RU2038043C1

RU2038043C1 - Method for assessing operator's proficiency

Info

Publication number: RU2038043C1
Application number: SU4927103/14A
Authority: RU
Inventors: О.Г. Голикова; И.Г. Городецкий; В.А. Садов
Original assignee: Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского
Priority date: 1991-04-11
Filing date: 1991-04-11
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: engineering; psychological design. SUBSTANCE: essence of this method of assessing proficiency of operator functioning within operator-machine system resides in measuring errors of matching target controlled by signal transmitted from programmer and displayed by indicator and movable sight controlled by signal given by operator. Control signals transmitted by programmer and operator are corrected by signals whose values are dependent on difference between magnitude of operator's error and allowable threshold value of error. Sign of auxiliary signal is opposite to sign of this difference. EFFECT: merit of disclosed method consists in that auxiliary signal, which is difference between operator's errors and allowable threshold values of these errors having corresponding signs, is continuously used for correcting control signals produced by programmer and operator. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области инженерно-психологического конструирования объектов управления, профессионального отбора, оценки уровня подготовки, диагностики функциональных возможностей оператора в системе человек-машина. The invention relates to the field of engineering and psychological construction of control objects, professional selection, assessment of the level of training, diagnostics of the functional capabilities of the operator in the human-machine system.

Известен способ диагностики возможностей оператора, реализованный в имитаторе преследующего слежения с адаптирующейся псевдослучайной программой траектории метки, в котором скорость движения метки изменяется по экспоненциальному закону от заданного максимума, и направление движения после каждого накрытия метки визиром, управляемым оператором. A known method for diagnosing operator capabilities is implemented in a pursuit tracking simulator with an adaptable pseudo-random mark trajectory program, in which the speed of the mark changes exponentially from a given maximum, and the direction of motion after each marking is covered with a visor controlled by the operator.

Недостатком реализуемого в устройстве способа диагностики является отсутствие обратной связи по выходным параметрам качества слежения за меткой. The disadvantage of the diagnostic method implemented in the device is the lack of feedback on the output parameters of the quality of tracking the tag.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ определения видеомоторной координационной способности, заключающийся в том, что по экрану индикатора перемещается метка, управляемая по программе заданной ЭВМ, и визир, управляемый оператором, задачей которого является совмещение и удержание метки в касании с визиром. При этом по соотношению времени "накрытия" метки с общим временем испытания определяется пригодность оператора к выполнению поставленной задачи. К числу недостатков прототипа следует отнести невозможность определения предельных возможностей оператора в течение продолжительного времени и его тренированности в режиме работы близком к предельному. Closest to the proposed technical solution is a method for determining the video-motor coordination ability, which consists in the fact that a marker controlled by the program of a given computer moves along the indicator screen and a sight controlled by an operator whose task is to combine and hold the mark in touch with the sight. Moreover, by the ratio of the time of “covering” the mark with the total test time, the suitability of the operator to accomplish the task is determined. The disadvantages of the prototype include the inability to determine the maximum capabilities of the operator for a long time and his training in the operating mode close to the limit.

Целью изобретения является определение динамики предельных возможностей оператора при заранее заданной допустимой ошибке регулирования. The aim of the invention is to determine the dynamics of the marginal capabilities of the operator at a predetermined allowable error of regulation.

Поставленная цель достигается тем, что в способе оценки уровня подготовки оператора в системе человек-машина, основанном на измерении ошибки совмещения поданных на индикатор мишени, управляемой сигналом от программатора, и подвижного визира, управляемого сигналом от оператора, управляющие сигналы от программатора и от оператора корректируются дополнительными сигналами, величина которых зависит от разности величины ошибки оператора и допустимого порогового значения ошибки, а знак дополнительного сигнала противоположен знаку разности. This goal is achieved by the fact that in the method of assessing the level of training of the operator in the human-machine system, based on measuring the error of combining the targets sent to the indicator, controlled by the signal from the programmer, and the moving sight, controlled by the signal from the operator, the control signals from the programmer and the operator are corrected additional signals, the value of which depends on the difference between the operator error value and the allowable error threshold value, and the sign of the additional signal is opposite to the difference sign and.

Сравнение предложенного технического решения с прототипом показывает, что предложенный способ отличается тем, что дополнительный сигнал, представляющий собой разность ошибок оператора и допустимого порогового значения этих ошибок с соответствующим знаком непрерывно используется для корректировки управляющих сигналов программатора и оператора. Скорость корректировки управляющих сигналов программатора и оператора задается априорно. Она служит для моделирования различных режимов работы системы в зависимости от динамики исследуемых процессов адаптации человека. Таким образом, предложенный способ соответствует критерию "новизна". Comparison of the proposed technical solution with the prototype shows that the proposed method is characterized in that the additional signal, which is the difference between the operator errors and the allowable threshold value of these errors with the corresponding sign, is continuously used to adjust the control signals of the programmer and the operator. The speed of correction of the control signals of the programmer and the operator is set a priori. It serves to simulate various modes of the system depending on the dynamics of the studied processes of human adaptation. Thus, the proposed method meets the criterion of "novelty."

