Образ полета в профессиональной деятельности летчика

Рефераты Курсовые

Образ полета в профессиональной деятельности летчика

План

Введение

1. Структура, содержание и функции образа полета

2. Информационная среда полета

3. Содержание и свойства психического образа, регулирующего действия в так называемых нестандартных ситуациях.

Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ

Одной из наиболее отчетливо выраженных тенденций развития современной психологической науки является все более активное включение ее в решение задач, которые ставятся практикой. Круг таких задач, возникающих в различных сферах жизни общества, непрерывно расширяется. Но чем более возрастает многообразие практических задач, адресуемых психологии, тем острее становится необходимость разработки ее фундаментальных проблем, четкого определения основных принципов и подходов, создания единой системы методов исследования. Эффективность прикладных психологических разработок зависит от того, насколько они направляются теорией, раскрывающей сущность психических явлений, их природу и управляющие ими закономерности.

На основании многолетних исследований ученые пришли к выводу, что инженерно–психологическое обеспечение надежности и эффективности действий человека–оператора, а также его обучение не могут обходиться без опоры на теоретическую концепцию образного отражения, разработанную в советской психологии, прежде всего в трудах Б.Г. Ананьева, А.Н.Леонтьева, С.Л. Рубинштейна, А.А. Смирнова, Б.М. Теплова и их последователей.

Необходимость все более тесного контакта инженерной психологии (как и других специальных психологических дисциплин) с общей диктуется самой логикой ее развития. В то же время и общая психология испытывает большую потребность в данных, накапливаемых специальными дисциплинами, в том числе инженерной психологией.

Инженерная психология как самостоятельная научная дисциплина в нашей стране начала развиваться в конце 50–х годов, хотя исследования инженерно–психологического типа проводились и ранее, уже в 20—30–е годы. На первом этапе развития инженерной психологии основное внимание уделялось решению частных вопросов: проводились сравнительные исследования восприятия человеком отдельных приборов разных типов, скорости и точности его реакций в разнообразных условиях, изучались процессы приема и переработки информации, передаваемой в знаковой форме, ее фиксации в кратковременной и долговременной памяти, влияние тех или иных изолированно рассматриваемых условий на эффективность и надежность действий человека и т.д.

Уже на первом этапе развития инженерная психология опиралась на ту методологическую платформу, которая была выработана в советской психологии, и ее общую теорию. В инженерно–психологических исследованиях использовались общетеоретическая концепция деятельности как основного способа существования человека, а также теоретическая концепция восприятия, памяти, мышления, психических процессов в целом.

Основным объектом исследования явилась деятельность летчика — один из наиболее сложных и психологически интересных видов человеческой деятельности. Наблюдения методистов летного обучения, опытных летчиков, авиационных командиров, летчиков–испытателей позволяют утверждать, что изучение деятельности именно летчика открывает оптимальные возможности для разработки проблемы образа в ее теоретическом и прикладном аспектах.

Образ, регулирующий действия летчика, сложен по содержанию, структуре и функциям; характерные черты и свойства психического образа, регулирующего любые конкретные предметные действия человека–оператора, представлены в нем наиболее полно. Поэтому исследование образа полета имеет не только узкий практический смысл для авиационных специалистов, но и более общее значение для инженерной психологии в целом.

1. Структура, содержание и функции образа полета.

Образ полета — наиболее общее понятие, которое используется авиационной психологией для обозначения факта психической регуляции действий человека в полете, т.е. в специфических условиях среды. Образ полета представляет собой систему психической регуляции действий летчика. Чтобы понять его специфику, целесообразно вкратце охарактеризовать объект, которым управляет летчик.

