CZ308105B6 - Method of evaluating the positive transfer of training on a simulator and equipment for it. - Google Patents
Method of evaluating the positive transfer of training on a simulator and equipment for it. Download PDFInfo
- Publication number
- CZ308105B6 CZ308105B6 CZ2018-171A CZ2018171A CZ308105B6 CZ 308105 B6 CZ308105 B6 CZ 308105B6 CZ 2018171 A CZ2018171 A CZ 2018171A CZ 308105 B6 CZ308105 B6 CZ 308105B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- simulator
- training
- pilot
- dynamic
- airplane
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
- G09B19/16—Control of vehicles or other craft
- G09B19/165—Control of aircraft
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
- G09B9/24—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer including display or recording of simulated flight path
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Způsob hodnocení pozitivního přenosu výcviku na simulátoru a zařízení k jeho prováděníMethod of evaluation of the positive transfer of training on the simulator and equipment for its implementation
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu hodnocení pozitivního přenosu výcviku na simulátoru, při kterém referenční osoba provede předepsané úkony na simulátoru, během čehož se sleduje a zaznamenává interakce referenční osoby s prostředky simulátoru, a cvičená osoba provede stejné předepsané úkony na stejném simulátoru, během čehož se sleduje interakce cvičené osoby s prostředky simulátoru, načež se interakce obou osob s prostředky simulátoru porovná a určí se míra shody interakcí cvičené osoby s interakcemi referenční osoby.The invention relates to a method of evaluating a positive transfer of training on a simulator, wherein the reference person performs prescribed actions on the simulator, during which the reference person's interaction with the simulator means is monitored and recorded, and the trained person performs the same prescribed actions on the same simulator while monitoring the interaction trained persons with simulator resources, whereupon the interaction of both persons with simulator resources is compared and the degree of consistency of the trained person's interactions with the reference person's interactions is determined.
Vynález se také týká zařízení pro hodnocení pozitivního přenosu výcviku na simulátoru, které obsahuje pohybový systém, systém snímačů stavů a poloh ovládacích prvků simulátoru a řídicí systém uzpůsobený pro výkon fůnkcí vysoce věrné simulace, přičemž řídicí systém je opatřen blokem pro projekci předem definovaného cvičného úkolu na přístrojový panel simulátoru, a je dále opatřen datovým záznamníkem pro zaznamenání a uložení dat o průběhu simulace, přičemž zařízení dále obsahuje vyhodnocovací jednotku uzpůsobenou pro vytvoření dynamického modelu osoby plnící předem definovaný úkol na simulátoru.The invention also relates to an apparatus for evaluating a positive transfer of training on a simulator comprising a motion system, a system of state and position sensors of the simulator controls and a control system adapted to perform high-fidelity simulation functions, the control system having a block for projecting a predefined exercise task. a simulator dashboard, and is further provided with a data logger for recording and storing simulation progress data, the apparatus further comprising an evaluation unit adapted to create a dynamic model of the person performing a predefined task on the simulator.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Ztráta kontroly nad řízením je v současné době primární příčinou katastrofických nehod v letectví. Trénink založený pouze na cvičení pozornosti a prevenci se ukázal jako nedostatečný. Věrná simulace, společně s realistickým zpracováním kokpitu, poskytuje posádkám prostředí pro nácvik kontaktu s letovými podmínkami v průběhu neobvyklých případů za letu a může pomoct posílit výukový proces, primárně v oblasti prevence vstupu do kritických režimů a zabránění jejich vzniku. Věrná simulace však vyžaduje nejen odpovídající simulační zařízení, tzv. simulátor věrně odpovídající chování simulovaného prostředku, ale vyžaduje také hodnocení účinnosti výcviku, resp. hodnocení pozitivního přenosu výcviku na cvičenou osobu, tj. uživatele simulátoru, hodnocení jeho pokroků ve výcviku a případně i hodnocení jeho schopností. Vyžadováno je přitom, aby toto hodnocení bylo objektivní, tj. zbavené subjektivních vlivů, které do hodnocení může vnést lidský faktor v podobě hodnotitele - instruktora atd.Loss of control is currently the primary cause of catastrophic aviation accidents. Training based solely on exercise of attention and prevention proved to be inadequate. Faithful simulation, along with realistic cockpit processing, provides crews with an environment to practice contact with flight conditions during unusual flight cases, and can help enhance the learning process, primarily to prevent critical modes from entering and preventing them. Faithful simulation, however, requires not only a corresponding simulation device, the so-called simulator faithfully corresponding to the behavior of the simulated device, but also requires an assessment of the effectiveness of training, respectively. evaluation of the positive transfer of training to the trained person, ie the user of the simulator, evaluation of his / her progress in training and, where appropriate, evaluation of his / her abilities. It is required that this assessment be objective, ie devoid of subjective influences, which can be introduced into the assessment by a human factor in the form of an evaluator - instructor, etc.
