способ обучения пилотов

Формула изобретения

1. Способ обучения пилотов путем моделирования полета на тренажере, заключающийся в предъявлении информации пространственного положения воздушного судна в реальном масштабе времени, отличающийся тем, что выполняют последовательно полеты в горизонтальной и вертикальной плоскостях с демонстрацией на мониторе объемного изображения ВС с последующим выполнением полетов поочередно в горизонтальной и вертикальной плоскостях и совместного представления на мониторе объемного изображения ВС и отображения показаний авиагоризонта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выполнении полетов последовательно в горизонтальной и вертикальной плоскостях объемное изображение ВС на мониторе соответствует виду сзади.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при выполнении полетов поочередно в вертикальной и горизонтальной плоскостях на мониторе предъявляют объемное изображение ВС (вид сзади) и показания авиагоризонта по принципу вид с ВС.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что объемное изображение ВС и показания авиагоризонта на мониторе дополняют показаниями высотомера и указателя скорости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к авиации и предназначено для обучения и подготовки пилотов.

Известна «методика обучения пилотов эффективным способам пространственной ориентировки», основанная на использовании изображения авиагоризонта [1]. Недостатком данного подхода является то, что показания авиагоризонта предъявляют в статике без увязки с положением воздушного судна (ВС), что затрудняет привитие навыков ведения пространственной ориентировки.

Известен также способ формирования пространственных представлений по методу опорных точек [2]. Способ позволяет ознакомить обучаемого в каждой опорной точке (точка в определенном месте фигуры пилотажа) с показаниями пилотажно-навигационных приборов (слайды, фотографии приборной доски самолета с изображением на них конкретных показаний приборов), с положением видимых частей ВС (нижний и верхний обрезы лобового окна, капот, стойки лобового окна, приборная доска) относительно внекабинного пространства (слайды, фотографии) и на этой основе сформировать представление о месте летательного аппарата на траектории полета и его положении в пространстве. Также предъявляют слайды с изображением показаний приборов при наличии отклонений в параметрах полета и положением видимых частей ВС относительно внекабинного пространства в опорных точках.

Недостатком описанного способа обучения является то, что показания приборов предъявляют в статике. Положение видимых частей ВС относительно внекабинного пространства не дает полного представления о положении ВС, а также может противоречить привитию эффективных способов пространственной ориентировки, так как может создаваться представление (иллюзия) вращения земли, а не ВС.

В качестве прототипа авторами рассматривается техническое решение, защищенное патентом № 2018972, 30.04.1994, МПК G09B 9/08, Способ обучения летчиков выполнению фигур пилотажа [3]. Сущность способа в прототипе состоит в том, что на экране дисплея в реальном масштабе времени отображают движение летательного аппарата на траекториях фигур пилотажа. Одновременно на подвижных шкалах индицируются текущие значения времени и высоты полета. В опорных точках фигур последовательно отображают количественные значения параметров, подлежащих контролю. Способ обучения предусматривает ознакомление летчиков с траекторными отклонениями при характерных ошибках в технике пилотирования и способам их исправления. Наглядность и пространственная объемность отображенных фигур пилотажа достигается произвольным изменением азимута, угла места и удаления.

Способ прототипа осуществляется следующим образом.

Тренировка подразделяется на шесть упражнений. В первом упражнении предусмотрено знакомство обучаемого летчика с пространственно-временной траекторией фигуры пилотажа и местами опорных точек. Траекторное движение самолета происходит в реальном масштабе времени. Для усиления связи пространственного восприятия с временным в верхней части экрана расположен таймер, с левой стороны экрана - подвижная шкала высоты полета. Кроме этого, обеспечивается возможность смены точки наблюдения фигур пилотажа изменением угла места, азимута и удаления, что позволяет увидеть фигуру пилотажа не в плоскостном, а в пространственном виде.

