Способ обучения летчиков по управлению летательным аппаратом в процессе захода на посадку
METHOD OF TRAINING PILOTS IN CONTROLING AIRCRAFT DURING LANDING APPROACH

Изобретение относится к области обучения летного состава управлению летательным аппаратом (ЛА).
Известно техническое решение, защищенное патентом №2484534 C2, 08.06.2011, МПК G09B 9/08, способ обучения пилотов путем моделирования полета на тренажере. Способ обучения заключается в предъявлении информации о пространственном положении ВС в реальном масштабе времени, в котором выполняют последовательно полеты в горизонтальной и вертикальной плоскостях с демонстрацией на мониторе объемного изображения ВС, соответствующего виду сзади с последующим выполнением полетов поочередно в горизонтальной и вертикальной плоскостях и совместного представления на мониторе объемного изображения ВС и отображения показаний авиагоризонта и последующего дополнения показаниями высотомера и указателя скорости.
Недостатком описанного способа, цель которого состоит в привитии навыков пространственного представления положения ВС, является отсутствие предъявления всей приборной информации, которой располагает кабина летчика ВС, что осложняет восприятие информации и перенесение привитых на тренажере навыков при выполнении реального полета.
В качестве прототипа авторами рассматривается техническое решение, защищенное патентом №2227935 C1, 09.12.2002, МПК G09B 9/08, способ обучения пилота посадке самолетов в сложных метеорологических условиях. Сущность способа в прототипе состоит в том, что в процессе захода на посадку летчику дополнительно осуществляют коррекцию ожидаемого образа полета относительно места посадки путем смещения самолета в другую точку пространства на заданную величину в зависимости от уровня подготовки пилота с отображением смещения на экране имитатора визуальной обстановки при сохранении показаний приборов.
Способ прототипа реализуется следующим образом.
Обучение производят с инструктором с использованием технического средства обучения, задают рубеж визуальной оценки ожидаемого образа полета. Обязывают пилота выполнять первый этап снижения по приборам, простирающегося до заданного рубежа, второй этап снижения под облака с принятием решения о продолжении захода на посадку, либо об уходе на второй круг, и третий этап визуального подхода к ВПП - после заданного рубежа с маневром доворота самолета на заданное направление посадки. На втором этапе захода на посадку дополнительно осуществляют инструментальную коррекцию ожидаемого образа полета относительно места посадки путем смещения самолета в другую точку пространства на заданную величину, выбранную в зависимости от уровня подготовки пилота с отображением смещения на экране имитатора визуальной обстановки при сохранении показаний приборов. Указанной коррекцией ожидаемого образа полета побуждают пилота к дополнительной коррекции своих управляющих действий на втором этапе захода на посадку. А также, при выполнении первого этапа захода на посадку дополнительно осуществляют инструментальную коррекцию процесса сбора летчиком приборной информации путем индикации ему на приборной доске световых контрастных сигналов, обрамляющих каждый из необходимых приборов, по заданной программе очередности и интервалов времени, составленной с возможностью интерпретации процесса обучения при учете индивидуальных особенностей летчика. Указанной коррекцией сбора приборной информации побуждают пилота к дополнительной коррекции своих управляющих действий на первом этапе захода на посадку. На третьем этапе захода на посадку дополнительно осуществляют инструментальную коррекцию полученного образа полета относительно области допустимых отклонений путем периодической индикации границ области полета перед летчиком на экране имитатора визуальной обстановки по заданной программе интервалов времени, составленной с возможностью интерпретации процесса обучения при учете уровня подготовки летчика, указанной коррекцией полученного образа полета, побуждая летчика к дополнительной коррекции своих управляющих действий на третьем этапе захода на посадку.
Недостатком данного способа, цель которого состоит в повышении качества обучения летчиков, является то, что в процессе посадки не учитывается избыток передаваемой летчику информации и влияние интерференции ее потоков на восприятие летчиком информации, а инструментальная коррекция процесса сбора пилотом приборной информации и введение дополнительных корректирующих действий по смещению ЛА в сторону может противоречить привитию эффективных навыков по пилотированию ЛА.