Z EP 3104360 je známo učení a hodnocení výsledků učení.Learning and evaluating learning outcomes are known from EP 3104360.
Přestože jsou ze stavu techniky známé různé přístupy pro hodnocení pozitivního přenosu výcviku, ukazuje se, že tyto techniky vnášejí do hodnocení subjektivní vliv lidského faktoru, anebo nemají dostatečnou vypovídací hodnotu, zejména z hlediska jednoznačnosti, prokazatelnosti, porovnatelnosti atd.Although various approaches for assessing the positive transfer of training are known in the art, it appears that these techniques bring about a subjective human factor in the assessment, or do not have a sufficient predicative value, in particular in terms of clarity, demonstrability, comparability, etc.
Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky, zejména zvýšit vypovídací hodnotu, jednoznačnost, prokazatelnost, porovnatelnost atd. automatického hodnocení pozitivního přenosu výcviku.The object of the invention is to eliminate or at least minimize the disadvantages of the prior art, in particular to increase the informative value, unambiguity, demonstrability, comparability, etc. of the automatic evaluation of the positive transfer of training.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Cíle vynálezu je dosaženo způsobem hodnocení pozitivního přenosu výcviku, jehož podstata spočívá v tom, že z interakcí referenční osoby s prostředky simulátoru se určí referenční dynamický model, z interakcí cvičené osoby s prostředky simulátoru se určí unikátní dynamický model, z obou těchto dynamických modelů se vytvoří Bodeho diagramy, které se následně porovnají pro určení míry shody interakcí referenční osoby a interakcí cvičené osoby.The aim of the invention is achieved by the method of evaluation of the positive transfer of training, which is based on the fact that the interaction of the reference person with the simulator resources determines the reference dynamic model, the interaction of the trained person with the simulator resources determines a unique dynamic model. Bode diagrams, which are then compared to determine the degree of match between the reference person's interactions and the trained person's interactions.
- 1 CZ 308105 B6- 1 GB 308105 B6
Podstata zařízení pro hodnocení pozitivního přenosu výcviku na simulátoru spočívá v tom, že vyhodnocovací jednotka je dále uzpůsobena k tvorbě Bodeho diagramů z dynamických modelů osob a ke vzájemnému porovnání těchto Bodeho diagramů ve frekvenční oblasti, přičemž je řídicí jednotka dále uzpůsobena pro stanovení Pearsonova korelačního koeficientu mezi těmito porovnávanými Bodeho diagramy ve frekvenční oblasti od 0.1 do 10 rad/s.The essence of the device for evaluating the positive transfer of training on a simulator is that the evaluation unit is further adapted to generate Bode diagrams from dynamic human models and to compare these Bode diagrams in the frequency domain, wherein the control unit is further adapted to determine the Pearson correlation coefficient between comparing Bode diagrams in the frequency range from 0.1 to 10 rad / s.
