НАШЛЕМНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ КОСМОНАВТОВ В ПРОЦЕССЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С КОСМИЧЕСКИМ МАНИПУЛЯЦИОННЫМ РОБОТОМ

© И.В.Воронец, П.П.Долгов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы профессиональной деятельности космонавтов"
2002 г.

В настоящее время внекорабельная деятельность (ВКД) космонавтов — это необходмая часть работы по строительству Международной космической станции (МКС), развивающей идею К.Э. Циолковского о создании в космосе «городов» и «заводов».

Целью предстоящего доклада является обоснование необходимости использования нашлемных систем (НС) в ВКД на примере работы космонавтов с космическими манипуляционными роботами (КМР), обеспечивающими перемещения массивных грузов при погрузочно-разгрузочных и сборочных работах в космосе. На МКС в настоящее время используется канадский манипулятор SSRMS, предполагается установка нескольких КМР. Безопасная и эффективная деятельность космонавтов/астронавтов различных стран на одном борту требует от них гармоничного использования управляемых ими средств. В работе с одним КМР на орбите может быть задействовано несколько космонавтов. Например, первая планируемая миссия европейского КМР ERA предполагает, что один космонавт управляет им с внутреннего пульта управления (ПУ), второй — с внешнего ПУ, а третий космонавт —такелажник. Каждый из них имеет отличающуюся информацию и способы влияния на процесс. Недостаток возможностей одного или двух из них компенсируется звуковой подсказкой остальных космонавтов. Адекватность восприятия ситуации, адекватность изложения-передачи осознанного и адекватность понимания переданного сообщения могут быть только вероятными при такой схеме взаимодействия экипажа, особенно международного. В данной цепи достаточно одного разрыва, чтобы разрушить процесс эффективной работы.

НС позволяет передавать космонавтам, находящимся в скафандрах в открытом космосе, всю необходимую визуальную информацию. То есть более полную информацию внутреннего ПУ, вид телекамеры локтя или запястья КМР ERA, телекамеры обзора рабочей сцены или вид её прямого видения космонавтом, управляющим с внешнего ПУ, или космонавтом-такелажником. Также может выдаваться необходимая справочная информация. Тогда звуковое взаимодействие между космонавтами будет сводиться к подсказке выбора наиболее информативной телекамеры или формата внутреннего ПУ, к подсказке обращения внимания на отдельные элементы изображения и их взаимосвязь с другими элементами или собственно наблюдаемым процессом, к определению временных характеристик одновременно наблюдаемого процесса и, наконец, к обсуждению действий каждого из них. В такой схеме взаимодействия возможна лишь ошибка «коллективного разума», которая по определению меньше.

В докладе также предложена функциональная схема подключения НС, возможность интеграции в них форматов внутреннего ПУ и сигналов телекамер, оценка стоимости проекта и отношение к нему опытных космонавтов. Дальнейшим совершенствованием проекта может быть привязка точек фокусировки глаз на элементах конструкции МКС с целью задания траектории и конечного адреса движения исполнительного механизма КМР. Кроме известных преимуществ такого варианта управления оператором, это целеуказание может задавать и такелажник, не являющийся по обязанностям оператором, но занимающий в конкретной обстановке более выгодную позицию наблюдения.