Реферат: Влияние моделируемых состояний на работоспособность оператора

Таким образом, как показывают результаты экспериментов, психическое состояние оператора в значительной степени отражается на изменении функций зрительного восприятия и в частности функций метрических оценок воспринимаемых объектов применительно к условиям лунного рельефа. В зависимости от специфики переживаемого состояния оно может повышать или снижать эту функцию. Проектирование и разработка соответствующих технических систем должны учитывать это свойство оператора и уровни колебания его надежности в данном виде деятельности.

Динамика слежения дискретного характера. Исследование уровня работоспособности космонавта-оператора по выполнению задач астронавигации с моделированием различных психических состояний проводилось на аналого-цифровом комплексе автономной навигации пилотируемого космического летательного аппарата.

Аналого-цифровой комплекс состоял из имитаторов небесной сферы и земной поверхности, управляющей электронной цифровой вычислительной машины «Днепр», аналого-вычислительной машины «Мн-10» и действующего макета секстант-визира. В качестве имитатора небесной сферы был использован плоский планшет, в котором смонтированы самолетные малогабаритные лампы, имитирующие участок северного неба, описанный радиусом 40° вокруг Полярной звезды. Имитатор земной поверхности представлял собой специальную цветную карту участка местности, наблюдаемого с высоты полета 200 км. Для описания анализа деятельности космонавта-оператора, включенного в аналого-цифровой комплекс, использовался специальный функционально-алгоритмический метод.

Основными задачами данной серии исследований являлись:

— изучение уровня работоспособности космонавта-оператора по выполнению астронавигационных операций с использованием космического секстант-визира в условиях моделирования отдельных факторов космического полета пилотируемого КЛА и в условиях отсутствия этих факторов;

— разработка на основании экспериментальных данных конкретных рекомендаций, относящихся к тренажным средствам подготовки космонавта-оператора для выполнения астроизмерений с применением космического секстант-визира.

Все испытуемые проходили предварительную теоретическую и практическую подготовку, а затем тренировались в работе с секстант-визиром до получения устойчивых результатов.

Оценка качества выполнения операций на моделирующем стенде осуществлялась по временным, точностным и интегральным характеристикам. Временные показатели выполнения астронавигационных операций в системе «оператор—СВ» характеризуют одну из сторон эффективности работы оператора. В основу математической модели времени выполнения оператором астроизмерений положена стохастическая модель обучаемости. Точностные показатели работы оператора определялись посредством регистрации ошибок астроизмерений по четырем каналам секстант-визира с помощью ЭЦВМ «Днепр» и соответственно статистически обрабатывались. Интегральные оценки качества работы оператора (оценка качества переходного процесса астроизмерений) имели целью дать общую оценку скорости и точности астронавигационных операций.

Таблица 3

Изменение временных параметров астроизмерений в моделируемых психических состояниях

Моделируемое психическое состояние	Дисперсия	Время выполнения с вероятностью 0,99	Тф-Тх 2V100
Гиповесомость тела	180,9	74,8	30,5
Гиповесомость с психическим напряжением	226	82,3	42,3
Психическое напряжение с нормальным весом тела	212,2	78,8	37,0

Временные характеристики работы оператора регистрировались по следующим показателям:

— время выполнения астроизмерений в системе «оператор— СВ», исчисляемое с момента подачи сигнала на начало работы до момента окончания наведения;

— время рабочей реакции оператора, исчисляемое с момента подачи сигнала на начало работы до момента первого движения ручками управления;

— время принятия решения об окончании наведения, исчисляемое с момента окончания управляющих движений до нажатия кнопки, сигнализирующей об окончании наведения.

В первой серии экспериментов методом постгипнотической реализации внушений моделировались следующие психические состояния: «гиповесомость» тела, «аварийная ситуация, требующая предельной психической мобилизации оператора», и сочетание этих двух состояний. Результаты данной серии экспериментов после соответствующей статистической обработки сведены в табл. 3. Анализ приведенных результатов показывает, что при моделировании условий космического полета отдельные его факторы приводят к увеличению времени астроизмерений на 30—40%.

Результаты обработки данных по точности выполнения оператором астроизмерений в системе «оператор—СВ» показали, что только 10% ошибок по точности наведения выходят за пределы возможных инструментальных погрешностей системы.

