибровочных параметров, которые в дальнейшем будут использоваться в расчетах для определения объектов, на которые направлен текущий взгляд космонавта в произвольные моменты времени. Например, задание параметров фиксируемых направлений взгляда осуществляется заданием фиксируемых положений и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды (систем и элементов моделируемых полетных операций) и фиксируемых разнесенных в поле зрения космонавта объектов окружающей среды, на которые должен быть направлен взгляд космонавта.

В блоке измерения параметров положения и ориентации головы космонавта относительно КА 2 в соответствии с данными, поступившими от блока 1, запоминают задаваемые параметры фиксируемых положений и ориентации головы космонавта. Если задаваемые фиксируемые положения и ориентация головы космонавта заданы не формализовано (например, простым описанием, как должна быть ориентирована голова космонавта относительно окружающей среды), то при указанных задаваемых фиксируемых положениях и ориентации головы космонавта выполняют измерение формализованных параметров положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды. Например, измерение формализованных параметров текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды может быть осуществлено следующим образом:

- размещают в разнесенных точках окружающей среды не менее, чем четыре снабженных оптическими системами позиционно-чувствительных детектора инфракрасного излучения;

- размещают на голове космонавта не менее, чем три излучателя инфракрасных импульсных сигналов,

- осуществляют формирование управляющих воздействий на упомянутые излучатели инфракрасных импульсных сигналов при текущем положении головы космонавта;

- упомянутыми позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения регистрируют инфракрасные сигналы, излучаемые инфракрасными излучателями (т.е. осуществляют измерение параметров, генерируемых позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения);

- по измеренным значениям параметров, генерируемых позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения, и заданным значениям параметров расположения детекторов и оптических систем определяют значения координат местоположений излучателей инфракрасных импульсных сигналов в связанной с окружающей средой системе координат, по которым определяют параметры относительного положения местоположений излучателей инфракрасных импульсных сигналов,

- по текущим значениям координат местоположений излучателей инфракрасных импульсных сигналов определяют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды.

Также измерение параметров текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды может быть осуществлено по аналогичной схеме с использованием генераторов и приемников ультразвукового излучения (см. Способ ориентирования перемещаемого в пилотируемом аппарате прибора и система для его осуществления. Патент РФ 2531781. Бюл. №30, 2014).

Определенные параметры положения головы космонавта получены на основе определения положения как минимум трех точек и, таким образом, наряду с местоположением несут информацию об ориентации головы космонавта относительно окружающей среды (систем и элементов моделируемых полетных операций). Современный уровень развития техники обеспечивает малые габаритные и весовые характеристики аппаратуры, размещаемой на голове космонавта.

В блоке измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта 3 в соответствии с данными, поступившими от блока 1, измеряют параметры направления взгляда космонавта относительно головы космонавта при задаваемых фиксируемых направлениях взгляда и фиксируемых положениях и ориентации головы космонавта. Например, измерение параметров направления взгляда может быть осуществлено следующим образом:

- инфракрасным излучением от не менее, чем 2-х источников инфракрасного излучения (например, инфракрасных диодов) в освещают глаза космонавта, последовательно направленные на не менее, чем пять задаваемых фиксируемых разнесенных в поле зрения космонавта объекта окружающей среды,

- осуществляют съемку глаз космонавта инфракрасной камерой, установленной соосно данным источникам инфракрасного излучения,

- выделяют на полученном изображении глаз, зрачок (центр зрачка) и блик на роговице глаза от упомянутого инфракрасного излучения,

- по их взаимному расположению на основе вектора смещения между позициями центра зрачка и роговичного блика (Pupil - CR метод) определяют и фиксируют (запоминают) параметры направления взгляда космонавта относительно головы космонавта, соответствующие каждой выполняемой космонавтом комбинации заданных направлений взгляда при заданных положениях и ориентации головы космонавта.

В блоке определения калибровочных параметров 4 в соответствии с данными, поступившими от блоков 1÷3, по измеренным параметрам направления взгляда и положения и ориентации головы космонавта определяют и фиксируют (запоминают) калибровочные параметры, которые в дальнейшем будут использоваться для определения объектов, на которые направлен текущий взгляд космонавта в произвольные текущие моменты времени.

Далее, в процессе тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций, задействуется блок выполнения тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций 12, с использованием которого выполняют следующие действия.