Второе упражнение предназначено для знакомства с количественными значениями параметров в каждой опорной точке фигуры пилотажа и запоминания этих значений. Для этого в местах опорных точек траектории делается остановка и предъявляются соответствующие значения параметров. Перемещение самолета по траектории от одной опорной точки к другой выполняется каждым обучаемым произвольно в зависимости от скорости усвоения параметров, тем самым включается элемент адаптивности в данный способ обучения.

Третье упражнение предусматривает самоконтроль обучаемым усвоения параметров полета в опорных точках фигуры. Траекторное перемещение самолета от одной опорной точки к другой происходит только в том случае, если обучаемый летчик правильно набрал с помощью клавиатуры значения соответствующих параметров. В противном случае фиксируется ошибка.

Четвертое упражнение знакомит с изменениями в траектории фигуры пилотажа при характерных ошибках в технике пилотирования. Для этого обучаемому летчику предъявляется их перечень при выполнении конкретной фигуры пилотажа. Он выбирает характерную ошибку и величину вводимого отклонения. После этого на экране на фоне эталонной траектории отображается траектория с введенной ошибкой, которая прерывается в месте выхода на опасный режим. Таким образом, обучаемому летчику демонстрируется ситуация, недопустимая в реальном полете по соображениям безопасности.

Пятое упражнение предполагает знакомство с приборными параметрами при характерных ошибках в технике пилотирования. К информации, предъявляемой в предыдущем упражнении, добавляются количественные значения параметров, соответствующие опорным точкам в случае допущенной ошибки.

Шестое упражнение включает тренировку в принятии решения на исправление отклонений и в формировании представлений о траектории вывода самолета в горизонтальный полет. Для этого в местах остановки траекторий движения самолета обучаемому летчику задается вопрос, как нужно действовать. Представляется несколько вариантов, один из которых наиболее оптимальный. В случае его выбора демонстрируются эволюции самолета и траектория выводов в горизонтальный полет. Неправильный выбор блокируется красным цветом, принятым в авиации для аварийного кодирования. Таким образом, у обучаемого летчика формируются стереотипы правильных умственных действий при принятии решения на исправление отклонений.

В заключение тренировки обучаемый может осуществить самоконтроль и извлечь из банка данных результаты тренировки. В табличном виде предъявляются количество ошибок в определении параметров в опорных точках и время, затраченное на обдумывание, на каждой фигуре пилотажа, включенной в тренировку.

Недостатком данного способа обучения, цель которого состоит в привитии навыков пространственного представления траектории полета в соответствии с заданными временем и высотой полета, является отсутствие синхронного совместного отображения общего вида ВС и показаний авиагоризонта, что в отличие от привития навыков пространственного представления траектории полета исключает возможность привития навыков ощущения пространственного представления положения ВС.

Поэтому цель предлагаемого изобретения состоит в повышении качества подготовки пилотов путем привития навыков пространственного представления положения ВС по показаниям авиагоризонта.

Цель достигается тем, что выполняют последовательно полеты в горизонтальной и вертикальной плоскостях с демонстрацией на мониторе объемного изображения ВС с последующим выполнением полетов поочередно в горизонтальной и вертикальной плоскостях и совместного представления на мониторе объемного изображения ВС и отображения показаний авиагоризонта. Изображение ВС и показания авиагоризонта на мониторе дополняют показаниями указателя скорости и высотомера.

На мониторе тренажера (фиг.1) отображают подвижное, объемное и расположенное хвостовым оперением к обучаемому ВС 1, «землю» отображают неподвижной. Данная визуализация обусловлена тем, что это позволяет привить эффективный способ пространственной ориентировки путем преодоления эффекта подвижности пространства и научиться видеть себя и ВС перемещающимся в пространстве относительно неподвижной земли. Совместно с изображением ВС отображают показания авиагоризонта 2, указателя скорости 3 и высотомера 4. Отображаемый на мониторе авиагоризонт построен по принципу «вид с ВС». Данный принцип индикации связан с тем, что практически вся авиация перешла на эксплуатацию авиагоризонтов данного типа. Но данная индикация авиагоризонта вызывает ошибочные действия у пилотов во время пилотирования. Совмещение показаний авиагоризонта «вид с ВС» 2 с изображением ВС 1 помогает привить навыки пространственного представления положения ВС и уменьшить количество ошибочных действий у пилотов во время пилотирования.