Vynález umožňuje objektivně hodnotit míru shody chování cvičené osoby s referenční osobou při ovládání určitého zařízení, což umožňuje zodpovědně a účinně nahradit drahý, časově náročný a mnohdy i složitý výcvik cvičené osoby přímo na daném zařízení výcvikem na odpovídajícím simulátoru s tím, že je možno objektivně posoudit schopnosti cvičené osoby v ovládání daného skutečného zařízení a zejména hodnotit pokroky, kterých daná cvičená osoba dosáhla.The invention makes it possible to objectively evaluate the degree of conformity of a trained person with a reference person in controlling a particular device, which enables to replace responsibly and effectively the expensive, time-consuming and often complex training of the trained person directly on the device with training on a corresponding simulator. the ability of the trained person to control the actual equipment and, in particular, to assess the progress made by the trained person.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde zobrazuje obr. 1 příklad prostorového určení předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu, obr. 2 příklad promítání předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu na primární letový displej a vyhodnocení odchylky aktuální polohy letounu od požadované polohy (referenční), obr. 3 schéma fungování dynamického modelu pilota, obr. 4 další příklad prostorového určení předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu, obr. 5 příklady typu a kvality signálů pro identifikaci dynamického modelu pilota, obr. 6 Bodeho diagram s výsledky identifikace modelu chování pilota, obr. 7 příklad provedení systému k výkonu způsobu podle vynálezu, obr. 8 posloupnost úkonů k vyjádření úrovně natrénovanosti pilota.The invention is schematically shown in the drawing, wherein FIG. 1 shows an example of spatial determination of a predefined flight trajectory exercise task; FIG. 2 an example of projecting a predefined flight trajectory exercise exercise on a primary flight display and evaluating the deviation Fig. 3 shows a diagram of the dynamic pilot model operation, Fig. 4 another example of spatial determination of a predefined flight trajectory observation exercise, Fig. 5 examples of the type and quality of signals to identify a dynamic pilot model, Fig. 6 Fig. 7 shows an embodiment of a system for carrying out the method according to the invention; Fig. 8 a sequence of operations to express the level of training of the pilot.
Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Vynález bude popsán na příkladu uskutečnění při leteckém výcviku na věrném simulačním hardwaru v kombinaci se sofistikovaným softwarem pro simulaci dynamiky letu, vizualizaci scény atd. Ekvivalentně lze simulaci využít při výcviku pro pozemní vozidla atd.The invention will be described by way of example in flight training on faithful simulation hardware in combination with sophisticated software for flight dynamics simulation, scene visualization, etc. Equivalently, the simulation can be used in ground vehicle training, etc.
V uvažovaném příkladu leteckého výcviku se pro hodnocení pozitivního přenosu výcviku nejprve vytvoří srovnávací vzorek, který popisuje výkon vycvičeného pilota (instruktora) na simulátoru. Vytvoření tohoto srovnávacího vzorku vycvičeného pilota spočívá v tom, že vycvičený pilot dostane za úkol provést na příslušném simulátoru předem definovaný cvičný úkol sledování trajektorie letu, např. znázorněné na obr. 1 a 4. Tento předem definovaný cvičný úkol pro vycvičeného pilota představuje cvičný let, a to s relevantní stimulací úrovně stresu a únavy v průběhu provádění úkolu. Typický předem definovaný cvičný úkol představuje experimentální trajektorii letu simulátorem v prostoru, kde tato trajektorie obsahuje kompaktní sadu cvičených manévrů, např. vzlet, stoupání, horizontální let, horizontální zatáčky na různých úhlech náklonu, stoupavé a klesavé zatáčky, přiblížení na přistání, přistání atd. pro simulovaný letoun. Součástí definice parametrů takto navržené cvičné trajektorie letu je i specifikace letových veličin (rychlost, výška, kurz) na vstupu do jednotlivých dílčích manévrů sestavy, přidání rychlých dějů (dynamických změn) do trajektorie, např. turbulence atd., kdy se jedná ve své podstatě o superpozici signálu dynamické změny (rychlého děje) na základní trajektorii manévru. Samotný úkol pak pilot provádí tak, že během fungování simulátoru je mu na letovém displeji v simulátoru, např. na primárním letovém displeji, nebo head-up displeji, promítán obraz zadané trajektorie a záměrný obraz polohy cvičného letounu představovaného simulátorem. Typicky je na letový displej promítáno simulované prostředí s bodem určujícím požadovanou polohu letounu (simulátoru) a skutečná poloha letounu (simulátoru) je na tento letový displej promítána jako „záměrný obrazec“. Pilot se snaží ovládáním řídicích prvků simulátoru, v tomto případě tedy řídicí pákou, pedály nožního řízení, ovladači vyvážení a pákou ovládání motoru, minimalizovat vizuální odchylku mezi požadovanou trajektorií (požadovaným bodem) a skutečnou aktuální polohou letounu vyznačenou „záměrným obrazcem“. Příkladně je toto realizováno na primárnímIn the considered flight training example, to evaluate the positive transfer of training, a comparative sample is first described that describes the performance of the trained pilot (instructor) on the simulator. The formation of this pilot trained comparator consists in providing the trained pilot with the task of performing a predefined flight trajectory tracking exercise on the simulator, for