RU2653219C2 - Method of controlling cosmonaut's readiness for flying operations - Google Patents

Method of controlling cosmonaut's readiness for flying operations Download PDF

Info

Publication number
RU2653219C2
RU2653219C2 RU2016122854A RU2016122854A RU2653219C2 RU 2653219 C2 RU2653219 C2 RU 2653219C2 RU 2016122854 A RU2016122854 A RU 2016122854A RU 2016122854 A RU2016122854 A RU 2016122854A RU 2653219 C2 RU2653219 C2 RU 2653219C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
astronaut
parameters
flight operations
actions
gaze
Prior art date
Application number
RU2016122854A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016122854A (en
Inventor
Александр Юрьевич Калери
Сергей Васильевич Бронников
Александр Сергеевич Рожков
Дмитрий Николаевич Рулев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" filed Critical Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва"
Priority to RU2016122854A priority Critical patent/RU2653219C2/en
Publication of RU2016122854A publication Critical patent/RU2016122854A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2653219C2 publication Critical patent/RU2653219C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/006Simulators for teaching or training purposes for locating or ranging of objects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

FIELD: astronautics.
SUBSTANCE: invention relates to training methods for spacecraft crews. Method includes the reproduction of tasks to one or more cosmonauts (K), the recording of parameters characterizing the performance of K tasks, comparing the obtained data with the set values and determining the level of readiness K. In this case, the parameters of the current position and orientation of the head K and the direction of view of K relative to systems and elements simulated flight operations (MFO). According to the measured parameters, on which the view of K is directed and compare these parameters with the set values corresponding to the actions K. Results of the comparison record the information on the performed actions of K in the MFO. Taking into account this information, they reproduce the information corresponding to the simulated tasks for the implementation of the MFO. Measure the execution time K actions in MFO. Based on the results of comparison of the measured and set time values, the readiness of K to perform flight operations is judged.
EFFECT: technical result consists in taking into account the direction of K's view of the systems and elements of the MFO.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при контроле готовности экипажа космического аппарата (КА) к выполнению полетных операций.The invention relates to space technology and can be used to monitor the readiness of the crew of the spacecraft (SC) to perform flight operations.

Для обеспечения надежности профессиональной деятельности экипажа, предупреждения снижения его физической и психической работоспособности проводятся бортовые тренировки в ходе полета КА (см. ГОСТ Р 50804-95 Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате. Общие медико-технические требования, раздел 7.4). Бортовые тренировки позволяют, в том числе, поддерживать готовность экипажа к выполнению полетных операций, в том числе реагированию на нештатные ситуации.To ensure the reliability of the crew’s professional activities, to prevent the reduction of their physical and mental performance, on-board training is conducted during the spacecraft flight (see GOST R 50804-95 Cosmonaut's habitat in a manned spacecraft. General medical and technical requirements, section 7.4). On-board training allows, among other things, to maintain the crew’s preparedness for flight operations, including emergency response.

Известен способ тренировки экипажа (Корчемный П.А. Психология летного обучения. М: Воениздат, 1986) по действиям в аварийных ситуациях с использованием идеомоторного метода подготовки без применения тренажерных средств, который позволяет выработать фиксированную установку на воображаемую ситуацию. Этот метод имеет ряд недостатков, в частности, отсутствует возможность отработки навыка распознавания ситуации экипажем, отсутствует ответная реакция органов управления и т.д.A known method of training the crew (Korchemny PA, Psychology of flight training. M: Military Publishing House, 1986) on emergency actions using the ideomotor training method without the use of simulators, which allows you to develop a fixed installation on an imaginary situation. This method has a number of drawbacks, in particular, there is no possibility of developing the skill of recognizing the situation by the crew, there is no response from the governing bodies, etc.