Сравнение предложенного технического решения с другими известными техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предложенное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the proposed technical solution with other known technical solutions in this technical field did not allow to reveal in them the features that distinguish the proposed solution from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

Изобретение поясняется чертежом, где приведена функциональная схема, реализующая предложенный способ. The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram that implements the proposed method.

От программатора 1 сигнал U программатора поступает на первый вход сумматора 2, на второй вход которого подается сигнал U коррекции с первого выхода блока сравнения 3, второй выход которого подключен к первому входу сумматора 4, а на первый и второй входы подаются соответственно сигналы U опоры и U ошибки совмещения, снимаемые с выхода индикатора 5, на управляющие входы метки и визира которого поступают сигналы с выхода сумматора 2 и 4 соответственно, ко второму входу сумматора 4 подключен выход управляющей ручки 6 оператора. From programmer 1, the signal U of the programmer is supplied to the first input of adder 2, the second input of which is supplied with a correction signal U from the first output of the comparison unit 3, the second output of which is connected to the first input of adder 4, and the signals U of the support are supplied to the first and second inputs, respectively U alignment errors, removed from the output of indicator 5, to the control inputs of the label and the sight of which signals from the output of the adder 2 and 4, respectively, are connected to the second input of the adder 4 the output of the operator control handle 6.

На примере предложенной схемы способ реализуется следующим образом. Using the proposed scheme as an example, the method is implemented as follows.

Сигнал от программатора 1 через сумматор 2 поступает на вход управления меткой индикатора 5, заставляя последнюю смещаться по экрану со скоростью и в направлении, заданном программой. The signal from the programmer 1 through the adder 2 is fed to the control label input indicator 5, forcing the latter to move around the screen at a speed and in the direction specified by the program.

Оператор, смещая ручку управления 6 через сумматор 4 воздействует на вход управления визиром индикатора 5 и стремится совместить визир с меткой; на выходе индикатора формируется сигнал U ошибки совмещения, соответствующий величине рассогласования положения метки и визира, и поступающий на второй вход блока сравнения, на первый вход которого подают сигнал U опоры допустимого значения ошибки. The operator, shifting the control knob 6 through the adder 4 acts on the control input of the indicator sight 5 and seeks to combine the sight with the mark; at the output of the indicator, a registration error signal U is generated, corresponding to the value of the mismatch between the position of the mark and the sight, and fed to the second input of the comparison unit, to the first input of which a signal U of the support of the allowable error value is supplied.

Блок сравнения выделяет корректирующий сигнал U коррекции, подаваемый на второй вход сумматора 2. В зависимости от того, как оператор справляется с поставленной задачей (величина ошибки "накрытия" метки визиром с выхода индикатора 5) сигнал U коррекции увеличивает или уменьшает скорость смещения метки, создавая условия для работы данного оператора в режиме близком к предельному в течение длительного времени. Для дополнительного усложнения работы оператора возможна подача корректирующего сигнала на второй вход сумматора 4, при этом U коррекции смешивается с управляющим сигналом от ручки оператора, создавая дополнительные трудности в процессе слежения за меткой. The comparison unit selects the correction signal U correction, applied to the second input of the adder 2. Depending on how the operator copes with the task (the error value of "covering" the mark with the sight from the output of indicator 5), the correction signal U increases or decreases the mark offset speed, creating conditions for the operation of this operator in the mode close to the limit for a long time. To further complicate the work of the operator, it is possible to supply a correction signal to the second input of the adder 4, while the U correction is mixed with the control signal from the operator's handle, creating additional difficulties in the process of tracking the mark.

Использование способа, благодаря безинерционности обратной связи по адаптации параметров, позволяет: изучить динамику работы оператора, определить поведение системы человек-машина в области критических параметров ошибки регулирования, вызывающих отказ или срыв операторской деятельности, определить степень соответствия органов управления и органов отображения информации психофизиологическим требованиям человека, сократить время проведения экспериментальных исследований системы человек-машина по сравнению с существующими методами. Using the method, due to the inertia of feedback on adaptation of parameters, allows you to: study the dynamics of the operator’s work, determine the behavior of the human-machine system in the field of critical parameters of regulatory errors that cause failure or disruption of operator activity, determine the degree to which control bodies and information display bodies correspond to the psychophysiological requirements of a person to reduce the time for conducting experimental studies of the human-machine system compared to the existing method mi

Claims

METHOD FOR EVALUATING THE OPERATOR'S PREPARATION LEVEL, based on measuring the alignment error signal between a target controlled by a signal from the programmer and a moving sight, controlled by a signal from the operator, characterized in that, in order to determine the dynamics of the operator's maximum capabilities, the control signals from the programmer and operator are adjusted by an additional a signal whose value depends on the difference between the magnitude of the alignment error signal and the allowable error value, and the sign of the additional signal is opposite to the sign of e that difference.