В блоке управления тренировкой 5 осуществляется задание моделируемых полетных операций, выбор конкретной моделируемой полетной операции для тренировки и оценки готовности космонавта к ее выполнению. Параметры выбранной моделируемой полетной операции передаются в блок 7.

В блоке измерения параметров положения и ориентации головы космонавта относительно КА 2 измеряют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды. Их измерение осуществляется вышеописанным образом.

В блоке измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта 3 измеряют параметры текущего направления взгляда космонавта относительно головы космонавта. Например, измерение параметров текущего направления взгляда может быть осуществлено следующим образом:

- освещают глаза космонавта инфракрасным излучением от не менее, чем 2-х источников инфракрасного излучения,

- осуществляют съемку глаз космонавта инфракрасной видеокамерой, установленной соосно данным источникам инфракрасного излучения,

- выделяют на полученном изображении глаз, зрачок (центр зрачка) и блик на роговице глаза от упомянутого инфракрасного излучения,

- по их взаимному расположению на основе вектора смещения между позициями центра зрачка и роговичного блика (Pupil - CR метод) определяют параметры текущего направления взгляда космонавта относительно головы космонавта.

В блоке определения объектов, на которые направлен взгляд космонавта 6 по данным, поступившим из блоков 2÷4, определяют объект окружающей среды (систем и элементов моделируемых полетных операций), на который направлен взгляд космонавта в текущий момент времени: по определенным параметрам текущего положения и ориентации головы космонавта, параметрам текущего направления взгляда космонавта относительно головы космонавта и упомянутым калибровочным параметрам для расчета направления взгляда космонавта определяют параметры текущего направления взгляда космонавта относительно окружающей среды, по которым с учетом формализованного описания используемых в тренировке объектов окружающей среды определяют объект, на который направлен взгляд космонавта в текущий момент времени.

В блоке моделирования параметров событий моделируемых полетных операций 7 с использованием данных моделей работы систем КА осуществляется моделирование параметров виртуальных событий выбранной моделируемой полетной операции.

Параметры моделируемых событий передаются на мультимедийное интерактивное средство космонавта 8 и в блок управления тренировкой 5.

Мультимедийное интерактивное средство космонавта 8 может быть выполнено в виде, например, планшетного компьютера, содержащего сенсорный экран (СЭ), блок аудиовоспроизведения (БАВ), блок аудиозаписи (БАЗ). СЭ и БАВ воспроизводят космонавту визуальную и звуковую информацию, соответствующую событиям моделируемой полетной операции. Действия космонавта, выполненные в ответ на воспроизведенную визуальную и звуковую информацию, фиксируются посредством СЭ и БАЗ и их параметры передаются в блок 9.

В блоке анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта 9 задаются параметры эталонных (модельных) действий космонавта, в том числе эталонные (модельные) параметры объектов, на которые должен направляться взгляд космонавта при выполнении полетных операций; значения параметров текущих действий космонавта, информация о которых была зафиксирована посредством технических средств мультимедийного интерактивного средства космонавта, и значения параметров объектов, на которые последовательно направлялся взгляд космонавта сравниваются с указанными эталонными (модельными) значениями, соответствующими событиям полетной операции, которую виртуально выполняет космонавт.

Если параметры фактических действий космонавта, в том числе параметры объектов, на которые последовательно направлялся взгляд космонавта, с необходимой точностью совпадают (соответствуют) эталонными (модельными) значениям, то такие фактические действия космонавта в моделируемой полетной операции регистрируются как «правильные».

Параметры зарегистрированных «правильных» действий космонавта (каждого члена экипажа) от блока анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта 9 передаются в блок моделирования параметров событий моделируемых полетных операций 7, после чего в блоке 7 осуществляется моделирование параметров последующих виртуальных событий моделируемой полетной операции с учетом выполненных зарегистрированных действий космонавта.

Также информация о выполненных действиях космонавта от блока анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта 9 и параметры моделируемых виртуальных событий моделируемой полетной операции от блока 7 передаются в блок 5 и далее в блок 10.

В блоке определения уровня подготовки космонавта 10 выполняется определение уровня подготовки космонавта. Например, по полученной информации анализируют последовательность действий космонавта и измеряют время выполнения космонавтом действий в моделируемой полетной операции, сравнивают последовательность действий космонавта и измеренные значения времени с задаваемыми эталонными значениями и по результатам данного сравнения выполняют расчет уровня подготовки (компетентности) космонавта и оценку его готовности к выполнению данной полетной операции.

