Термины на букву "Ч"

ЧЕЛОВЕК - ЗВЕНО В КОМПЛЕКСЕ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ. Человек - главное звено, для эффективного функционирования которого необходимо сопряжение с ним технических систем обеспечения жизнедеятельности и среды обитания.

Человек (космонавт) по отношению к системам обеспечения жизнедеятельности играет активную и пассивную роль. В пассивной роли он становится объектом, для которого созданы условия обитания и специфические условия труда и отдыха, объектом защиты от факторов космического полета, объектом медицинского контроля и помощи, объектом специальной профилактики и защиты в аварийных ситуациях.

В активной роли человек становится управляющим, обслуживающим и восстанавливающим звеном. Он может выполнять по программе или по мере необходимости операции контроля за состоянием среды обитания, систем, за своим состоянием и состоянием других членов экипажа, принимать решения об изменении условий среды обитания, режимов систем обеспечения жизнедеятельности и организации деятельности, выполнять эти решения, восстанавливать вышедшие из строя системы или их компоненты, оказывать медицинскую помощь себе и другим членам экипажа и т. д.

Кроме того, при использовании систем жизнеобеспечения, основанных на регенерации потребляемых человеком веществ, человек является источником веществ (отходы жизнедеятельности), которые преобразуются в потребляемые человеком продукты.

Человек как звено комплекса систем обеспечения жизнедеятельности выполняет свои функции индивидуально, но как часть экипажа пилотируемого космического корабля. Субъектом управления и обслуживания в целом является не каждый отдельный человек-оператор, а экипаж или та его часть, в функции которой входит обслуживание комплекса систем обеспечения жизнедеятельности.

Экипаж обеспечивает: техническое обслуживание комплекса систем обеспечения жизнедеятельности, имея в своем составе различных специалистов и заменяя, когда это целесообразно, одного из них другим; при необходимости параллельное проведение работ; взаимодействие операторов в штатном режиме работы и в аварийных ситуациях (см.).

Сопряжение экипажа с комплексом систем обеспечения жизнедеятельности достигается путем удовлетворения требований к системам со стороны экипажа и требований к экипажу, обусловленных особенностями систем.

Требования к системам обеспечения жизнедеятельности отражены в нормативах на условия жизнедеятельности, а также на эргономические характеристики систем и удовлетворяются при выборе состава систем, режимов их функционирования и конструктивного оформления.

Обусловленные спецификой систем требования к членам экипажа касаются их профессиональной подготовки, состояния здоровья и психики и удовлетворяются при отборе, а также общей и специальной подготовке космонавтов.

Требования к экипажу в целом относятся к его численности и перечню специальностей, которыми владеют космонавты. Соблюдение этих требований, а также принципов рациональной организации работ позволяет привести в соответствие трудоемкость (интегральную и в динамике) работ и возможности экипажа.

ЧЕЛОВЕК - ЗВЕНО В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ КОСМИЧЕСКИМ КОРАБЛЕМ (ЧЗС) - понятие, используемое в эргономике, которое позволяет рассматривать человека как неотъемлемую часть системы управления в целом.

Для анализа и синтеза замкнутых систем управления с наперед заданными свойствами необходимо иметь характеристики человека-оператора как звена такой замкнутой системы. Описание свойств человека должно соответствовать тем же математическим моделям, которыми описывается вел замкнутая система управления.

Функционально деятельность ЧЗС можно разделить на ряд процессов взаимодействия человека с внешней средой: прием и обработка информации" принятие решений и реализация этих решений в виде двигательных актов или словесных команд.

В общем виде замкнутая система ручного управления космическим кораблем состоит из следующих элементов:

1. измерительные устройства;
2. устройства переработки и отображения информации;
3. экипаж;
4. органы управления;
5. исполнительные органы (автоматика двигательных установок и двигатели).

При ручном управлении кораблем пилот-космонавт воспринимает информацию в виде закодированных сигналов от индикаторов, которые в совокупности образуют систему отображения информации о состоянии управляемого объекта и его движении.

Оценка информации производится на основе сопоставления воспринятой информационной модели полета со сложившейся у оператора внутренней образно-концептуальной моделью обстановки. На основе анализа полученной информации пилот-космонавт принимает решение и соответствующим образом воздействует на ручку управления, а через исполнительные органы - на космический корабль. По изменениям в системе отображения информации пилот-космонавт судит о движении корабля.

Важными положительными качествами системы ручного управления являются простота технической реализации, ее высокая надежность и адаптивность. Это объясняется тем, что пилот-космонавт может управлять кораблем и при отказах системы отображения информации, используя резервный контур управления, при помощи информации, получаемой только от внешней среды.