Самолет в результате управления перемещается в трехмерном пространстве. Его пространственное положение характеризуется при помощи трех осей, проходящих через его центр тяжести: продольной, нормальной, поперечной. При вращении самолета вокруг поперечной оси продольная ось образует с плоскостью горизонта угол тангажа. Угол, образованный поперечной осью и плоскостью горизонта, называется углом крена. Управление угловыми координатами самолета осуществляется при помощи аэродинамических рулей. Динамическое давление воздуха на управляющие поверхности рулей создает моменты силы, заставляющие самолет поворачиваться вокруг своего центра тяжести. При помощи руля высоты самолет управляется в продольном канате (вверх–вниз). Поперечными движениями отклоняются элероны, самолет управляется в боковом канале (влево–вправо). Таким образом, отклонение руля высоты изменяет угол тангажа и высоту полета, отклонение элеронов — угол крена.

Непосредственное пилотирование, т.е. выдерживание заданного режима или установление нового, осуществляется при помощи пилотажно–навигационных приборов. Основными пилотажно–навигационными приборами являются: авиагоризонт, вариометр, высотомер, указатели курса и скорости. Авиагоризонт предназначен для указания углов тангажа и крена. При его помощи можно управлять самолетом как в продольном, так и в боковом каналах. Авиагоризонт одновременно является основным прибором, указывающим, положение самолета относительно поверхности земли, т.е. прибором для осуществления пространственной ориентировки.

Для более точного управления самолетом в продольном канале служит специальный прибор, именуемый вариометром, который показывает скорость подъема и снижения самолета. Высотомер показывает высоту полета над пролетаемой поверхностью.

Для управления самолетом в боковом канале используются указатель крена на авиагоризонте и курсовые приборы, которые показывают магнитный курс полета.

Совокупность всех приборов дает точную и достаточно полную информацию о положении самолета относительно земных координат в каждый момент времени и динамики его движения в воздушном, пространстве. Но на каждом приборе отображается информация лишь о каком–то одном параметре полета (или, во всяком случае, об их весьма ограниченном числе), на каждом приборе — информация точная, но частичная. Отображается она преимущественно в абстрактно–знаковой форме. Вся информация о полете разделена между разными приборами. Для оценки условий полета и управления ее нужно интегрировать. И разделенность информации, и ее точность, выраженная количественно, и абстрактно–знаковая форма — для всех этих характеристик наиболее адекватным способом ее интеграции являются вычислительные и логические операции. При пилотировании летчик, конечно, выполняет такие операции, но в общем процессе переработки информации они имеют вспомогательное (хотя и очень важное) значение. Главная роль в регуляции управляющих действий принадлежит целостному образу полета, который формируется на основе не только приборной информации, но и всей той массы сигналов, которая поступает к органам чувств.

2. Информационная среда полета

Чтобы лучше представить специфику этого психического образа, остановимся кратко на характеристике информационной среды полета. Эта среда включает два рода сигналов: инструментальные, поступающие от приборов, и неинструментальные, возникающие вследствие непосредственного воздействия на человека — изменений состояния управляемого объекта (эволюций самолета, режимов работы агрегатов). В связи с особенностями информационной среды летчик как бы совмещает в себе человека–оператора автоматизированной системы, использующего для управления самолетом информационную (приборную) модель, и человека, непосредственно воспринимающего и ощущающего изменения состояния управляемого объекта. Все воздействия на объект управления отзываются не только на показаниях индикаторов, но ощущаются непосредственно "физически" (в частности, как изменения положения собственного тела). Поскольку в конкретных условиях управления инструментальные и неинструментальные сигналы могут противоречить друг другу, постольку формируемый оперативный образ должен обладать свойством, позволяющим летчику разрешать противоречия.

Это свойство заключается в когнитивной основе образа, в том, что наряду с чисто прагматическим компонентом, регулирующим исполнительские действия, образ полета содержит избыточные с точки зрения "чистого управления" знания о режиме полета в целом, сознательно накапливаемые летчиком в ходе овладения профессиональным опытом и сознательно (волевым усилием) поддерживаемые, воссоздаваемые в полете.

Возможность этого свойства оперативного образа определяется тем, что он формируется на основе образа полета, являясь этапом реализации последнего в конкретных условиях пилотирования. То, что в авиации называют образом полета, сопоставимо с понятием концептуальная модель. Это — базовый компонент психического отражения, сформированный в процессе обучения и профессиональной практики. Образ полета включает задачи и цели, стоящие перед летчиком, систему знаний об объекте управления, систему двигательных программ, реализуемых в полете.

