creexpCrede Experto: транспорт, общество, образование, языкCrede Experto: transport, society, education, language2312-1327Иркутский филиал ФГБОУ ВО «МГТУ ГА»10.51955/23121327_2022_3_20creexp-248Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕЭкспериментальная проверка метода оценки функционирования автоматизированных систем на воздушных судах последнего поколенияExperimental test of the method for evaluating the functioning of automated systems on latest-generation aircrafthttps://orcid.org/0000-0003-0448-4703МуравьевИван СтаниславовичMurav’evIvan Stanislavovich

кандидат технических наук, командир воздушного суднаАстраханская область, 416507 

 

Candidate of Technical SciencesAstrakhan region, 416507

mantus87@mail.ruв/ч 61332, г. Ахтубинск-7Россияmilitary unit 61332, Akhtubinsk-7Russian Federation202223032026032033Copyright © Муравьев И.С., 20262026Муравьев И.С.Murav’ev I.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ce.if-mstuca.ru/jour/article/view/248

Современный автоматизированный самолет является системой с высокой информативностью параметров его работы. Двигательно-моторный навык пилота на режимах управления полетом с помощью автопилота и автомата тяги остается невостребованным на таких типах воздушных судов. Это приводит к недостатку информации о состоянии воздушного судна в полете и повышает риск развития аварийной ситуации. Для решения этой проблемы авторами был разработан новый метод, позволяющий пилотам оценивать функционирование сложных систем, управляющих самолетом, основанный на формировании интегрированного навыка по совмещению статических и динамических параметров от различных источников информации, находящихся в кабине пилотов. Такой метод основан на математической модели оценки эффективности деятельности оператора и позволяет сформировать методику обучения пилотов по оценке функционирования автоматизированных систем воздушного судна и состояния самого воздушного судна в полете. Метод заключается в том, что при выполнении полета в полуавтоматическом режиме управления самолетом пилот частично должен замещать работу автопилота ручным пилотированием. Выполняя команды, задаваемые на панели управления режимами полета, пилот находится в частичной зависимости от условий работы автоматики, которая осталась включенной в работу. Теоретический расчет показал, что полет необходимо разделить на характерные этапы, а параметры источников информации, предъявляемых пилоту в полете, на статические и динамические. При выполнении обучения необходимо ступенчато увеличивать информационную нагрузку на пилота через статические параметры источников информации, требуя от обучаемого выдерживать их посредством влияния на динамические параметры. Также необходимо постепенно изменять уровень автоматизации режима пилотирования.

Результаты эксперимента позволили определить, что участники экспериментальной группы на 24% эффективнее справились с выполнением полета при переходе от полета с высокой степенью автоматизации к полету с минимальной степенью автоматизации. Обработка результатов эксперимента показала, что при применении предложенного метода подготовки статистически достоверно была повышена эффективность оценки функционирования автоматизированных систем воздушного судна (ВС).

Modern automated aircraft is a system with high information value of its operation parameters. The motor skill of the pilot in the flight control modes using autopilot and auto-throttle remains untapped on such types of aircraft. This leads to a lack of information about the aircraft state in flight and increases the risk of an emergency. To solve this problem, the authors developed a new method that allows pilots to evaluate the functioning of complex control systems, based on the formation of an integrated skill in combining static and dynamic parameters from various sources of information located in the cockpit. This method is based on a mathematical model for assessing the effectiveness of the operator's activities and allows developing a methodology for training pilots to assess the functioning of automated aircraft systems and the state of the aircraft itself in flight.

The method consists in the fact that when performing a flight in the semi-automatic control mode, the pilot must partially replace the autopilot with manual piloting. By executing the commands set on the flight mode control panel, the pilot is partially dependent on the operating conditions of the automatics involved in operation. The theoretical calculation shows that the flight should be divided into specific stages, and the parameters of the information sources presented to the pilot in flight should be divided into static and dynamic ones. When training, it is necessary to stepwise increase the information load on the pilot through the static parameters of the information sources, requiring the student to withstand them by influencing the dynamic parameters. It is also necessary to gradually change the level of automation of the piloting mode.