example as shown in Figures 1 and 4. This predefined training pilot exercise is a training flight, with relevant stimulation of stress and fatigue levels during the task. A typical pre-defined exercise task is an experimental flight simulator trajectory in a space where the trajectory contains a compact set of drill maneuvers such as take-off, climb, horizontal flight, horizontal bends at different heeling angles, ascending and descending bends, approach to landing, landing, etc. for simulated aircraft. Part of the definition of the training flight trajectory parameters is also the specification of flight variables (speed, height, course) at the entrance to individual partial maneuvers of the assembly, adding fast events (dynamic changes) to the trajectory, such as turbulence, etc. about the superposition of the dynamic change signal (fast action) on the basic trajectory of the maneuver. The pilot performs the task by displaying the image of the given trajectory and the intentional image of the position of the training aircraft represented by the simulator on the flight display in the simulator, eg on the primary flight display or head-up display. Typically, a simulated environment is projected onto a flight display with a point determining the desired position of the airplane (simulator), and the actual position of the airplane (simulator) is projected onto the flight display as a "sight pattern". By controlling the simulator controls, in this case, the control lever, foot pedals, balance controls, and engine control lever, the pilot attempts to minimize the visual deviation between the desired trajectory (the desired point) and the actual actual position of the airplane indicated by the "sight pattern". For example, this is realized on the primary
-2CZ 308105 B6 letovém displeji podobně, jako je na primárním letovém displeji zobrazován umělý horizont a obvyklý znak pro zobrazení skutečné polohy letounu vůči umělému horizontu. Případně toto může být zobrazováno na hlavním zobrazovači simulátoru, na který se jinak promítá obraz okolí simulovaného letounu. Během plnění zadaného úkolu se ze simulátoru snímají údaje popisující reakce vycvičeného pilota při plnění úkolu, např. síly působící na ovládací systém simulátoru, poloha ovládacích prvků simulátoru atd., případně i tělesné funkce vycvičeného pilota, např. krevní tlak, srdeční tep atd. Tímto postupem se získá srovnávací vzorek, který odpovídá chování vycvičeného pilota na simulátoru, přičemž se předpokládá, že takový vycvičený pilot zvládá zadané úkoly na vysoké úrovni, s vysokou přesností a je tedy od výcviku očekáváno, že cvičení piloti budou dosahovat po adekvátním výcviku srovnatelných výsledků jako již vycvičený pilot.-2E 308105 B6 similar to the artificial flight horizon and the usual sign to show the actual position of the airplane relative to the artificial horizon. Alternatively, this can be displayed on the main display of the simulator, to which the image of the surroundings of the simulated airplane is otherwise projected. During the assigned task, the simulator reads data describing the reactions of the trained pilot during the task, eg forces acting on the simulator control system, position of simulator controls etc., possibly also the physical functions of the trained pilot, eg blood pressure, heart rate etc. This procedure gives a comparative sample that corresponds to the behavior of the trained pilot on the simulator, assuming that the trained pilot is capable of performing the tasks at a high level, with high accuracy, and is therefore expected to train pilots to achieve comparable results as already trained pilot.
V uvažovaném příkladu leteckého výcviku se dále pro hodnocení pozitivního přenosu výcviku vytvoří aktuální vzorek, který popisuje výkon aktuálně cvičeného pilota na tomtéž simulátoru. Vytvoření tohoto aktuálního vzorku aktuálně cvičeného pilota spočívá v tom, že aktuálně cvičený pilot dostane za úkol provést na příslušném simulátoru stejný předem definovaný cvičný úkol sledování trajektorie letu, např. znázorněné na obr. 1 a 4, jaký měl již vycvičený pilot, a jaký byl blíže popsán v předchozím textu. Samotný úkol pak aktuálně cvičený pilot provádí stejně jako již vycvičený pilot, přičemž se ze simulátoru opět snímají údaje popisující reakce aktuálně cvičeného pilota při plnění úkolu, např. síly působící na ovládací systém simulátoru, poloha ovládacích prvků simulátoru atd., případně i tělesné fiinkce aktuálně cvičeného pilota, např. krevní tlak, srdeční tep atd. Tímto postupem se získá aktuální vzorek, který odpovídá chování aktuálně cvičeného pilota na simulátoru.Furthermore, in the considered flight training example, to evaluate the positive transfer of training, a current sample is created that describes the performance of the currently trained pilot on the same simulator. Creating this actual sample of the currently trained pilot is that the currently trained pilot is tasked to perform the same predefined flight trajectory tracking exercise on the simulator, as shown in Figures 1 and 4, as the pilot already trained and described in more detail above. The actual task is then performed by the currently trained pilot as well as the already trained pilot, while data describing reactions of the currently trained pilot during the task, such as forces acting on the simulator control system, position of simulator controls etc. pilot, such as blood pressure, heart rate, etc. This procedure obtains a current sample that corresponds to the behavior of the currently trained pilot on the simulator.