Описанные действия применимы как одному, так и нескольким космонавтам - членам экипажа КА.

Поясним предложенные в способе действий применительно к действиям космонавта/ов - членов экипажа КА.

В процессе тренировки при выполнении произвольной полетной операции на КА экипаж выполняет различные процедуры, каждая из которых включает в себя последовательность команд, выдаваемых в заданные моменты времени. Причем неправильное выполнение какого-либо действия, относящегося к контролю параметров бортовых систем или полетной обстановки не всегда приводит к каким-либо последствиям в сложившейся конкретной ситуации, хотя потенциально последствия могут быть существенными.

Такие ошибки - ошибки, которые не приводят в текущей ситуации к каким-либо последствиям, невозможно выявить по параметрам бортовых систем. Например, перед включением двигательной установки необходимо проконтролировать параметр, указывающий на то, что пилотируемый КА находится в требуемой ориентации (проконтролировать «готовность ориентации» КА). Если в текущей сложившейся ситуации КА находился в требуемой ориентации («готовность ориентации» КА имелась) и космонавт не проконтролировал этот параметр, то никаких последствий это не вызовет. В случае же, если КА не находится в требуемой ориентации («готовность ориентации» КА отсутствует), пропуск контроля соответствующего параметра и включение двигательной установки может привести к очень существенным последствиям.

Предлагаемый способ особенно важен для контроля функции взаимного контроля, которую выполняет один из космонавтов.

При выполнении важных полетных процедур один из космонавтов выполняет непосредственно данную процедуру, а другой (второй) космонавт выполняет функцию взаимного контроля, т.е. отслеживает по бортовой инструкции все действия первого космонавта и, при обнаружении отклонений, которые могут выражаться, например, в пропуске выдачи команды или выборе (выдачи) неверной команды, дает рекомендацию первому космонавту по исправлению ошибки.

Если первый космонавт работает безошибочно, никаких рекомендаций от второго не поступает. При этом, если второй космонавт отвлекся от решения поставленной задачи или неправильно ее понимает, например, контролирует не те параметры, этот факт невозможно обнаружить без специального контроля направления взгляда космонавта.

В предлагаемом способе принимается, что если космонавт не посмотрел на какой-либо элемент/индикатор, на котором отображается заданный в бортовой инструкции параметр (т.е. направление взгляда не было зафиксировано в зоне данного параметра), то это означает, что космонавт не считал требуемую информацию и не проконтролировал обязательный для визуального контроля параметр. При этом осуществляется фиксация факта пропуска контроля параметра.

В этом случае по результатам тренировки, наряду с формированием оценки готовности космонавта к выполнению полетных операций, разрабатываются методические мероприятия, реализуемые в ходе дальнейшей подготовки экипажа, по предотвращению реализации выявленной ошибки в будущем.

Приведем пример выполнения численных оценок требуемых характеристик технических средств для реализации предлагаемого способа.

Блок измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта 3 может быть выполнен на базе известных систем определения направления взгляда. Например, может использоваться система определения направления взгляда (см., например, Фроимсон М.И., Михайлов Д.М., Корсакова Л.И., Сорокина М.Л., Кондратьев М.Д. Система определения направления взгляда пользователя в режиме реального времени // «Спецтехника и связь» №3/2013), включающая дисплей, 2 инфракрасных источника света и инфракрасную видеокамеру (инфракрасный диапазон используется для увеличения контрастности и уменьшения помех на изображении глаза). Инфракрасная видеокамера и 2 инфракрасных источника света (каждый из которых направлен в зону одного из глаз), симметрично расположены под конструкцией дисплея так, что плоскость изображения сенсорной матрицы видеокамеры совпадает с плоскостью дисплея.

Приведем пример определения требований к разрешающей способности используемой видеокамеры.

Например, считаем, что космонавт смотрит на стандартный дисплей размером d=0,21 м по горизонтали, который находится на расстоянии r=0,6 м от глаз космонавта. Это соответствует тому, что угол θ, под которым космонавт видит дисплей, составляет величину

θ≈20°,

где θ=2α;

α - угол между направлением на центр и край дисплея;

tgα=d/(2r)=0,175;

α≈10°.

При таком угле глаз человека работает без напряжения.

Стандартное количество элементов (исполняемых или контролируемых космонавтом команд) в горизонтальной строке на экране дисплея равно десяти (с пробелами между ними). Отсюда получаем, что угол поля зрения космонавта на один элемент (команду) на экране с дистанции 0,6 м составляет ≈2°.