Эмоциональность человека, ограниченная информационная пропускная способность, снижение работоспособности из-за утомления и рассеивания внимания, неточность и невысокая скорость выполнения вычислительных операций ограничивают его использование в качестве звена системы управления. Уязвимость человека увеличивается в связи с необходимостью обеспечения его нормальной жизнедеятельности и безопасности в полете.

Однако человек способен находить правильную совокупность управляющих, воздействий в сложной непредвиденной обстановке и сравнительно легко решает задачи управления, плохо поддающиеся автоматизации. Он также может проводить ремонтно-восстановительные работы, осуществлять связь с Землей и выход в открытый Космос, а также решать много других задач, неподвластных автоматике.

Основными параметрами, характеризующими свойства ЧЗС, являются чувствительность анализаторов, их разрешающая и информационная пропускная способность, длительность актов восприятия, мышления и принятия решений, количество ошибочных действий, время сенсомоторных реакций точность и надежность выполнения отдельных операций.

Эти параметры зависят от индивидуальных особенностей человека, психологической установки, степени утомления, действия невесомости, перегрузок, влияния окружающей среды, длительности изоляции в замкнутом объеме, оторванности от Земли, ответственности принимаемых решений, качества источников информации и приемопередающих устройств, места их расположения, характеристик органов управления и системы жизнеобеспечения и т. п.

Например, зрительный анализатор обладает абсолютным порогом чувствительности 4*10^-9-10^-3 лк, информационной пропускной способностью 20-70 бит/с, разрешающей способностью, равной 0,5-2,0'. Соответствующие значения для слухового анализатора составляют: абсолютный порог слышимости 2*10^-5Н/_м², разрешающая способность (разностный порог) 0,5-6 дБ от исходного уровня интенсивности звукового сигнала, информационная пропускная способность равна 0,6-8 бит/с.

Основные характеристики:

1. для зрительного анализатора - угловой размер воспринимаемого объекта (от 0,5'), уровень адаптирующей яркости (от 10^-7 до 10⁵ нт, однако одновременно при соотношении не выше чем 1000:1), контраст между объектом и фоном (от 1,5-2% при больших уровнях яркости до 50% при малых уровнях яркости), время восприятия объекта (0,1-0,3 с);
2. для слухового анализатора - частотный диапазон воспринимаемых звуков (от 16 Гц до 22 кГц), звуковое давление (от 0,0001 до 1000 мкбар или, если значение 0,0002 мкбар принять за исходное пороговое, то до 135 дБ);
3. для информационной пропускной способности - количество двоичных единиц (бит) информации, передаваемых в единицу времени (от 10 до 70 бит/с по каналу без памяти, от 0,5 до 7 бит/с по каналу с кратковременной памятью);
4. для сенсомоторной деятельности - длительность моторных реакций (от 0,1 до 1,1 с);
5. для процессов мышления и принятия решения - объемы кратковременной и долговременной памяти, длительность выполнения арифметически-логических задач (индивидуальны).

Необходимо учитывать, что пропускная способность ЧЗС ограничена, и объем поступающей информации должен соответствовать этой пропускной способности. В противном случае пилот-космонавт не сможет управлять космическим кораблем в ручном режиме.

Процесс приобретения навыка по управлению космическим кораблем можно описать с помощью кривой обучаемости, представляющей собой функциональную зависимость оценки навыка от времени или числа проводимых тренировок на технических средствах подготовки. Аналогично функция угасания навыка представляет собой зависимость оценки навыка от времени, в течение которого тренировки не проводились. Обе эти кривые имеют экспоненциальный характер.

Несмотря на перечисленные выше недостатки, присущие человеку, включение экипажа в систему управления существенно повышает надежность космического корабля, так как системы полуавтоматического или ручного управления космическим кораблем являются резервным контуром управления. При работе системы управления космическим кораблем в автоматическом режиме экипаж осуществляет контроль за работоспособностью бортовых систем и в случае отказа техники может включиться в контур управления космическим кораблем для успешного выполнения программы полета.

Современная бортовая автоматика космического корабля на базе вычислительных машин по многим характеристикам превосходит ЧЗС, поэтому эргатическую систему необходимо строить с учетом следующих преимуществ человека:

• обнаружение раздражителей очень небольшой интенсивности;
• восприятие довольно большого количества физических измерений;
• различение довольно слабого соотношения сигнал/шум;
• восприятие при визуальном наблюдении глубины и рельефа;
• способность работать в непредвиденных ситуациях; - способность к индукции и обобщению;
• использование информации, поступающей по другим каналам восприятия;
• использование упрощенных форм расчета;
• большая независимость в передвижении по объекту с целью управления и контроля;
• широкие адаптационные возможности;
• работа с неопределенной и двусмысленной информацией и определение ее вероятностных характеристик.

Человек более надежен по сравнению с автоматикой в том отношении, что может корректировать свои действия.