Навигационный образ полета

Решение навигационных задач включает в себя психологические процессы построения образа, выполнение умственных преобразований, переходы от одной системы отсчета к другой, согласно системам отсчета и пр. Данный раздел посвящен рассмотрению понятия навигационного образа полета.

В течение двух последних десятилетий понятие «образ» вошло и прочно закрепилось в работах по инженерной психологии. Вместо концепций информационной и концептуальной моделей разрабатываются понятия оперативного образа, динамического образа, образа полета, образа воздушной обстановки. В некоторых работах говорят об образе производственной ситуации, образе системы газовых коммуникаций, навигационном образе полета.

Понятие оперативного образа было введено Д.А.Ошаниным. Изучая образ у операторов различных профессий (летчиков, машинистов электростанций и т.д.), автор определял его как целое, обладающее свойствами прагматичности, адекватности задаче, специфичности, лаконичности, свойством функциональной деформации. Д.А.Ошанин подчеркивал зависимость образа от профессионального опыта специалиста: субъект строит оперативный образ в соответствии со своим представлением об управляемом процессе и в соответствии с теми действиями, которые он должен выполнять. Оператор по-своему, особо видит даже ту информацию, которая представляется ему на мнемосхеме.

Понятие «образ полета» было введено Н.Д.Заваловой и В.А.Пономаренко, а затем активно использовалось многими авторами. С помощью этого понятия фиксировался феномен несоответствия между приборной информацией и ощущениями летчика. Н.Д.Завалова и В.А.Пономаренко различали в структуре образа: 1) инструментальную и неинструментальную информацию, 2) приборный образ и чувство самолета, 3) концептуальную модель, 4) цель действия и 5) образ несовпадения показаний приборов и ощущений летчика. Информация движется встречными потоками: от входа и от блока концептуальной модели. Модель показывает структуру тех составляющих, которые стоят за ощущением перевернутого полета или иллюзии крена.

В работе В.Е.Андриановой рассматривался динамический образ воздушной обстановки, воображаемое пространство с некоторым количеством самолетов. При небольшом количестве самолетов операторам удается представить трехмерное пространство; когда число самолетов превышает три, оператор решает задачи, работая с плоскими картинами. Т.В.Барлас изучала статическую составляющую образа пространства у авиадиспетчеров. Это своего рода когнитивная карта того сектора и зоны, в которых работает оператор.

Сопоставление модели Н.Д.Заваловой и В.А.Пономаренко с анализом образа другими авторами показывает, что модель структуры образа полета разработана в традициях анализа преобразований информации. Модель фиксирует разницу между тремя источниками информации, их уровневую организацию. Необходимо содержательное описание пространства и времени. Характеристика оперативного образа как целого позволяет глубже проникнуть в психологическое содержание операторского труда.

Авиационные психологи временно исключили навигационную составляющую из образа полета и строят его только для описания положения тела в вертикальной плоскости. Пилоты современных воздушных судов, выполняющих рейсы по трассам, считают навигацию делом второстепенным, а штурманов называют «бухгалтерами в воздухе». Сами штурманы связывают суть своей работы с расчетами и перерасчетами.

Означает ли это, что представления, образы, восприятия теряют свое значение в штурманском труде, а основное содержание труда составляет только работа с цифрами?

При обсуждении различных вопросов в авиационной психологии в качестве аргументов приводятся данные о катастрофах. Но это очень сильное средство, механизм действия которого никогда не бывает до конца ясен, поскольку все причины, обстоятельства гибели самолета установить не удается. В качестве обоснования гипотезы о роли образов в штурманском труде обратимся к наблюдениям за обычным и, как иногда кажется, неинтересным делом - подготовкой к полету.

Действительно, опытный штурман, выполнив несколько полетов по одной и той же трассе, при подготовке интересуется только числовыми данными, а к карте не прибегает даже в полете.Этосвидетельствует о разнообразии его образа пространства.

Перед первым выходом на трассу штурман тщательно изучает маршрут, последовательно, шаг за шагом, разрабатывает все его детали: расположение, координаты и визуальную форму радиолокационных ориентиров, характер местности в районе аэродромов, конфигурацию путей подхода и схем захода на посадку. Штурман делает расчеты, выписывает числа из справочников, составляет таблички, а конфигурации важных объектов он выделяет на карте и прорисовывает на чистом листе бумаги. Это хорошо известное средство работы с памятью. Штурман хорошо помнит все изгибы в линии пути и может легко их воспроизвести, что и свидетельствует об образном характере его памяти, а следовательно и мышления, поскольку именно образы становятся предметами умственных преобразований.

При полете по трассе при выполнении каждой операции нет необходимости обращаться к полному и детализированному представлению о географическом пространстве и когнитивным картам времени полета. Однако без этого совершенно нельзя обойтись в сложных ситуациях.

Точное и полное представление о рельефе местности вокруг каждого коридора подхода и в районе круга, наложенное на карту скоростей полета по высотам и зонам, необходимо:

1) прежде всего для выполнения снижения и захода на посадку на горном аэродроме, поскольку катастрофы на горных аэродромах связаны с ошибками ориентировки;

2) при нестандартных командах авиадиспетчера, которыеондает относительно своего положения: чтобы выполнить такую команду, штурман должен представить географическое пространство, поместить в него диспетчерский пункт и самолет, летящий по трассе, относительно этого пункта и т.д.;

3) при несигнализируемом отказе навигационных приборов и медленном уходе гироскопов от заданных значений;

4) когда разрыв в сознании происходит из-за засыпания, что и приводит к потере ориентировки.