Моделируемые психические состояния оператора проявлялись не только в виде субъективных переживаний, но и в изменениисоответствующих физиологических показателей.Показатели закономерно изменяются в зависимости от специфики психического состояния. Характерно, что сильное психическое напряжение на фоне его постгипнотической реализации протекает с преобладанием парасимпатической иннервации, но с выраженным нарастанием частоты дыхания. В то же время в первые периоды субъективного переживания гиповесомости тела наблюдается преобладание симпатикотонических влияний, в результате чего частота пульса заметно возрастает без существенного учащения дыхания, если «гиповесомость» не сопровождается психическим напряжением. Если же состоянию гиповесомости сопутствует психическое напряжение, то в эксперименте возникают крайние формы гипервентиляции. Следует отметить, что в любом случае в процессе работы оператора адаптационные механизмы физиологических систем приводят к снижению явлений тахикардии, однако не уменьшают в заметной степени явлений гипервентиляции.

Изучение сложных видов слежения. В данной серии экспериментов операторы выполняли несколько последовательных операций: зрительный поиск движущегося точечного источника света на специфически «зашумленном» фоне в телесном угле, равном 60 угловым градусам, а затем операции слежения, моделирующие различные этапы сближения и стыковки космических кораблей.

Всего было проведено около 60 экспериментов, в которых участвовали 17 испытуемых. У каждого из них методом постгипнотической реализации внушений формировались однотипные психические состояния. Степень реализации внушаемых состояний оценивалась на основании комплексных сдвигов физиологических функций и с учетом субъективных переживаний испытуемых.

Усредненные результаты этой серии экспериментов позволили выявить существенную закономерность. Время зрительного поиска, сократилось у всех операторов в среднем на 17%. Оно продолжало сокращаться, когда это же эмоциональное состояние сопровождалось субъективным переживанием сниженной весомости тела, и увеличилось на 10% относительно фоновых значений, когда переживание гиповесомости тела протекало без существенной активизации эмоциональной сферы оператора.

Указанные сдвиги в функционировании зрительного анализатора не являются неожиданными. Активизация зрительных функций в ситуациях с элементами угрозы отмечалась еще в исследованиях В. М. Бехтерева и Г. Б. Шумкова, подчеркивавших, что в этих случаях происходит «обострение функций воспринимающих органов с повышением ориентировочных рефлексов в области зрения, слуха и осязания».

В то же время переживание сниженной весомости тела, сопровождающееся реальным снижением проприоцептивной импульса-ции, как это имеет место в космическом полете, или ее целенаправленным торможением вследствие второсигнальных воздействий, как это имеет место в наших экспериментах, вызывает двигательную дискоординацию в работе мышечного аппарата глаз, что приводит к снижению качества данного вида операторской деятельности. Специальное исследование данного вопроса позволило установить характер функциональных сдвигов глазодвигательных реакций в каждом из моделируемых психических состояний оператора. Они с достаточной полнотой объясняют причину описанных колебаний зрительной работоспособности оператора в различных психических состояниях.

Выполнение второй операции, лишь косвенно отражающееся на конечных результатах деятельности, в состоянии моделируемого эмоционального напряжения в среднем улучшилось на 4% относительно фоновых данных. При этом имели место индивидуальные колебания работоспособности как в сторону ее улучшения, так и в сторону снижения.

Точность выполнения следующего этапа моделируемой комплексной задачи в среднем возросла на 3%, хотя имел место и случай ее ухудшения.

Внушение пониженной весомости тела как с сопутствующим эмоциональным напряжением, так и без него приводит к значительному снижению точности выполнения и первой и второй задачи в среднем на 15—20%. Здесь сказывается дискоординация двигательной деятельности, которая бывает особенно заметной в переходные фазы адаптации к субъективным переживаниям сниженной весомости тела. Она хорошо прослеживается в реальных космических полетах и наблюдалась в наших многосуточных экспериментах с постгипнотической реализацией внушения пониженной весомости тела. Субъективно это проявляется в нарушении общего комфорта рабочей обстановка, в необходимости принимать дополнительные меры фиксации на рабочем месте, «чтобы не всплыть», в непривычной размашистости движений рук. Часто испытуемые отмечали, что в состоянии «невесомости» ручки управления становятся более тугоподвижными, «их загрузка возрастает», хотя реально загрузка рычагов управления не изменялась. Все это, согласно словесному отчету испытуемых, приводило к снижению точности управления.

Данные описанной серии исследований говорят лишь об изменении точности конечных результатов слежения при экспериментальном моделировании различных психических состояний. Специфика решаемых оператором задач и моделирующих устройств не давала возможности проанализировать другие параметры деятельности.

В следующей группе экспериментов, производившихся на специальном моделирующем стенде, имелась возможность выявить динамику некоторых слагаемых управляющей деятельности, в том числе расхода рабочего тела, в зависимости от переживаемых оператором психических состояний. Качество управления в состоянии моделируемой частичной весомости резко снижается за счет возрастания ошибок управления объектом по тангажуи курсусоответственно на 145 и 25% при практически неизменном расходе рабочего тела.