УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНИТОРИНГА РАБОЧЕЙ НАГРУЗКИ ЛЁТЧИКА ВЕРТОЛЁТА ПРИ ТРЕНАЖЁРНОЙ ПОДГОТОВКЕ
HELICOPTER PILOT WORKLOAD MONITORING DEVICE DURING SIMULATOR TRAINING

Изобретение относится к устройствам для инженерно-психологических и эргономических исследований.
На дату подачи заявки (09.11.2018 г.) из уровня техники известен аппаратно-программный комплекс «Резервы», в состав которого входят табло, пульт управления и ПЭВМ [Ушаков И.Б., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Физиология труда и надежность деятельности человека. М.: Наука, 2008. 317 с]. Табло предназначено для предъявления летчику цветовой (программа №1) и цифровой (программа №2) информации. По окружности лицевой панели табло расположено 9 сигнальных ламп (по 3 желтого, зеленого и красного цвета), а в центре - прямоугольное окно, в котором высвечивается цифровая информация (двузначные числа - от 10 до 99). Пульт управления предназначен для реализации управляющих действий летчика (реакции выбора) на информацию, отображаемую на табло. На корпусе пульта расположены три кнопки: каждая кнопка служит для выключения лампочек определенного цвета (программа №1). При нажатии кнопки, соответствующей цвету включенной лампы, производится ее отключение, после чего по случайному закону включается очередная лампа и т.д. В том случае, когда осуществляется работа по программе №2, используется две из трех кнопок («чет» или «нечет»). В этом режиме работы нажатие кнопки, соответствующей правильной идентификации четности или нечетности суммы двух цифр, предъявляемых в прямоугольном окне табло, приводит к сбросу информации и появлению нового двузначного числа. ПЭВМ предназначена для создания программными средствами управляющих команд включения по случайному закону на табло лампочек или предъявления двузначных чисел, определения правильности реагирования летчика на предъявляемую информацию, фиксации продолжительности этапов полета, автоматизированного оценивания резервных возможностей летчика по переработке информации. Табло устанавливается в кабине летчика над приборной панелью с левой стороны на расстоянии примерно 40 см от ее центра. Пульт управления крепится к ручке управления двигателем самолета.
Недостатком этого технического решения является невозможность определения рабочей нагрузки летчика ввиду отсутствия возможности регистрации показателей частоты пульса и частоты дыхания.
Технической задачей изобретения является расширение арсенала средств психофизиологического сопровождения тренажерной подготовки летчиков вертолетов.
Решение технической задачи достигается тем, что корпус устройства для мониторинга рабочей нагрузки летчика вертолета при тренажерной подготовке выполнен в виде черного цилиндра с радиусом основания от 500 до 600 мм, в лицевую часть нижней грани которого встроены кнопка включения/выключения питания, и индикатор исправности и крепление, на лицевую часть верхней грани по радиусам, разделяющим верхнюю грань корпуса на три равных сектора, нанесены белые линии толщиной от 1,5 до 2 мм, а в лицевую часть верхней грани встроены три лампы диаметра от 5 до 10 мм, расположенные в центрах радиусов, являющихся биссектрисами секторов верхней грани корпуса, причем лампы соединены проводами с микропроцессором, расположенным внутри корпуса, к которому с помощью проводов также подключены расположенные внутри корпуса источник питания, блок беспроводного интерфейса и накопитель с энергонезависимой памятью, а также, через отверстие в боковой грани корпуса, к к микропроцессору проводами подключены выполненный в виде джойстика пульт и биорадиолокатор, расположенные вне корпуса.
Технический результат, достигаемый заявленной совокупностью признаков, заключается в обеспечении возможности определения рабочей нагрузки летчика вертолета в процессе тренажерной подготовки.
Составные части заявляемого устройства известны на дату подачи заявки:
кнопка включения/выключения питания может быть выполнена по решению, описанному в патенте на полезную модель RU №7240;
индикатор исправности может быть выполнен по решению, описанному в патенте на полезную модель RU №165096;
крепление может быть выполнено по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2670191;
индикторы могут быть выполнены по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2012949;
микропроцессор может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2666458;
источник питания может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2644005;
блок беспроводного интерфейса может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2415500;
накопитель с энергонезависимой памятью может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2352001;
пульт может быть выполнен по решению, описанному в патенте на изобретение RU №2596576,
биорадиолокатор может быть выполнен по решению, описанному в патенте на полезную модель RU №142167.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Корпус устройства закрепляют в кабине тренажера вертолета, ориентируя так, чтобы один сектор был «центральным», другой - «левым» и третий - «правым».
Пульт в виде джойстика закрепляют на рычаге общего шага вертолета, контролируя ориентацию хода ручки джойстика (влево-вперед-вправо).
Биорадиолокатор закрепляют на стенке кабины тренажера так, чтобы он был направлен на лицо летчика.
Источник питания обеспечивает электропитанием все компоненты устройства.
Перед выполнением упражнения на тренажере включают питание, инструктируют обучаемого летчика:
при загорании индикатора синего цвета, независимо от того, в каком секторе он загорелся, сместить джойстик влево,
при загорании индикатора желтого цвета, независимо от того, в каком секторе он загорелся, сместить джойстик вперед,
при загорании индикатора красного цвета, независимо от того, в каком секторе он загорелся, сместить джойстик вправо.
При выполнении полета летчик выполняет полетное задание и, как дополнительную задачу - реагирует на загорание ламп по изложенному алгоритму.
Микропроцессор обеспечивает случайное загорание индикаторов со случайным изменением их цвета с априорно заданным темпом (причем один и тот же индикатор одного цвета не должен загораться два раза подряд), фиксирует время реакции летчика на загорание индикаторов, количество правильных и ошибочных реакций и информацию с биорадиолокатора (частоту пульса и дыхания). Эта информация передается на пульт управления тренажером с помощью блока беспроводного интерфейса и записывается в накопитель с энергонезависимой памятью.
Расчет показателя рабочей нагрузки выполняется по одному из известных алгоритмов: как для всего полета так и для отдельных его этапов.
Таким образом, цель применения заявляемого изобретения достигнута: обеспечен технический результат, который заключается в упрощении определения рабочей нагрузки летчиков вертолетов в процессе тренажерной подготовки.
Описанные элементы заявляемого устройства функционально взаимосвязаны и находятся в конструктивном единстве, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники. Поэтому заявляемое устройство представляет собой новое техническое решение.