Ve své podstatě se výše uvedeným postupem vytvoří tzv. dynamický model vycvičeného pilota (srovnávací vzorek) a dynamický model aktuálně cvičeného pilota (aktuální vzorek), obou na stejném simulátoru, přičemž oba dynamické modely jsou pořízeny při plnění stejného úkolu, při kterém jsou oba piloti vystaveni stejným vnějším vlivům, např. vizuálním, pohybovým či haptickým atd. Dynamický model pilota je přitom ve své podstatě popis reakcí pilota na vnější stimuly a příslušné reakce pilota na tyto vnější stimuly se projevují působením pilota na ovládací prvky simulátoru/letounu, např. změna polohy řídicí páky simulátoru, atd. Každý dynamický model pilota je přitom charakterizován parametry přenosových fůnkcí, které jsou zaznamenány na simulátoru při plnění předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu.In essence, the above-described procedure creates a so-called dynamic model of a trained pilot (comparative sample) and a dynamic model of the currently trained pilot (actual sample), both on the same simulator, both dynamic models being acquired while performing the same task. exposed to the same external influences, eg visual, movement or haptic etc. The dynamic pilot model is basically a description of the pilot's reactions to external stimuli and the corresponding reactions of the pilot to these external stimuli are manifested by the pilot's influence on the simulator / airplane controls. simulator control lever positions, etc. Each dynamic pilot model is characterized by transmission function parameters that are recorded on the simulator while performing a predefined flight trajectory tracking exercise.
Pro samotné vytvoření dynamického modelu vycvičeného pilota (srovnávací vzorek) a dynamického modelu aktuálně cvičeného pilota je použit model ARMAX (auto regressive, moving average with exogenous input), který definuje parametrický lineární model se stochastickou složkou, kdy je například výhodné využít lineární, časově invariantní přístup, zohledňující stochastické poruchy při reakcích pilota na vizuální podnět při plnění předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu. Jako vstupní signál pro identifikaci modelu pilota je dle zvolené metodiky využita vizuální odchylka definována jako rozdíl referenční trajektorie zobrazované na displeji v zorném poli pilota (head-up displej, nebo primární letový displej) a aktuální polohy letounu, viz. obr. 2. Pro generování konzistentních výstupních dat se výhodně použije referenční signál určený např. úhlem klopení. Pro vyhodnocení plnění předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu je jako výstupní signál v procesu identifikace modelu pilota uvažována výchylka výškového kormidla, která byla za tímto účelem zaznamenávána na simulátoru při plnění předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu. K odhadu parametrů modelu ARMAX na základě vstupně-výstupních dat je pak použita metoda chyby predikce. Úkolem odhadu parametrů modelu ARMAX je správné určení řádu polynomů přenosové funkce, jejichž nepřesné stanovení by mohlo způsobovat problémy při validaci modelu. Určení správné struktury modelu je zajištěno optimalizačním algoritmem, jehož hodnotící kritérium je definováno např. jako střední kvadratická odchylka výstupu modelu a měřeného vstupu, například tedy výchylky výškového kormidla. Pro stranový pohyb letounu jsou uvažovány podobné struktury modelu ovšem s výstupy určenými výchylkou křidélek a směrového kormidla.For the actual creation of dynamic model of trained pilot (comparative sample) and dynamic model of currently trained pilot is used model ARMAX (auto regressive, moving average with exogenous input), which defines parametric linear model with stochastic component, where it is advantageous to use linear, time invariant an approach that takes into account stochastic disturbances in the pilot's response to visual stimulus while performing a pre-defined exercise trajectory tracking task. The visual deviation is defined as the difference between the reference trajectory displayed in the pilot's field of view (head-up display or primary flight display) and the current position of the aircraft, as the input signal for the pilot model identification. FIG. 2. To generate consistent output data, a reference signal determined, e.g., by the tilt angle, is preferably used. To evaluate the fulfillment of the predefined flight trajectory observation exercise, the elevation of the rudder that is recorded on the simulator for this purpose during the fulfillment of the predefined flight trajectory observation exercise is considered as the output signal in the pilot model identification process. The prediction error method is then used to estimate the parameters of the ARMAX model based on the I / O data. The task of estimating the parameters of the ARMAX model is to correctly determine the order of polynomials of the transfer function, whose inaccurate determination could cause problems in model validation. Determination of the correct structure of the model is ensured by an optimization algorithm whose evaluation criterion is defined, for example, as the mean quadratic deviation of the model output and the measured input, for example the elevation of the rudder. For the lateral movement of the airplane are considered similar structures of the model, but with the outputs determined by the aileron and rudder deflection.