При выполнении конкретных действий в образе полета на первый план выступает (в зависимости от условий полета и цели, которую ставит летчик) один из трех компонентов: образ пространственного положения, чувство самолета, восприятие приборного отображения (или приборной модели). В летной практике для обозначения последнего компонента употребляют термин "образ вилки", т.е. расхождение между наличным и требуемым показателями.

Схематическое представление о структуре и содержании образа полета, т.е. образа, регулирующего процесс пилотирования (наиболее обычное, непрерывно протекающее действие летчика), дано на рис.1. Рассмотрим подробнее каждый из компонентов образа полета. Образ пространственного положения регулирует пространственную ориентацию летчика: осознание летчиком положения самолета в пространстве относительно плоскости земли. Для летчика, на которого действуют разнонаправленные ускорения, ориентировка в пространстве требует активной настройки сознания на постоянную интеллектуальную оценку информации. Это значит, что человек в полете должен получать и перерабатывать информацию, преследуя, кроме цели управления, еще и цель ориентировки в пространстве.

Ориентация в пространстве у человека выражается в способности воспринимать свое положение во внешнем мире: расстояние, на котором объекты внешнего мира расположены относительно друг друга и самого человека, направления, в котором они перемещаются (находятся), и, наконец, величины и формы объектов.

Проблема восприятия пространства и пространственной ориентировки интенсивно исследовалась Б.А. Ананьевым и его школой. Эти и многие другие исследования показали, что способность к ориентации в пространстве обеспечивается функциональной системностью комплекса анализаторов: зрительного, вестибулярного, проприоцептивного, интероцептивного и др. В авиационной практике понятие пространственной ориентировки обычно сводится к способности определять свое положение относительно вектора тяжести и различных объектов, находящихся на земле. Исходя из такого определения, большинство авиационных психофизиологов главное значение в ориентации придавали трем системам (триада ориентации): зрительный аппарат (а), лабиринтный аппарат стато–кинестетического анализатора (б), кинестезия (в).

Экспериментально было доказано, что в ориентации при отрыве от земли ведущая роль принадлежит зрительному анализатору, к основным функциям которого добавляется функция "биологического демпфера", ложных сигналов лабиринтного аппарата. Дело в том, что для человека фундаментальной координатой, относительно которой строится образ пространства в целом, является направление силы земного притяжения. Отсюда, собственно, и проистекает закономерное возникновение у здорового человека нарушения афферентного синтеза неинструментальных сигналов, на основе которых формируется восприятие и представление пространственного положения (иллюзий). Причиной этому является подмена системы координат, связанной с направлением силы земного притяжения, результирующей силой перегрузки. Иначе говоря, человек в полете может результирующую силу перегрузки, направленную от головы к тазу, принять за точку опоры.

Классическим примером пространственной иллюзии служит смещение горизонта во время выполнения самолетом такой обычной фигуры, как вираж. Данный феномен обмана чувств объясняют следующим образом: в обычных условиях оптические раздражители, сигнализирующие наклон тела, сопровождаются соответствующими сигналами с механорецепторов. В данном же случае, в полете (во время выполнения виража), визуальные сигналы об изменении положения тела в пространстве не подкрепляются сигналами с механорецепторов, так как ускорение, направленное от головы к тазу, формирует ощущение вертикальной позы. При этом человек отчетливо ощущает, что его прижимает к чашке сидения, а не к борту или к "потолку" кабины. Этот пример ярко демонстрирует влияние слаженной функциональной системности анализаторов на восприятие. В данном случае необходимо сознательное противодействие потоку измененной афферентации. Иначе говоря, с психологической точки зрения пространственная ориентировка летчика — это психический процесс сознательности отражения противоречивости поступающих сигналов и сознательная опора на предметное содержание образа (на осознанную концепцию пространства). Это — важнейшее условие сохранения ориентировки в тех необычных условиях, в которые поставлено восприятие, приспособленное к земным условиям. Человек в процессе индивидуального развития учится правильно интерпретировать свои ощущения. Но эта привычная интерпретация становится помехой правильному восприятию пространственного положения в полете при извращении (по сравнению с привычной) рецепции внешних воздействий.