Целью предлагаемого изобретения является повышение качества пилотирования ЛА путем упрощения восприятия приборной информации с помощью закрытия лишних приборов механическими приспособлениями типа «заглушки» и реализации принципа от простого к сложному с учетом поэтапного накопления летчиком в памяти информации при выполнении последовательных заходов на посадку.
Цель способа достигается тем, что выполняется предварительный расчет информации, которая будет предъявляться в процессе выполнения последовательных заходов на посадку, а также производится расчет последовательности ее предъявления, с опорой на метод математического расчета, который заключается в следующем. Берется общее количество источников информации, которые находятся в визуальном секторе обзора летчика. Заход на посадку условно разделяется на этапы. Далее, основываясь на принципах выполнения захода на посадку и аэродинамике ВС для каждого этапа, выводят численное соотношение  - вероятность прохождения этапа j в i-м заходе, где m - это необходимое число параметров, которое должен выдерживать летчик, чтобы успешно пройти этап, k - число параметров, которое может наблюдать летчик на данном этапе. После чего для j-го этапа i-го захода на посадку вычисляют вероятности выполнения заходов с учетом заданных m и k по формуле, основанной на теореме Бэйеса:
где  - априорная вероятность текущего этапа захода на посадку и она же - апостериорная вероятность последующего захода на посадку.
Далее выполняется расчет полезной, т.е. воспринятой летчиком информации , информационного шума H(x|y) и невоспринятой летчиком информации H(y|x) по формулам:
По данным формулам была составлена программа на языке программирования С++ (рис. 1). Подставляя различные условия захода на посадку m и k, можно подобрать такое их взаимное соотношение, что можно будет наблюдать рост воспринимаемой информации на фоне понижения информационного шума и невоспринятой информации. Такой результат расчета достигается при общем сокращении количества наблюдаемых летчиком параметров m при выполнении заходов на посадку, в особенности на втором и третьем этапах выполнения посадки, при условии, что один заход на посадку разделен на пять этапов. Источники же предъявления информации необходимо увеличивать с первого по третий этап и значительно сокращать на пятом.
Способ реализуется в следующей последовательности
Обучение подразделяется на шесть упражнений. В первых трех упражнениях летчика обязывают выполнять посадку в произвольную точку ВПП и в первом упражнении закрывают механическими приспособлениями типа «заглушки» указатель вертикальной скорости снижения и указатель высоты (рис. 2). Во втором упражнении закрывают указатель высоты (рис. 3). В третьем упражнении открытыми оставляют все приборы (рис. 4). Это позволяет летчику осуществлять управление ЛА в усложненной обстановке и привыкать к дефициту информации и в тоже время облегчает процесс пилотирования в связи с выбором произвольного места посадки. В последующих трех упражнениях летчику назначают место посадки. Так, в четвертом упражнении «заглушками» закрывают авиагоризонт и указатель высоты (рис. 5), в пятом упражнении закрывают указатель высоты (рис. 6), а в шестом упражнении оставляют открытыми все приборы (рис. 4). В процессе всех заходов на посадку с высоты 100 метров до высоты 25 метров летчику вслух диктуется текущая высота полета по внутренней бортовой связи. Это позволяет усложнить выполнение пилотирования и помогает усвоить навык восприятия информации от различных источников в условиях ее дефицита и с учетом накопления навыка предыдущих трех упражнений.
Эффективность реализации предложенного способа состоит:
- в привитии навыка по счислению информации одного и того же параметра с различных приборов;
- в повышении качества принятия решения заходу на посадку при управлении ВС в условиях дефицита информации;
- в развитии способности летчика пилотировать ЛА по естественному горизонту на первоначальном этапе обучения, и, как следствие, повысить надежность пилотирования в процессе захода на посадку.
Список документов
1. RU 2227935 C1, 09.12.2002, МПК G09B 9/08.
2. RU 2484534 C2, 08.06.2011, МПК G09B 9/08.