-3CZ 308105 B6-3E 308105 B6
Výsledek vytvoření dynamického modelu pilota s využitím ARMAX modelu je následně podroben analýze ve frekvenční oblasti, což je znázorněno na obr. 6 jako tzv. Bodeho diagram. Šířka pásma na ose x Bodeho diagramu na obr. 6 koresponduje s rozsahem celkového lidského vnímání pohybu, což je pro typického pilota sportovního letounu rozsah frekvencí od 0.1 do 10 rad/s. Díky případné superpozici signálu dynamických změn na nosný signál základního manévru se při frekvenční analýze dosáhne přesnějšího popisu dynamického modelu pilota.The result of creating a dynamic pilot model using the ARMAX model is then subjected to frequency domain analysis, which is shown in Figure 6 as the so-called Bode diagram. The bandwidth on the x-axis of the Bode diagram in Fig. 6 corresponds to the range of overall human perception of motion, which is a range of frequencies from 0.1 to 10 rad / s for a typical sports airplane pilot. Due to the possible superposition of the dynamic change signal to the basic maneuver carrier signal, a more accurate description of the pilot's dynamic model is achieved in frequency analysis.
Pro samotné hodnocení pozitivního přenosu výcviku na simulátoru se hodnotí míra shody mezi Bodeho diagramy pro dynamický model vycvičeného pilota (srovnávací vzorek) a dynamický model aktuálně cvičeného pilota, např. pomocí Pearsonova korelačního koeficientu. Implementovaná evaluační funkce je popsána tak, že korelační koeficient R reprezentuje míru lineární korelace mezi dvěma proměnnými, kde hodnota 1 reprezentuje totální shodu a hodnota 0 žádnou korelaci. Z toho je možno stanovit, že vypočtené míry korelace mezi Bodeho diagramy pro dynamický model vycvičeného pilota (srovnávací vzorek) a dynamický model aktuálně cvičeného pilota pro jejich přenosové funkce ve frekvenční oblasti s rozsahem frekvencí od 0.1 do 10 rad/s ukazují míru korelace mezi dynamickým modelem vycvičeného pilota (srovnávací vzorek) a dynamickým modelem aktuálně cvičeného pilota (aktuální vzorek), což vyjadřuje objektivní mim, s jakou se praktické dovednosti aktuálně cvičeného pilota při plnění předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu blíží dovednostem vycvičeného pilota při plnění stejného předem definovaného cvičného úkolu sledování trajektorie letu na stejném simulátoru.For the evaluation of the positive transfer of training on the simulator, the degree of agreement between the Bode diagrams for the dynamic model of the trained pilot (comparative sample) and the dynamic model of the currently trained pilot is evaluated, for example using the Pearson correlation coefficient. The implemented evaluation function is described so that the correlation coefficient R represents the degree of linear correlation between two variables, where the value 1 represents total agreement and the value 0 represents no correlation. From this, it can be determined that the calculated correlation rates between the Bode diagrams for the dynamic trained pilot model (comparative sample) and the currently trained pilot dynamic model for their frequency domain transfer functions with a frequency range of 0.1 to 10 rad / s show the correlation rate between dynamic a pilot-trained model (comparative sample) and a dynamic pilot-trained model (actual sample), which expresses an objective mimic of the practical skills of the currently trained pilot in performing a predefined flight trajectory observation approach to the trained pilot in performing the same predefined training exercise the task of tracking the flight trajectory on the same simulator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2018-171A CZ308105B6 (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Method of evaluating the positive transfer of training on a simulator and equipment for it. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2018-171A CZ308105B6 (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Method of evaluating the positive transfer of training on a simulator and equipment for it. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2018171A3 CZ2018171A3 (en) | 2019-10-16 |
CZ308105B6 true CZ308105B6 (en) | 2020-01-08 |
Family