В современном полете пилотажные сигналы в основном поступают от визуальных индикаторов и выдерживание режима полета определяется удержанием стрелок приборов в заданном положении. Но практика показывает, что процесс управления (эффективное и надежное пилотирование) невозможен без оценки пространственного положения. Летчик не может выполнять пилотирование, абстрагируясь от представления о перемещении самолета в пространстве, о положении его относительно трех осей и определенной местности.

При этом летчику желательно не только знать (на основании умственной оценки показаний приборов), но и необходимо наглядно представлять пространственное положение так, чтобы его представление соответствовало знанию о реальном положении самолета. Однако условия полета нередко не обеспечивают, скорее мешают этому соответствию; ощущения и восприятие противоречат интеллектуальной оценке, так что возникают затруднения в создании образа представления пространственного положения. В последнем случае требуется значительное волевое усилие и сознательная регуляция действия, направленная на преодоление невольного стремления пилотировать по "непосредственному впечатлению". Хотя именно интеллектуальная оценка дает объективное знание о пространственном положении, но для субъективной уверенности, способствующей надежности действий, необходимо соответствие субъективного ощущения объективному знанию.

Итак, особенности восприятия в полете обусловлены необычностью физических воздействий на человека, которые не соответствуют сложившейся на земле привычной схеме ориентировки (стереотипу). Возникающие в полете ускорения действуют на анализаторы человека, такие, как сила тяжести, но при этом они не являются постоянными ни по направлению, ни по величине, что нарушает естественную схему ориентирования. Возникает противоречие между визуальными и интероцептивными сигналами, между восприятием и мышлением, ощущением и мысленной оценкой положения тела летчика (и самолета) в пространстве.

Если это противоречие осознается, летчик усилием воли старается подавить ложные ощущения. Именно в данном случае действия должны регулироваться вербально–логическими (речемыслительными) процессами.

Для ориентировки в пространстве летчик должен целенаправленно отбирать информацию, активно использовать опыт предыдущих. визуальных полетов, осознанно формировать образ пространственного положения. Это — важнейшая специфическая особенность восприятия в полете, что означает, что летчик, решая сложную саму по себе задачу управления, одновременно выполняет целенаправленное действие — пространственную ориентировку. На земле последняя осуществляется автоматически, а в полете она невозможна без осознанного формирования наглядного образа, базового компонента образа полета. Именно этот компонент выполняет когнитивную функцию, обеспечивая общее представление об основных параметрах полета, об этапе полета, о степени приближения к цели. Адекватность предметного содержания этого компонента образа сохраняется через преодоление противоречивости поступающих к летчику сигналов: когда приборная информация противоречит непосредственным ощущениям положения тела. Отсюда включенность в содержание образа актуально осознаваемой цели: сохранить ориентацию при поступлении противоречивой информации.

Предметное содержание оперативных образов, регулирующих поведение человека в нестандартных, в частности аварийных, ситуациях, во многом определяется информацией, поступающей в момент возникновения и в процессе развития таких ситуаций.

Система информации в аварийной ситуации обладает следующими двумя интегральными характеристиками:

степенью, или уровнем привлекающего эффекта сигнала о возникновении ситуации
степенью полноты и определенности информации о смысле случившегося.

Достаточно высокий уровень первой характеристики обеспечивает переключение внимания на неожиданно возникшую ситуацию; достаточная полнота и определенность сигнала обеспечивают формирование адекватного оперативного образа, основными функциями которого является регуляция процессов опознания случившегося и принятия решения о действии.

К сожалению, в аварийных ситуациях, возникающих в полете на одноместном самолете, возможно любое сочетание уровней двух упомянутых характеристик, в том числе нередко наблюдается или неопределенность информации, или недостаточный привлекающий эффект сигнала, или то и другое.

