В настоящее время в радиотехнических войсках (РТВ), несмотря на высокий уровень автоматизации процесса управления., центральным звеном автоматизированных систем сбора и обработки радиолокационной информации.. (АССЮРЖ) остается человек-оператор Е13.
При -этом следует отметить, что дальнейшее совершенствование взаимодействия человека и техники в перспективных АСУ осуществляется на основе их "интеллектуализации", которая заключается в использовании многопрограммных средств отображения информации (СОИ), адаптивных информационных моделей, систем информационной поддержки принятия решений, информационно-поисковых, информационно-расчетных, экспертных систем С23.
В связи с возможностью массированного применения противником средств воздушного нападения (пример - налеты авиации стран НАТО на Югославию) количество задач, решаемых операторами АССОРЛИ, резко увеличивается.
Анализ тенденций развития СВН и тактик их применения С33 показал, что пространственно-временная динамика воздушной обстановки в зонах ответственности АССОРЛИ обуславливает возрастание потока, задач, решаемых о участием оператора, примерно в Е-3 раза, что значительно усложняет его деятельность.
Сказанное особенно относится к деятельности операторов, работающих по вторичной информации, предъявляемой на экранах индикаторов, и выполняющих как оеноомоторные действия, так и управленческие функции.
Деятельность этих операторов как в мирное, так и в военное вре-;
i
мя заключается в последовательном приоритетном выявлении на экранах!
- 6 -
индикаторов воздушных объектов (ВО) о определенными информационными признаками , принятии по ним соответствующих решений и реализации решений посредством Евода в вычислительный комплекс АСООРЛИ необходимых команд.
Увеличение информационной нагрузки и психоэмоциональное напряжение приводят к изменению функционального состояния оператора и его работоспособности в процессе деятельности и, как; следствие, к ухудшению качества решения возложенных на него задач [43,
Исследования деятельности операторов образцов АСУ показывают, что качество их деятельности определяется степенью согласования характеристик способов и средств взаимодействия оператора и машины о возможностями человека.. Эргономическая экспертиза ряда образцов АСУ [-53 вскрыла серьезные недостатки в организации деятельности операторов, обусловленные далеко неполным учетом возможностей человека и его ограничений, а также невыполнением совокупности эргономических требований к организации и техническим средствам деятельности.
Проведенный психологический анализ особенностей работы операторов рассматриваемого класса показывает, что условия их деятельности характеризуются большими объемами предъявляемой на индикаторах АРМ информации, интенсификацией управления, дефицитом времени на решение задач, повышенной ответственностью за совершаемые действия, высокой ценой допущенных ошибок, поскольку ошибка при выполнении даже самых простых действий может привести к тяжелым последствиям.
По тлеющимся данным [63 за счет ошибок людей при управлении сложными системами вооружения и военной техники произошло до 40%, общего количества отказов при испытании ракет, около 68% аварий в мороком флоте и до 701 катастроф в авиации.
Возникновение ошибок обусловлено несовершенством существующего
_ rt _
информационного обеспечения операторов АССОРЛИ, которое проявляется в отсутствии упорядоченного предъявления информации оператору на индикаторе АРМ и в неполной согласованности объемов предъявляемой информации с возможностями оператора по ее отработке. В этой связи актуальным и важным является дальнейшее совершенствование человеко-машинной подсистемы АСШРЛИ ва счет целенаправленного обеспечения оператора, информацией на АРМ и рационального нормирования его информационных нагрузок в процессе работы.
Учитывая, что человеко-машинная подсистема АСУ представляет собой группу операторов и технические средства АРМ, посредством которых они осуществляют свою деятельность [73., рациональное информационное обеспечение их деятельности можно обеспечить за счет:
учета целей деятельности каждого оператора при структурировании и упорядочении отображаемой на АРМ информации;
учета уровня подготовки (квалификации) оператора при нормировании их информационной нагрузки;
учета работоспособности каждого оператора при перераспределении информации между ними в процессе деятельности.Теоретическая и практическая значимость проблемы., недостаточная разработанность ее психологических аспектов, методических и прикладных вопросов предопределяют актуальность данной работы и необходимость ее специального рассмотрения.
О&ьшт гтследпвашм. Инженерно-психологическое проектирование информационного обеспечения деятельности операторов АССОРЛИ.
Езтзщвш шхжмшаиая. Рациональное информационное обеспечение деятельности операторов на АРМ.
Щль иаслвдоштя. Повышение эффективности деятельности операторов АССОРЛИ за счет теоретике-экспериментального выявления и ра-
- 8 -
ционавьного учета психологических факторов, влияющих на результаты работы операторов, в процессе их информационного обеспечения на АРМ.