ID=68164663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2018-171A CZ308105B6 (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Method of evaluating the positive transfer of training on a simulator and equipment for it. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ308105B6 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130280678A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | The Boeing Company | Aircrew training system |
EP2833340A1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-04 | The Provost, Fellows, Foundation Scholars, and The Other Members of Board, of The College of The Holy and Undivided Trinity of Queen Elizabeth | Method and system for measuring communication skills of team members |
US20150079545A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Thomas R. Kurtz | Systems and methods for automated flight instruction and certification |
EP3104360A1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-12-14 | The Boeing Company | Method for training crew in a flight simulator |
-
2018
- 2018-04-06 CZ CZ2018-171A patent/CZ308105B6/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130280678A1 (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | The Boeing Company | Aircrew training system |
EP2833340A1 (en) * | 2013-08-01 | 2015-02-04 | The Provost, Fellows, Foundation Scholars, and The Other Members of Board, of The College of The Holy and Undivided Trinity of Queen Elizabeth | Method and system for measuring communication skills of team members |
US20150079545A1 (en) * | 2013-09-16 | 2015-03-19 | Thomas R. Kurtz | Systems and methods for automated flight instruction and certification |
EP3104360A1 (en) * | 2015-06-08 | 2016-12-14 | The Boeing Company | Method for training crew in a flight simulator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2018171A3 (en) | 2019-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA82378C2 (en) | Aviation simulator | |
Gerathewohl | Fidelity of simulation and transfer of training: a review of the problem | |
US20180285236A1 (en) | Troubleshooting a model defining a dynamic behavior of a simulated interactive object | |
Jirgl et al. | The identification possibilities of the measured parameters of an aircraft model and pilot behavior model on the flight simulator | |
Boril et al. | Experimental identification of pilot response using measured data from a flight simulator | |
US10712734B2 (en) | Continuous monitoring of a model in an interactive computer simulation station | |
US11003809B2 (en) | Repairing a model associated to a simulated interactive object | |
CZ308105B6 (en) | Method of evaluating the positive transfer of training on a simulator and equipment for it. | |
Zaal et al. | Effects of motion cues on the training of multi-axis manual control skills | |
BUSSOLARI et al. | The use of vestibular models for design and evaluation of flight simulator motion | |
Boril et al. | Possibilities of Assessing Objectively a Flight Illusion Effect on a Pilot´ s Spatial Orientation | |
Pieters et al. | A simulator comparison study into the effects of motion filter order on pilot control behavior | |
Pool et al. | Effects of heave washout settings in aircraft pitch disturbance Rejection | |
Gerlach | Developments in mathematical models of human pilot behaviour | |
US10915676B2 (en) | Recertification of an interactive computer simulation station | |
Peterse et al. | Interactions of Outside Visual Cues and Motion Cueing Settings in Yaw Tracking | |
Pool et al. | Evaluating simulator-based training of skill-based control behavior using multimodal operator models | |
Jirgl et al. | Assessing quality of pilot training with use of mathematical analyses | |
Krishnakumar et al. | A simulator-based automated helicopter hover trainer-synthesis and verification | |
Pool et al. | A cybernetic approach to assess the training of manual control skills | |
RU2213375C2 (en) | Method of training pilot in control of flying vehicle in real time | |
Ferraro et al. | Stealth adapt: Assessing UAS operator workload during simulated search and rescue | |
van den Berg et al. | Conducting multi-modal pilot model identification-Results of a simulator experiment | |
Simm | Technical and Psychological Aspects of Pilot Gain | |
Ebbatson et al. | The application of frequency analysis based performance measures as an adjunct to flight path derived measures of pilot performance |