Согласно теореме Котельникова для точного различения элемента (команды) на экране необходимо как минимум два пространственных отсчета. Поэтому зрачок космонавта должен перемещаться для этого с точностью не меньше 1°.

Рассматриваем глаз человека как оптическую систему. Зрачок на роговице глазного яблока вместе с хрусталиком представляют собой диафрагму вместе с объективом, которые формируют изображение на сетчатке глаза.

Разрешающую способность инфракрасной видеокамеры определяем исходя из размера различаемого смещения. Как было показано, необходимо различать движение (поворот) глаза на 1°.

Для взрослого человека линейное смещение глаза, соответствующее повороту зрачка глазного яблока на 1°, составляет величину

Х≈0.227 мм,

где Х=Rϕπ/180°;

R - радиус кривизны глазного яблока (у взрослого человека R≈13 мм);

ϕ - угол поворота зрачка глазного яблока (ϕ≈1° из расчета, приведенного выше).

Согласно теореме Котельникова, чтобы различить смещение X необходимо 2 точки отсчета, т.е. на 1 пиксель матрицы видеокамеры приходится смещение зрачка глаза на 0,1135 мм. Отсюда, с учетом округления 1 мм по поверхности глаза должен соответствовать 10 пикселям по горизонтали на изображении.

Смещение по вертикали аналогично смещению по горизонтали.

В среднем размеры области глаза составляют по высоте 20 мм и по ширине 30 мм, откуда следует, что размер изображения глаза по горизонтали на изображении должен быть не менее 300 пикселей.

С учетом того, что область вокруг глаза больше (возьмем коэффициент 1,5) требуется не менее 450 пикселей.

Таким образом, для съемки требуется использовать видеокамеру, не хуже стандарта с разрешением 640×480 пикселей.

За изменения позиции глаза, которые возникают при смене точек фиксации и детальном рассматривании объекта, отвечают движения глаза, называемые макросаккадами. Длительность макросаккад составляет примерно Т=70 мс, откуда следует, что с учетом теоремы Котельникова минимальная частота кадров съемки видеокамеры должна составлять

fмин=28,6 Гц,

где fмин=2fглаз;

fглаз=1/T=14,3 Гц.

С учетом округления имеем fмин≈30 кадров/секунду.

Также для измерения параметров направления взгляда может использоваться система (очки) SMI Eye Tracking Glasses (Германия). Для каждого глаза в дужке очков установлено по портативной инфракрасной видеокамере и инфракрасному источнику света. Бинокулярный режим определения направления взгляда позволяет повысить точность расчетов.

Опишем технический эффект предлагаемого изобретения.

Предложенный способ повышает качество и достоверность определения уровня готовности космонавтов к выполнению полетных операций путем обеспечения оперативного учета направления взгляда космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) относительно систем и элементов моделируемых полетных операций при тренировке и контроле готовности космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) к выполнению полетных операций, при этом предложенные для этого технические средства не создают помех действиям космонавта.

Достижение технического результата в предложенном изобретении обеспечивается за счет:

- выполнения предложенных измерений предложенных параметров (в том числе параметров текущего положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций, параметров направления взгляда космонавта при задаваемых фиксируемых и текущих положениях и ориентации головы и направления взгляда космонавта, параметров времени выполнения космонавтом действий в моделируемых полетных операциях),

- выполнения на основе измеренных параметров определения предложенных параметров (в том числе объектов, на которые направлен взгляд космонавта),

- предложенной регистрации информации о выполненных действиях космонавта в моделируемых полетных операциях с учетом предложенных параметров,

- предложенного воспроизведения космонавту информации, соответствующей моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, сформированной в том числе с учетом зарегистрированной информации о выполненных действиях космонавта,

- выполнения предложенных сравнений значений параметров с задаваемыми значениями и оценке готовности космонавта к выполнению полетных операций по их результатам.

В настоящее время технически все готово для реализации предложенного способа. Промышленное исполнение существенных признаков, характеризующих изобретение, не является сложным и может быть выполнено с использованием существующих технических средств.

