ПРИМЕНЕНИЕ ВИРТУАЛЬНЫХ РУКОВОДСТВ ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ПРОВЕДЕНИЮ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ПИЛОТИРУЕМЫХ ОРБИТАЛЬНЫХ КОМПЛЕКСАХ

© Е.И.Жук, А.М.Гуторов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2009 г.

Проблематика взаимодействия звеньев в технических системах «человек-машина», вопросы изучения действий космонавтов в экстремальных условиях, измерения надёжности космонавтов как операторов сложных технологических процессов, классификация ошибок и т. п. относятся к весьма популярным объектам исследований.

В докладе рассматривается один из подходов исследования системы методических и технических средств подготовки и проведения космонавтами пилотируемых станций научных экспериментов. Работу предполагается выполнить в рамках космического эксперимента «ВИРУ» («Виртуальные руководства»), включенного Российским космическим агентством в «Долгосрочную программу научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте Международной космической станции (РС МКС)» и рекомендованного для проведения на РС МКС в 2009-2010 гг.

В качестве предмета экспериментального исследования выбрана структура «экипаж – методическое обеспечение проведения эксперимента – научная аппаратура» и взаимодействие элементов этой структуры. Цель работы – выявить тенденцию изменения подхода к исследованию человеко-машинного взаимодействия в направлении углубления анализа механизмов решения космонавтами задач управления и уточнение модели деятельности космонавта как процесса принятия решения в контексте приобретения и поддержания профессиональных навыков.

Ожидаемые результаты проведения эксперимента на борту РС МКС: разработка методики применения виртуальных руководств на борту РС МКС; обоснование и формулировка методики поддержки с помощью виртуальных руководств операторской деятельности космонавтов на борту пилотируемых станций; построение когнитивной модели формирования отдельных операторских навыков и комплексного умения принятия решения, основанной на механизме регуляции деятельности с помощью визуальных виртуальных интерактивных 3D-моделей; повышение эффективности подготовки и проведения космонавтами космических экспериментов за счёт применения виртуальных интерактивных 3D-руководств; уменьшение ошибок космонавтов при работе с научным оборудованием; сокращение времени на подготовку и проведение космических экспериментов; снижение стоимости затрат на подготовку космических экспериментов.

В космическом эксперименте предполагается использование виртуальных интерактивных 3D-руководств для визуальной интерпретации работы с оборудованием с возможностью моделирования и имитации технологических, биологических и биотехнологических процессов; нештатных ситуаций по работе с научной аппаратурой и оборудованием; различных регламентных технических работ. Акцент делается на использование когнитивной модели формирования и поддержания базовых и комплексных навыков космонавтов, классифицируемых по типам приобретения навыков, источнику информации и объекту воздействия. Критерием качества служит подобие деятельности космонавтов при работе с виртуальной моделью оборудования и при проведении типовых работ с реальным научным оборудованием на борту пилотируемых станций.

Основные положения предлагаемого исследования были апробированы при проведении наземной и бортовой подготовки космонавтов к работе с научным оборудованием на борту РС МКС в период 2005-2008 гг.