Затруднения, возникающие в нестандартных ситуациях, в большей мере связаны с недостаточностью привлекающего эффекта, полноты и определенности сигналов, чем с выполнением действия после опознавания случившегося и принятия решения двигательных операций. По нашим данным, летчик нередко тратит на опознание ситуации две трети того времени, которым он располагает в полете для предотвращения аварии. Опознание нестандартной ситуации и принятие решения о необходимом действии осложняются тем, что эти ситуации многообразны, а сигналы многозначны. Разные ситуации часто отображаются внешне сходными сигналами, и наоборот.

С точки зрения проектирования деятельности это означает, что подготовка к действиям в нестандартных ситуациях должна основываться не столько на отработке двигательных навыков, сколько на формировании психических механизмов регуляции действий, т.е. на формировании психического образа, адекватного задаче.

Сигналы о возникновении аварийной ситуации в полете могут быть как инструментальными, так и неинструментальными. Даже инструментальные сигналы (загорание специальной сигнальной лампы, изменения показаний приборов) далеко не всегда являются однозначными показателями возникновения определенной ситуации. Неинструментальные сигналы, поступающие в результате изменения положения самолета, тряски, вибрации, изменения звукового фона и т.п., чаще всего не несут полной и определенной информации о событии.

Достаточный (высокий) привлекающий эффект необходим для того, чтобы человек своевременно начал действовать в аварийной ситуации — начал поиск и выбор релевантной информации, обеспечивающей в свою очередь опознание смысла случившегося и формирование адекватного задаче образа–цели. Именно привлекающий эффект сигнала о нестандартной ситуации определяет начало действия. Он должен быть рассчитан на непроизвольное привлечение внимания человека.

Высоким привлекающим эффектом обладают физически сильные неинструментальные сигналы (угловое вращение самолета, тряска, резкий звук), а также звуковые инструментальные сигналы (сирена, звонок, голос человека). Сигнальные лампы, световые табло обладают средним привлекающим эффектом, так же как и некоторые неинструментальные сигналы (несимметричная тяга, изменение усилий на ручке управления). Наконец, некоторые инструментальные сигналы (изменение показаний стрелочных приборов, расположенных вне центрального поля зрения) обладают столь низким привлекающим эффектом, что могут долгое время быть незамеченными, в результате чего усугубляется опасность неблагополучного исхода полета.

Если сигнал замечен, обеспечено только начало действия; но его течение и завершение определяются сочетанием достаточной полноты и определенности информации, которая соотносится с концептуальной моделью, сформированной у летчика.

С точки зрения степени определенности и полноты информации можно выделить следующие типы сигналов:

несущие определенную и полную информацию;
несущие противоречивые сведения;
не обладающие полнотой сведений о случившемся.

Определенная информация поступает от таких инструментальных средств, как табло, на которые сообщения выдаются в виде надписи; речевые информаторы; некоторые индикаторы, сообщающие о состоянии самолетных систем. Противоречивая информация связана с поступлением сигналов, косвенно сообщающих о событии, например, появление рассогласований в показаниях группы приборов при отказе одного из них. Обнаружение рассогласования вызывает формирование ряда противоречивых гипотез о его причинах.

Не обладает полнотой сведений большинство неинструментальных сигналов. Они, как правило, легко обнаруживаются, но, будучи неопределенными, не позволяют быстро сформировать оперативный образ, адекватный задаче человека в возникшей ситуации.

Как правило, совокупность сигналов, возникающих в нестандартных (аварийных) ситуациях, не обеспечивает возможность для человека–оператора быстро опознавать ее и находить нужное действие. Поэтому его надежность во многом зависит от способности сформировать полноценный оперативный образ на основе преобразования именно неполноценной информации, превращения ее в субъективно полную и определенную, преодоления противоречивости сигналов. Это означает, что психический образ, регулирующий действия в аварийных ситуациях, должен обладать некоторыми специфическими чертами и свойствами, отличающими его от психического образа, регулирующего действия в стандартных условиях полета.