Способ контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций, включающий воспроизведение заданий космонавту, регистрацию значений параметров, характеризующих выполнение космонавтом заданий, сравнение полученных данных с задаваемыми значениями и определение уровня готовности космонавта по результатам сравнения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций, измеряют параметры направления взгляда космонавта при задаваемых фиксируемых и текущих положениях и ориентации головы и направления взгляда космонавта, воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, по измеренным параметрам положения и ориентации головы и направления взгляда космонавта определяют объекты, на которые направлен взгляд космонавта, сравнивают значения параметров, определяющих текущее положение головы космонавта и объекты, на которые направлен взгляд космонавта, с задаваемыми значениями, соответствующими выполняемым действиям космонавта, и по результатам данного сравнения регистрируют информацию о выполненных действиях космонавта в моделируемых полетных операциях, после чего в процессе контроля готовности космонавта к полетным операциям воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, сформированную с учетом зарегистрированной информации о выполненных действиях космонавта, измеряют время выполнения космонавтом действий в моделируемых полетных операциях, сравнивают измеренные значения времени с задаваемыми значениями и по результатам данного сравнения судят о готовности космонавта к выполнению полетных операций.



 

Похожие патенты:

Программно-аппаратный тренажер комплексной аппаратной связи МП-2ИМ (ПАТ КАС МП-2ИМ) предназначен для обучения принципам работы каждого члена экипажа комплексной аппаратной связи МП-2ИМ в отдельности, обучения совместной работе членов экипажа МП-2ИМ.

Многофункциональный центр управления движением и моделирования динамики летательных аппаратов содержит быстровозводимые здания в виде сборно-разборных модулей каркасной конструкции, каналы связи, командный блок, учебный блок, серверный блок, навигационный блок, пользовательский блок, мобильный блок, блок наземных робототехнических средств.

Изобретение относится к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте.

Изобретение относится к способу формирования математической модели человека-оператора в системе отслеживания заданных положений штурвала по сигналу ошибки на директорном приборе.

Изобретение относится к области военной техники, а именно к средствам боевой подготовки операторов систем вооружения, основой последующей боевой деятельности которых является своевременное выполнение предписанных алгоритмов для подготовки и производства выстрела.

Изобретение относится к области диспетчеризации потоков нефти и нефтепродуктов, а именно к тренажерным комплексам диспетчера, которые предназначены для начальной подготовки и периодического обучения оперативно-диспетчерского персонала.

Программно-аппаратный тренажер командно-штабной машины Р-149МА1 (ПАТ КШМ Р-149МА1) предназначен для обучения принципам работы каждого члена экипажа командно-штабной машины (КШМ) Р-149МА1 в отдельности и принципам совместной работы членов экипажа КШМ Р-149МА1, а также для обеспечения совместной работы с комплексом учебно-тренировочных средств (КУТС) в общем 3D-пространстве, а также в части речевого обмена и дистанционного управления радиостанциями (PC).

Компьютерный тренажер, имитирующий системы пуска объектов и взаимодействующие с ними корабельные системы, построенный на сети персональных компьютеров, объединенных в локальную вычислительную сеть, содержит рабочее место руководителя с определенным программным обеспечением и рабочие места обучаемых, имитирующие интерфейс и функциональные задачи системы управления объектом.

Тренажерный центр для экипажей судов содержит автоматизированные рабочие места (АРМ) обучаемых, программируемый блок моделирования, блок оценки результатов тренинга, АРМ руководителя обучения, модуль селекции режимов и типа тренинга, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к системе интерактивного обучения и может быть использовано для групповой и/или индивидуальной подготовки и повышения квалификации персонала, эксплуатирующего и обслуживающего автоматизированные системы управления технологическими процессами.

Изобретение относится к методам обучения экипажей космических аппаратов. Способ включает воспроизведение заданий одному или нескольким космонавтам, регистрацию параметров, характеризующих выполнение К заданий, сравнение полученных данных с задаваемыми значениями и определение уровня готовности К. При этом измеряют параметры текущего положения и ориентации головы К и направления взгляда К относительно систем и элементов моделируемых полетных операций. По измеренным параметрам определяют объекты, на которые направлен взгляд К и сравнивают эти параметры с задаваемыми значениями, соответствующими выполняемым действиям К. По результатам сравнения регистрируют информацию о выполненных действиях К в МПО. С учетом данной информации воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению МПО. Измеряют время выполнения К действий в МПО. По результатам сравнения измеренных и задаваемых значений времени судят о готовности К для выполнения полетных операций. Технический результат состоит в учёте направления взгляда К относительно систем и элементов МПО. 1 ил.

Наверх