Способ реализуется в следующей последовательности.

Обучение подразделяется на пять упражнений. В первом упражнении обучаемого ознакамливают с объемным отображением ВС и откликом ВС на действия штурвала. Выполняют виражи с кренами не более 45°. ВС отображают на мониторе тренажера подвижным, объемным и расположенным хвостовым оперением к обучаемому (вид сзади), «землю» отображают неподвижной. Данное упражнение позволяет плавно наращивать информационную нагрузку, переходя от простых к более сложным элементам.

Во втором упражнении при той же визуализации выполняют пилотирование ВС в вертикальной плоскости, т.е. выполнение фигур пилотажа: штопор, бочка, петля, элементы петли и вертикальные линии. Обучаемый привыкает к вращению ВС относительно неподвижной земли.

В третьем упражнении вводят приборы контроля режима (высотомер и указатель скорости), совместно с объемным отображением ВС (вид сзади). Полеты выполняют поочередно в горизонтальной и вертикальной плоскостях с распределением внимания на объемное отображение ВС (вид сзади) и показания высотомера и указателя скорости.

В четвертом упражнении дополнительно к отображению ВС и показаний высотомера и указателя скорости вводят показания авиагоризонта. Акцентируют внимание на положении подвижной части авиагоризонта (вид с ВС) по отношению к положению ВС (вид сзади) и усваивают их взаимное расположение и вращение. В авиагоризонте, построенном по принципу «вид с ВС», подвижной частью является изображение земли (линии горизонта), силуэт ВС зафиксирован. В результате неоднократного повторения (тренировок) совмещения показаний авиагоризонта (вид с ВС) и положения ВС (вид сзади) у пилота концентрируется внимание на поэтапном переходе от обратного по отношению к ВС показания авиагоризонта (линия горизонта имеет направление, противоположное положению ВС, пилоты часто принимают ее за силуэт ВС) к реальному пространственному положению ВС, вырабатывается навык восприятия пространственного положения ВС. Выполняют горизонтальные полеты и фигуры пилотажа с распределением внимания на объемное отображение ВС, показания авиагоризонта, высотомера и указателя скорости. Вводят и выводят ВС из сложного положения, акцентируют внимание на взаимное положение и вращение ВС и подвижной части авиагоризонта. Данная часть упражнения предназначена для усвоения обучаемым изменения показаний авиагоризонта при сложном и непонятном вращении ВС.

В пятом упражнении «пилотирование» выполняют по приборам, с отображением только приборной панели ВС, объемное отображение ВС отсутствует. Закрепляют полученные в четвертом упражнении навыки, пилотируя ВС по авиагоризонту и приборам контроля режима. Также в данном упражнении выполняют фигуры пилотажа. По мере усвоения упражнения вводят и выводят ВС из сложного положения для закрепления навыков вывода ВС из сложного положения по авиагоризонту.

Эффективность реализации предлагаемого способа состоит в:

- привитии оперативности принятия решений при управлении ВС;

- повышении качества ведения пространственной ориентировки;

- уверенности в соответствии пространственного представления ВС и его реального положения;

- повышении надежности выполняемых действий по управлению ВС;

- повышении безопасности полетов за счет уменьшения ошибочных действий при управлении ВС по авиагоризонту (вид с ВС).

Список документов

1. Гандер Д.В. Профессиональная психопедагогика. М.: Воентехиниздат, 2007, с.77-90.

2. Коваленко П.А., Пономаренко В.А., Чунтул А.В. Учение об иллюзиях полета. Основы авиационной делиалогии. М.: РАН Институт психологии, 2007, с.435-437.

3. RU 2018972 C1, 30.08.1994. МПК G09B 9/08.