Во–первых, этот образ формируется экстренно и не как результат развития предшествующих оперативных образов, а как новый психический механизм, исключающий возможность регуляции действий образами, сформированными ранее. Во–вторых, нередко в памяти человека отсутствует готовый образ–эталон, с которым можно было бы сопоставить экстренно формирующийся образ. Это связано с неполноценностью поступающей информации, требующей создания "экстренного образа", но не дающей достаточных оснований для формирования его четкого предметного содержания. Возникающие при этом трудности отчасти обусловлены недостаточной подготовкой человека–оператора в процессе обучения.

Иначе говоря, как правило, у оператора нет заранее подготовленных и отработанных образов, которые позволяли бы "с лета" парировать возникшую нестандартную ситуацию. Образ формируется при возникновении самой ситуации и выступает как образ–гипотеза, нуждающийся в проверке, при этом до начала исполнительного действия, а для проверки гипотезы нужна дополнительная информация извне или извлечение из памяти дополнительных компонентов образа–эталона. В–третьих, основной функцией формирующегося образа является опознание ситуации, т.е. анализ неполноценной информации, вычленение релевантных признаков ситуации, подтверждающих гипотезу. В–четвертых, формирующийся образ должен обладать гибкостью, высокой динамичностью, обеспечивать способность к перестройке, к отказу от гипотезы, если она не подтверждается.

Исследование действий летчиков в аварийных ситуациях показало, что формирование у летчика адекватного задаче образа во многом случайный процесс, что высока вероятность возникновения неполноценного, бесполезного (и даже вредного!) для действий в данных конкретных условиях оперативного образа. Нередко оперативный образ, адекватный задаче, формируется лишь после цикла пробных и ошибочных действий, приводящих к усложнению и без того сложной обстановки полета.

Такие действия неизбежно возникают в том случае, если у летчика отсутствует эталонный, т.е. соотносящий оперативный образ. Это связано с недостатками профессионального обучения. Дело в том, что в процессе подготовки к действиям в нестандартных ситуациях отрабатываются преимущественно автоматизированные навыки, обеспечивающие быстрое и точное выполнение двигательных операций; формированию же эталонного образа при этом не уделяется должного внимания. Как правило, обучающимся называют и демонстрируют отдельные информационные признаки, сообщают последовательность их появления, но далеко не всегда выделяются действительно существенные признаки предсказываемой ситуации; в результате нередко создается неправильный образ–эталон, не только не помогающий, но даже мешающий узнаванию события. Обычно только после реальной непредвиденной встречи с конкретной аварийной ситуацией приобретается необходимый опыт и вырабатывается требуемый образ–эталон, способствующий своевременному формированию оперативного образа, адекватного задаче человека.

Нестандартность условий, в которых вынужден действовать летчик, обусловливает каждый раз новую специфику оперативных образов, регулирующих его действия. В одних случаях (при отказе двигателя) требуется обобщенный (или собирательный) и вместе с тем дифференцированный образ–эталон, позволяющий выявлять тонкие различия в комплексе поступающих сигналов и формировать разные гипотезы; в других (например, при отказе автопилота) необходим однозначный образ–эталон, дающий возможность узнать ситуацию "в лицо"; в третьих оперативный образ должен формироваться на широкой базе концептуальной модели — образа полета. Понятно, что применительно к разным типичным случаям требуются разные методы и приемы обучения. Действия летчика в нестандартной ситуации невозможно довести до уровня автоматизированного действия — навыка; автоматизации поддается только их завершающий, исполнительский компонент. Подготовка к действиям в аварийных ситуациях должна содержать направленные усилия на формирование психических механизмов регуляции действий, на формирование адекватных конкретным задачам человека образов–эталонов. Более широко: она должна формировать у будущего летчика приемы и способы наблюдения (и самонаблюдения), умение анализировать и сопоставлять воспринимаемые сигналы.

Список литературы:

Береговой Г.Т., Завалова Н.Д., Ломов Б.Ф., Пономаренко В.А.
Экспериментально–психологические исследования в авиации и космонавтике/Под ред. Б.Ф. Ломова, К.К. Платонова. М.: Наука. 1978.303 с.