В любых нестандартных ситуациях, когда информация оказывается недостаточно полной и определенной, а иногда даже и противоречивой, когда летчику трудно работать на основе приборной информации, когда «стрелки разбегаются» и летчику необходима дополнительная опора, чтобы понять ситуацию в целом, такой опорой может послужить систематически сформированное представление о полете, которое имеется у пилота до возникновения ситуации.

Под навигационной составляющей образа полета иногда понимают только представление о географическом пространстве. Даже эта статистическая составляющая должна быть гибкой, подвижной. Образ пространства должен иметь несколько «входов» и быть инвариантным относительно расположения в плоскости входов. Необходимо, чтобы образ легко распознавался независимо от того, каким способом в него «входят».

Он должен сохранять свою целостность, но при этом легко поддаваться преобразованиям (растяжению, сжатию, поворотам, декомпозициям и пр.).

На представление о географическом пространстве должно быть наложено пространство воздушных путей и схемы подходов. Совмещение представлений - не простая задача, оно требует особого внимания при обучении и подготовке к полету.

Проработка совмещенного пространства в терминах движения, которая характерна для опытных штурманов, означает, что образ полета - это уже не представление о карте или даже системе карт, а представление о группе воздушных судов, движущихся вместе с самолетом, в котором находится наш субъект, пилот или штурман. Одни суда входят в это подмножество, другие выходят из него, каждое воздушное судно движется в своем направлении (на параллельном или встречном, пересекающихся курсах, попутно или навстречу). Это подмножество образует ближайшую воздушную обстановку в районе, окружающем воздушное судно. Такое динамическое представление должно входить в другое, а именно: представление о воздушной среде (скорость и направление ветра, распределение ветров по высотам, расположение фронтов и тенденций развития грозовой деятельности и т. д.). Динамические образы являются уже своего рода воплощением отдельных фрагментов сложной системы когнитивных карт времени, которая содержится в структурах профессионального опыта специалиста. Такой динамический образ будущего полета, создаваемый специалистом во время подготовки к предстоящему дальнему полету, хотя и в самых общих чертах, позволит предвидеть опасные сближения воздушных судов на «воздушных перекрестках» - в зонах с интенсивным воздушным движением, избежать столкновения с землей при подходе к аэродрому в горной местности, выбрать оптимальный путь спрямления или путь обхода грозы.

Здесь мы подходим к важнейшему тезису: психологическое содержание операторского труда представляет собой совместное функционирование устоявшихся, заранее сформированных структур профессионального опыта и текущих, наличных, «свежих» восприятий, мыслей, переживаний и действий.

Поясняя этот тезис, отметим следующее. В полете, когда летчик напряжен, возбужден или, напротив, утомленный длительным ожиданием конца полета, опустошен, истощен, - сложность решаемых задач возрастает. Она порождается самим состоянием летчика. В полете сложной становится задача, которая на земле казалась простой. Сложности в полете быстро суммируются, а летчик не всегда успевает решать даже простые задачи. Только серьезная и основательная работа на земле, всестороннее изучение и проработка особенностей пространства, времени, информации, будущих действий, когда летчик представляет возможные ситуации и способы их решения, являются условием быстрого и правильного понимания информации в полете: показаний приборов, цифр из справочников и табличек, содержания информации, представленной в картах. Структуры опыта, оживленные, обновленные, дополненные данными при подготовке к полету, будут функционировать в процессе полета, принимая и обрабатывая показания приборов, сведения, получаемые по радио, и др. Наличие образа и операциональных структур опыта, их совместное функционирование позволяет быстро отыскать и прочесть нужную информацию. Только структуры опыта делают возможной адекватную антиципацию мест и событий.

Актуальные восприятия и возникающие из них представления плавно переходят одно в другое, и каждое из них сопоставляется, преобразуется функционированием структур опыта, актуализированных в ходе подготовки к полету. Если по той или иной причине (например, при засыпании или из-за отказа навигационных приборов) возникает разрыв в плавной последовательности восприятия и представлений и оператор должен быстро построить новое, адекватное представление о неожиданно возникшей ситуации, то при недостаточной подготовке к полету понимание ситуации может оказаться неполным, ошибочным. В представление с большей вероятностью будет включена неполноценная, бесполезная и даже мешающая информация. Для адекватного понимания ситуации нужна напряженная и интенсивная работа мысли специалиста.

Таким образом, в представлении о ситуации, складывающейся в полете, мы различаем несколько слоев:1) структуры пространства и времени, сложившиеся в ходе предыдущей деятельности; 2) система перцептивных миров (актуальное восприятие); 3) мысленный образ самой ситуации и ее развития.

Выполнение задачи предполагает преобразование этих структур. Такие преобразования специалист выполняет уже в процессе подготовки к полету - они позволяют согласовать пространственные и временные составляющие образа, наложить их и заставить функционировать динамическую часть создаваемого образа будущего полета. Подобные преобразования необходимы в полете при выполнении задачи определения места или при выполнении специальных процедур контроля навигационных приборов. Штурману необходимо контролировать в умственном плане свое положение относительно нескольких ориентиров, строить в уме линию пути и прослеживать движение вдоль нее.

Для решения навигационных задач необходимо выполнение умственных трансформаций перцептивных или умственных объектов: сдвига, наложения, вращения, сжатия, растяжения. Эти операции включены в содержание структур опыта. Опытные специалисты выполняют их автоматически. Эти операции не поддаются самонаблюдению, субъекты о них знают не всегда. При специально построенном опросе можно выявить лишь намеки на них. Так, если штурману приходится использовать в полете чужую карту, она кажется ему «как-то не так сложенной». Умственные преобразования необходимы штурману для чтения показаний навигационных приборов. Именно сдвиги, повороты, растяжения и сжатия видны на рисунках штурманов при моделировании в лаборатории решения навигационных задач.