Для достижения поставленной дели исследования были решены следующие основные задаш:
проведение психологического анализа деятельности операторов;
выявление инженерно-психологических факторов, оказывающих существенное влияние на качество деятельности операторов при их информационном обеспечении;
разработка методического аппарата учета выявленных факторов при инженерно-психологичеоком проектировании рационального информационного обеспечения индивидуальной и групповой деятельности операторов?
разработка методического подхода оценки эффективности инженерно-психологических рекомендаций при совершенствовании и разработке информационного обеспечения деятельности операторов образцов АССОРЛИ.
Гипотеза исследования. В ходе исследования было выдвинуто предположение о том, что поддержание требуемой вффективности деятельности операторов на АРМ может быть обеспечено за счет упорядочения и нормирования их информационной нагрузки в соответствии с целями деятельности, уровнями их профессиональной подготовки и работоспособностью,
Методожжтеснш основой исследования явились концепция взаимосвязи личности и деятельности, теория системного анализа психических, явлений, система общенаучных и математических методов создания сложных систем.
Основу исследования составляют : естественнонаучная теория о
- 9
закономерностях высшей нервной деятельности, разработанная В.М.Бехтеревым, И.В,Павловым, И.М.Сеченовым; психологическая теория личности (Б.Г.Ананьев, Л.С.Выготский, С.Л.Рубинштейн, А.Н.Леонтьев, К.К-Платонов, А.Г.Аомолоз и др.); психологической теории деятельности (Б.Ф.Ломов, А.Н.Леонтьев, Е.А.Климов и др.); разработки в области практической психологии и психодиагностики (А.А.Анастази, Л.Ф.Бурлачук, К.Леонгард, П.Я.Илаен, А.Д.Гдоточкин, А.Ф.Шикун и
ДР.).
Деятельность операторов АСУ расчленялась и воспроизводилась в теоретических схемах и моделях на основе использования таких методологических средств, как концепция психологических составляющих деятельности (Б.Ф.Ломов, 1977-1981 и др.), структурно-психологическая концепция анализа и проектирования труда операторов (Б.Ф.Ломов, 1975, 1979, 1981; Ю.М.Забродин, 1977, 1980 и др.), концепция психологических факторов сложности (В.Ф.Венда, 1975 и др.), концепция осознанного' регулирования операторской деятельности (О.А.Кнопкин, 1980 и др.).
Адаптация информационного обеспечения операторской деятельности на АРМ к вшолняемш функциям и возможностям оператора требует разработки соответствующего методического обеспечения, объединяющего этапы эргономического и инженерно-психологического проектирования. Эргономическим вопросам посвящены исследования А.И.Губинокого, В.П.Винченко, Г.М.Зараиовокого, П.Я.Шлаена, В.М.Львова и других ученых. Вопросы инженерно-психологического проектирования отражены в работах А.И.Галактионова, В.Н.Ревенко, В.Ф.Венды, С.Шерра, й.И.Литвака, Е.А.Климова и др.
Методы шсл&мошшш- В работе использована- методика, разработанная автором, которая включает следующие методы; теоретические и
- 10 -
экспериментальные методы инженерной психологии и психологии труда, эргономики, системного анализа., методы теории расписаний, комбинаторные методы, предложенные автором приемы и методики полунатурного и имитационного моделирования индивидуальной и групповой деятельности операторов.
При анализе данных экспериментальных исследований были использованы методы статистической обработки материалов,
Мшюттосш яауиши дшрльдаюав и обааюаанаост выводов исследования обеспечивались сопоставимостью данных, полученных теоретическим и экспериментальным путем, предварительной апробацией используемой имитационной модели индивидуальной и групповой деятельности операторов и ее калибровкой по результатам испытаний и учений, сбором репрезентативного фактического материала и его обработкой о помощью ПЭВМ.
вовгшив дассервввдда.
Выявлена зависимость качества деятельности операторов АССОРЛИ от особенностей организации их информационного обеспечения по результатам полунатурных экспериментов.
Осуществлена постановка задачи инженерно-психологического проектирования рационального информационного обеспечения деятельности операторов АССОРЖ.
Разработан специальный методический аппарат, позволяющий учитывать выявленные психологические факторы при информационном обеспечении деятельности операторов.
Научная новизна работы подтверждается 8 авторскими свидетельствами на изобретения.
Теоретимесная значимость рабшш. Предложен научно-методический! аппарат обоснования и оценки рационального информационного-обеопе-|
- 11 -
чения деятельности рассматриваемого класса операторов за счет комплексного учета выявленных психологических факторов.
