При автоматизации полетов по маршруту (длительный автоматический полет) создается еще одна проблема — сохранения проприоцептивной составляющей образа полета, лежащей в основе чувства самолета. На скоротечных этапах полета, например при заходе на посадку, летчик способен сознательно сохранять в памяти ощущения, возникающие при воздействиях на рули, и осуществлять мысленно не только визуальный, но и проприоцептивный контроль режима полета.
При длительных автоматизированных полетах, особенно в спокойной атмосфере, автопилот выдерживает постоянный режим полета и физические воздействия на летчика минимальны. При этом из структуры образа полета может выпадать чувство самолета. Летчик в этом случае взаимодействует с информационной моделью полета, его контакт с системой отображения информации в основном визуальный, а действия осуществляются на уровне своеобразной интеграции сенсорно–перцептивных и вербально–логических процессов: человек воспринимает, обобщает показания приборов, оценивает обстановку полета и время от времени принимает решение изменить режим работы автоматики.
Изменение образа полета в спокойно протекающем длительном автоматизированном полете обусловлено, кроме исключения проприоцептивной составляющей действия (объективно заданное условие), еще и чисто психологическими причинами —возникновением установки на то, что самолетом управляет автоматика. Эта установка настолько меняет целенаправленность летчика, что он, в частности, 1) забывает регулировать параметр скорости, хотя управление скоростью не автоматизировано и осуществляется вручную, 2) долгое время (до 160 с) не замечает существенных отклонений в режиме полета при наличии всей необходимой визуальной информации, 3) при внезапном требовании (срочно) взять управление на себя (вследствие отказов автоматики) задерживает начало вмешательства в управление и начинает исполнительские действия с малоцелесообразных движений.
Если проблема сохранения образа пространственного положения решается путем приобретения соответствующего опыта в условиях, когда исключение данного компонента из его предметного содержания ведет к грубым ошибочным действиям, то сохранение проприоцептивной составляющей чувства самолета не может быть обеспечено только за счет осознанного стремления человека к формированию полноценного образа полета. В автоматизированном полете при всей полноте визуальной информации, необходимой для поддержания представления о пространственном положении, отсутствуют проприоцептивные сигналы с органов управления. Поэтому здесь помочь летчику сохранить чувство самолета можно лишь техническими средствами, а именно путем создания системы совместного управления человека и автоматики [52].
Использование совместного управления необходимо как способ повышения надежности действий летчика (и надежности системы "летчик—самолет" в целом) на некоторых сложных и опасных этапах, таких, как полет на малой высоте с облетом препятствий [125]. Надежность действий летчика повышается за счет сохранения образа полета, включающего такую его составляющую, как чувство самолета.
Итак, в автоматизированном полете, как в директорном, так и в автоматическом режимах управления, возможна и нередко происходит редукция образа полета, сведение сложного по структуре и богатого по содержанию образа к одному из его компонентов, регулирующих наиболее простые двигательные акты, — к "образу вилки" Этот факт предъявляет специфические требования к проектированию деятельности современного летчика, который с самого начала своей профессиональной деятельности будет работать на самолетах, оборудованных системами автоматического управления.
Первый опыт реальных полетов и проведенные экспериментальные исследования показали, что проблема сохранения образа полета может решаться как путем обучения, так и техническими средствами. При проектировании деятельности должны учитываться два аспекта проблемы: снижение надежности действий летчика в связи с редукцией образа полета, снижение мотивации труда.
Психологический анализ деятельности человека в автоматизированной системе управления делает наиболее наглядным положение о том, что процесс обучения даже такой профессии, в которой двигательные исполнительские акты занимают подавляющий по времени и трудоемкости объем выполняемых действий, не может быть основан только на отработке двигательных навыков. Основа надежности действий человека — формирование психического образа, регулирующего действия. И чем более автоматизирован процесс управления, тем больше внимания при проектировании деятельности человека–оператора должно уделяться формированию концептуальной модели. Дело в том, что при выработке навыков выполнения ручных операций необходимый образ, регулирующий исполнительские действия, формировался без специально направленных усилий со стороны обучающегося.
Так, у летчика, управляющего самолетом с хорошими аэродинамическими свойствами вручную и преимущественно визуально (не по приборам), образ полета, включающий чувство самолета и 'образ пространственного положения, формировался постепенно по мере приобретения опыта. Это происходило обязательно, так как учащийся летчик, если его действия не регулировались образом полета, а были основаны на заучивании только исполнительских актов, не мог получить летной квалификации. Пилотирование же по директорным приборам может быть основано на выработке "механического" навыка отслеживания командных сигналов (при условии абсолютной надежности работы директорией системы). Именно поэтому образ полета у летчика, управляющего при автоматизации процесса пилотирования, должен вырабатываться путем направленных усилий во время специального обучения.
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: 1) степенью, или уровнем привлекающего эффекта сигнала о возникновении ситуации и 2) 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 [18], летчик нередко тратит на опознание ситуации две трети того времени, которым он располагает в полете для предотвращения аварии. Опознание нестандартной ситуации и принятие
78
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 с ускорением 10 град/с, 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, угловые ускорения от 5 до 10 град/с, 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.