The results of the experiment made it possible to determine that the participants of the experimental group were 24% more effective in performing the flight when moving from a flight with a high degree of automation to a flight with a minimum degree of automation. The processing of the experiment results showed that using the proposed preparation method when evaluating the functioning of automated aircraft systems provided the statistically significant efficiency

информацияэффективностьоценка функционированияпилотированиеметодэкспериментinformationefficiencyevaluation of functioningpilotingmethodexperimentReferencesВеличковский Б. М. Когнитивная наука. Основы психологии познания: в 2 т. Т. 2. М.: Академия, 2006. 432 с.Fishburn Peter C. (1970). Utility Theory for decision making. – New York, London, Sydney, Toronto: Research Analysis Corporation, 352 p.Коваленко Г. В. Совершенствование профессиональной подготовки летного и диспетчерского составов / Под ред. Г. А. Крыжановского. – М.: Транспорт, 1996. 320 с.Flight Operations Manual for the Flight Crew Training Program. UTair Airlines. – Tyumen, 2020. (in Russian)Коваленко Г. В. Расчет количества информации, воспринимаемой пилотом при управлении воздушным судном в автоматическом режиме / Г. В. Коваленко, И. С. Муравьев, В. Е. Чепига, Н. О. Моисеева // Проблемы летной эксплуатации и безопасность полетов. 2018a. № 12. С. 5-13.Kovalenko G. V., Murav’ev I. S., Chepiga V. E., Moiseeva N. O. (2018а). Quantitative calculation of the information that the pilot perceives when controlling an automated airplane. Flight problems and flight safety. 12: 5-13. (in Russian)Коваленко Г. В. Проблемы взаимодействия в системе «экипаж – автоматизированное воздушное судно – среда» / Г. В. Коваленко, И. С. Муравьев // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. 2018б. № 1(18). С. 5-17.Kovalenko G. V., Muraviev I. S. (2018b). «Crew – automated aircraft – environment» system interaction problems. Bulletin of the St. Petersburg State University of Civil Aviation. 1(18): 5-17. (in Russian)Муравьев И. С. Способ оценки эффективности пилотирования воздушного судна / И. С. Муравьев, Г. В. Коваленко //Актуальные проблемы защиты и безопасности: Труды XXIV Всероссийской научно-практической конференции РАРАН (1-4 апреля 2021 г.) Т.6. 2021. C. 173-180.Kovalenko G. V. (1996). Improving the professional training of flight and dispatching personnel. Мoscow. Transport. 320 p. (in Russian)Муравьев И. С. Оценка функционирования системы «экипаж – высокоавтоматизированное воздушное судно – среда» на основе когнитивно-информационных преобразователей алгоритмов деятельности пилотов // Качество и жизнь. 2022. № 1 (33). С. 65-76. DOI: 10.34214/2312-5209-2022-33-1-65-76.Latash Mark L. (2016). Biomechanics and motor control. Defining central concepts. – Department of Kinesiology, The Pennsylvania State University, PA, USA: Academic Press. 426 p. doi. org/10. 1016/C2013-0-18342-0.Наследов А. Д. IMB SPSS Statistics 20 и AMOS: профессиональный статистический анализ данных. – СПб.: Питер, 2013. 416 с.Murav’ev I. S., Kovalenko G. V. (2021). Method of assessing the effectiveness of piloting an aircraft //Actual problems of protection and safety: Proceedings of the XXIV All-Russian Scientific and Practical Conference of the Russian Academy of Sciences. 2021. P. 173-180. (in Russian)Руководство по производству полетов программы подготовки членов летного экипажа. ОАО «Авиакомпания Ютэйр». – Тюмень, 2020, 154 с.Murav’ev I. S. (2022). Cognitive Information Converters of Pilot Activity Algorithms in «Crew – Рighly Automated Aircraft – Environment» System. Quality and life. 1 (33): 65-76. DOI: 10.34214/2312-5209-2022-33-1-65-76. (in Russian)Fishburn Peter C. Utility Theory for decision making. – New York, London, Sydney, Toronto: Research Analysis Corporation, 1970. 352 p.Nasledov А. D. (2013). IMB SPSS Statistics 20 & AMOS: professional statistical analysis of data. St. Petersburg: Piter. 416 p. (in Russian)Latash Mark L. Biomechanics and motor control. Defining central concepts. – Department of Kinesiology, The Pennsylvania State University, PA, USA: Academic Press, 2016. 426 p. doi. org/10. 1016/C2013-0-18342-0.Sheridan Thomas B., Ferrell William R. (1974). Man-Machine Systems: Information, Control, and Decision Models of Human Performance. – Cambridge, Massachusetts, and London, England: The MIT Press. 400 p.Sheridan Thomas B., Ferrell William R. Man-Machine Systems: Information, Control, and Decision Models of Human Performance. – Cambridge, Massachusetts, and London, England: The MIT Press, 1974. 400 p.The aircraft operations manual A320 (AOM 320). – 2008.The aircraft operations manual A320 (AOM 320). – 2008.Velichkovsky B. M. (2006). Cognitive science. Fundamentals of the psychology of cognition. In 2 v. V. 2. Мoscow. Academy. 432 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.