Птмтмеитя шашшостйь &еаультвтв исслэдотшш. Результаты
исследования были использованы:
в процессе формирования инженерно-психологических требований к организации рационального информационного обеспечения операторов оенсомоторного и управленческого типа на перспективных АРМ АССОРЛИj
в процессе разработки инженерно-психологических предложений по совершенствованию информационного обеспечении операторов на АРМ функционирующих АССОРЛИ;
при разработке опытных образцов технических устройств, обеспечивающих формирование рациональных информационных моделей (ИМ) на индикаторах АРМ операторов.
Основные потжтш* выносимые на аащлау :
1. Методический аппарат, предлагаемый для обоснования и оценки рационального информационного обеспечения операторов АССОРЛИ.
2. Инженерно-психологическая методика, структурирования и упорядочения информации на АРМ в соответствии с целями деятельности оператора.
3. Инженерно-психологическая методика нормирования информационной нагрузки оператора в соответствии с уровнем его профессиональной подготовки.
4. Инженерно-психологическая методика перераспределения информации между операторами в соответствии с их загрузкой и работоспособностью.
Саявь с НИР и PKF. Исследования., положенные в основу данной диссертационной работы., проводились автором в процессе участия в выполнении планов НИР ? ЦНИИ МО РФ и ТвГУ по темам "Авангард-3",
12 -
"Раздумье", "Раз думь е-1", "Раздумье-2", "Азов", "Озон-АН", "СПлав-92", "Сплав-93", "Сплав-3", "Овчина-РВО", "Очарование-РВО", " Авангард--5MQ"., НИЭР "Перкаль" и ОКР "Позиция", ОКР специального изделия в период о 198? по 1999 годы.
Мус'баиия рев&жтатм оесхдедоваззшз. Методические материалы и основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях 2 ЦНИИ МО РФ и ПВУРЭ ПВО, военно-научных конференциях и семинарах МНИИ ПА, п/я Г-4181, ВУ ПВО им. Г.К. Жукова, на семинарах кафедры общей психологии ТвГУ.
Вубяаишщш. Основные научные положения и результаты исследований по теме диссертационной работы опубликованы в 7 заключительных научно-технических отчетах по НИР и в 8 промежуточных отчетах, в 4 статьях в сборниках научно-методических материалов 2 ЦНИИ МО РФ, в 3 статьях в межотраслевых научно-технических сборниках ЕШЖ и Зрго-центра, в 2 статьях в психологическом межвузовском вестнике и сборнике научных трудов ИИ РАН.
Реажващт результатов иссждоважж.
Результаты диссертационной работы использованы*.
в 2 ЦНИИ МО РФ при обосновании предложений по созданию перспективных АРМ и уточнении направлений развития АСУ РТВ;
в Правдинском конструкторском бюро вавода радиорелейной аппаратуры для обоснования решений по рациональному информационному обеспечению деятельности операторов в экстремальных ситуациях (ОКР специального изделия);
в НПО "Протон" при инженерно-психологической оценке качества информационного обеспечения на перспективных АРМ;
в ВНИИРТ при обосновании предложений по унификации информационных моделей.
- 13 -
таеетшщюмвто исследования. Работа состоит ив введения., трех разделов, заключения., списка литературы и приложения.
Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, определены цели и решаемые научные задачи., раскрывается научная новизна и практическая значимость работы., а также представлены положения, выносимые на защиту» и реализация результатов исследований.
В пвртм раа&вяв "Структура анализа и инженерно- психологического проектирования информационного обеспечения операторской деятельности на АРМ АССОРЛИ" проведены психологический анализ структуры деятельности операторов АССОРЛИ и влияния их информационного обеспечения на качество работы; анализ методов инженерно-психологического обоснования и оценки информационного обеспечения операторской деятельности на АРМ; проведен выбор показателя эффективности организации рационального информационного обеспечения, выявлены основные факторы ., влияющие на предложенный показатель:, осуществлена постановка научной задачи и обоснована схема проведения исследования-
Во ттром раадалв "Разработка, научно-методического аппарата обоснования и оценки рационального информационного обеспечения операторской деятельности на АРМ" обоснована структура методического аппарата и определена последовательность учета рассматриваемых психологических факторов. Показано, что разработанный методический аппарат представляет собой комплекс методик и алгоритмов, направленных на решение частных задач исследования. Для оценки эффективности методик рационального информационного обеспечения деятельности операторов оеноомоторного и управленческого типа в соответствии с целями их деятельности, уровнем профессиональной подготовки и работоспособностью разработан имитационный моделирующий комплекс прог-
раш.
Третж раздел "Экспериментально-теоретичеокие исследования по оценке эффективности методик обоснования рационального информационного обеспечения индивидуальной и групповой деятельности операторов АССОРЛИ и устройств для их реализации" посвящен вопросам экспериментальной оценки эффективности рационального информационного обеспечения операторов на, АРМ о учетом целей их деятельности на основе полунатурного моделирования, оценки эффективности рационального информационного обеспечения операторов на АРМ с учетом их квалификации и работоспособности на основе имитационного моделирования, разработки инженерно-психологических рекомендаций по рациональному информационному обеспечению операторской деятельности на существующих и перспективных унифицированных АРМ, Показана применимость разработанного методического аппарата для оценки различных вариантов организации рационального информационного обеспечения деятельности операторов на АРМ при условиях, близких к условиям функционирования АССОРЖ
В зашшмешш представлены основные результаты исследований.
В приложении приводятся ксерокопии авторских свидетельств на изобретения.
- 15 -
1, Структура анализа и инженерно-психологического проектирования информационного обеспечения операторской деятельности на АРМ АССОРЛИ
1.1. .Психологический анализ влияния информационного
.обеспечения операторов на качество их ' 'деятельности
В инженерной психологии деятельность выступает как начало, содержанке и завершение инженерно-психологического анализа, организации проектирования и оценки. При этом такая общая характеристика функций деятельности может играть лишь роль методологического ориентира проводимых исследований,
Психологический анализ структуры операторской деятельности и ее информационного обеспечения определяет необходимость построения поихограммы специальности в рамках ее профессиографического изучения .
Психограмма деятельности операторов АСООРЛИ рассматриваемого класса составлена в рамках инженерно-психологической оценки системы, последовательность которой показана в ?8,93, и отражает выявленные блоки психических качеств и свойств человека,, которые являются наиболее важными и значимыми для конкретной изучаемой деятельности.
Отметим, что АССОРЛИ обеспечивает получение информации о воздушной обстановке, своих средствах и состоянии среды [1,10-123.
Анализ функционирования АССОРЛИ позволяет выделить в них два основных класса задач операторской деятельности:
техническое обслуживание системы:,
- 16 -
участие в процессе сбора и обработки радиолокационной информации.
Не останавливаясь на таких структурных компонентах деятельности
оператора как включение, настройка и проверка функционирования системы., которые не связаны о его информационным обеспечением на АРМ, рассмотрим более детально особенности работы оператора при выполнении оенсомоторных действий и управленческих функций в процессе решения задач управления.
Деятельность этих операторов как в мирное, так и в военное время заключается в последовательном приоритетном выявлении на экранах индикаторов воздушных объектов (ВО) с определенными информационными признаками , принятии по ним соответствующих решений и реализации решений посредством ввода в вычислительный комплекс АССОРЛИ необходимых команд.
Операторы АОСОРЛИ выполняют на АРМ следующие операции:
наблюдение за воздушной обстановкой с использованием средств индивидуального и коллективного пользования и доклад о всех обнаруженных локационных целях;
экспресс-анализ воздушной обстановки;
определение и уточнение характеристик локационных целей;
управление отображением информации;
ведение связи о другими операторами.
Сказанное особенно относится к деятельности операторов, работающих по вторичной информации., предъявляемой на экранах индикаторов, и выполняющих как сенсомоторные действия, так и управленческие функции.
Таким образом, деятельность операторов АССОРЛИ - сложный процесс, требующий от человека, большого интеллектуального, сенсорного
- 17 -
и эмоционального напряжения- Это предполагает комплексное функционирование многих психических и психофизиологических функции, их взаимодействие в целостном акте сложной деятельности, что, в свою очередь, накладывает отпечаток на степень участия этих функций, Одни из них играют ведущую роль., другие лишь частично способствуют эффективному.выполнению деятельности.
Рассмотрение деятельности операторов в процессе решения задач управления по ВО показывает, что основная нагрузка ложится на такие психофизиологические функции, как восприятие, внимание, память, представление, мышление. Рассмотрим, какую роль играют эти функции.
Основным и наиболее важным видом психической деятельности оператора АОООРЛИ является оперирование пространственными образами, их сопоставление, затем - принятие оперативных решений по отработке ситуаций по ВО,
Ведущими анализаторами являются зрительный и слуховой. Объем информации определяется классом решаемой задачи. Именно посредством этих анализаторов оператор осуществляет рабочие операции по приему информации по целям и помехам, их поиску на индикаторе АРМ, оценке целевой и помеховой обстановки. Пороги ощущения преимущественно зрительного анализатора должны обеспечивать правильное восприятие параметров, отображаемых средствах индивидуального (на расстоянии до 100 см) и коллективного пользования (на расстоянии до 500 ом.), В процессе решения задач оператор просматривает от 10 до 50 и более параметров и характеристик ВО, а также элементов воздушной обстановки. В определенные моменты поступает одновременно и зрительная (через СОИ), и слуховая информация (по каналу связи).
Для того, чтобы активно и надежно воспринимать поступающую информацию, оператору необходимо, чтобы процесс восприятия был целе- |