Известен способ определения работоспособности оператора или группы операторов воздушного транспорта (заявка на изобретение РФ 94027101 от 05.07.1994, МПК: A61B 5/00), включающий воздействие на оператора циклом работ, в процессе выполнения которых производят регистрацию параметров полета, собирают показания регистрирующих приборов, обрабатывают измеренные данные, полученные результаты наносят на график, по характеру кривых которого судят о работоспособности оператора/ов, при этом для обработки отбирают результаты измерений нормальных полетов и определяют категории нормального полета по контрольным границам факторно-безопасных, относительно факторно-безопасных, предельных факторно-неопределенных полетов, по которым судят о работоспособности операторов. Недостатком способа является то, что в нем определяют работоспособность оператора на фоне выполнения цикла работ сопровождения фактических полетов, что в общем случае не обеспечивает наличия всего многообразия возможных нештатных ситуаций.There is a method of determining the operability of an operator or a group of air transport operators (application for invention of the Russian Federation 94027101 dated 07/05/1994, IPC: A61B 5/00), which includes exposure of the operator to a cycle of work during which flight parameters are recorded, readings from recording instruments are collected, they process the measured data, the results are applied to a graph, the nature of the curves of which judge the operability of the operator / s, while the results of measurements of normal flights and They categorize the normal flight according to the control boundaries of factor-safe, relatively factor-safe, limiting factor-indefinite flights, which are used to judge the operability of operators. The disadvantage of this method is that it determines the operability of the operator against the background of a cycle of operations of tracking actual flights, which in the general case does not ensure the availability of the whole variety of possible emergency situations.

Известен способ автоматизированного обучения базовым навыкам управления технологическими процессами (патент РФ 2229166, заявка 2003124476 от 11.08.2003, МПК 7 G09B 19/18, G09B 7/00, G06F 17/60 прототип), включающий использование компьютерной системы для формирования гибкого информационного пространства, снабженной базой знаний причин и симптомов нарушений хода технологических процессов, устройствами генерации причин, симптомов, оценивания знаний и навыков обучаемого, настройки параметров оценивания знаний и навыков обучаемого и протоколирования экзамена, интерфейсом обучаемого с устройствами генерации причин, симптомов и оценивания, интерфейсом инструктора с базой знаний и устройствами оценивания и протоколирования экзамена, причем гибкое информационное пространство формируют путем пополнения пользователем базы знаний, последовательно генерируют и предъявляют обучаемому отдельные причины с набором симптомов и отдельные наборы симптомов с несколькими причинами для выбора правильных ответов с последующим оцениванием. Способ обеспечивает обучение операторов и контроль их знаний и навыков безопасного и эффективного управления технологическими процессами.A known method of automated training in basic skills in process control (RF patent 2229166, application 2003124476 from 08/11/2003, IPC 7 G09B 19/18, G09B 7/00, G06F 17/60 prototype), including the use of a computer system to form a flexible information space, equipped with a knowledge base of the causes and symptoms of technological process disturbances, devices for generating causes, symptoms, assessing the learner’s knowledge and skills, setting the parameters for assessing the learner’s knowledge and skills and recording the exam, a student’s interface with devices for generating causes, symptoms and assessment, an instructor interface with a knowledge base and exam assessment and recording devices, moreover, a flexible information space is formed by replenishing a user’s knowledge base, individual reasons with a set of symptoms and separate sets of symptoms with several symptoms are generated and presented to the student reasons for choosing the right answers, followed by evaluation. The method provides training for operators and control of their knowledge and skills of safe and effective process control.

К недостаткам способа-прототипа относится то, что он не предусматривает возможность натурного моделирования выполнения испытуемым действий (операций) по управлению технологическими процессами, в том числе пространственных перемещений испытуемого оператора и его направления взгляда в соответствии с реальной конструкцией управляемого объекта и системы управления, необходимых для управления технологическими процессами.The disadvantages of the prototype method include the fact that it does not provide for the possibility of full-scale modeling of the subject's actions (operations) to control technological processes, including spatial movements of the test operator and his gaze in accordance with the actual design of the controlled object and control system necessary for process control.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение качества и достоверности определения уровня готовности космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) к выполнению полетных операций.The problem to which the present invention is directed is to improve the quality and reliability of determining the level of preparedness of an astronaut / s (crew members of a manned spacecraft) to perform flight operations.

Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящего изобретения, заключается в обеспечении оперативного учета направления взгляда космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) относительно систем и элементов моделируемых полетных операций при тренировке и контроле готовности космонавта/ов к выполнению полетных операций.The technical result achieved by the implementation of the present invention is to provide operational accounting of the direction of the astronaut / s (crew members of the manned spacecraft) gaze regarding the systems and elements of simulated flight operations during training and monitoring the cosmonaut / s readiness for flight operations.

Технический результат достигается тем, что в способе контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций, включающем воспроизведение заданий космонавту, регистрацию значений параметров, характеризующих выполнение космонавтом заданий, сравнение полученных данных с задаваемыми значениями и определение уровня готовности космонавта по результатам сравнения, дополнительно измеряют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций, измеряют параметры направления взгляда космонавта при задаваемых фиксируемых и текущих положениях и ориентации головы и направления взгляда космонавта, воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, по измеренным параметрам положения и ориентации головы и направления взгляда космонавта определяют объекты, на которые направлен взгляд космонавта, сравнивают значения параметров, определяющих текущее положение головы космонавта и объекты, на которые направлен взгляд космонавта, с задаваемыми значениями, соответствующими выполняемым действиям космонавта, и по результатам данного сравнения регистрируют информацию о выполненных действиях космонавта в моделируемых полетных операциях, после чего в процессе контроля готовности космонавта к полетным операциям воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, сформированную с учетом зарегистрированной информации о выполненных действиях космонавта, измеряют время выполнения космонавтом действий в моделируемых полетных операциях, сравнивают измеренные значения времени с задаваемыми значениями и по результатам данного сравнения судят о готовности космонавта к выполнению полетных операций.The technical result is achieved by the fact that in the method of monitoring the cosmonaut’s readiness to perform flight operations, including reproducing the tasks of the astronaut, registering the values of the parameters characterizing the astronaut’s performance of the tasks, comparing the received data with the set values and determining the level of the astronaut’s readiness from the results of comparison, additionally measure the parameters of the current position and orientation of the astronaut’s head relative to systems and elements of simulated flight operations, measure the parameters directions of the astronaut’s gaze at given fixed and current positions and orientations of the head and directions of the astronaut’s gaze, reproduce information corresponding to simulated tasks for performing flight operations; objects measured by the astronaut’s gaze are determined by the measured parameters of the position and orientation of the head and the astronaut’s gaze, compare values parameters that determine the current position of the astronaut’s head and objects to which the astronaut’s gaze is directed, with the given values corresponding to the actions performed by the astronaut, and according to the results of this comparison, information is recorded on the actions performed by the astronaut in simulated flight operations, after which, in the process of monitoring the cosmonaut's readiness for flight operations, information corresponding to the simulated tasks for performing flight operations is generated, which is generated taking into account recorded information about the performed astronaut actions, measure the time the astronaut performs actions in simulated flight operations, comparing They measure the measured time values with the set values and, based on the results of this comparison, judge the cosmonaut’s readiness for flight operations.

Поясним предложенные в способе действия.Let us explain the proposed method of action.

На представленном рисунке отображена блок-схема системы, реализующей предлагаемый способ, и введены следующие обозначения:The presented figure shows a block diagram of a system that implements the proposed method, and the following notation is introduced:

1 - блок задания параметров фиксируемых направлений взгляда и положений и ориентации головы космонавта;1 - unit for setting parameters of the fixed directions of the gaze and the positions and orientations of the head of the astronaut;

2 - блок измерения параметров положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций;2 - a unit for measuring the parameters of the position and orientation of the astronaut’s head relative to systems and elements of simulated flight operations;

3 - блок измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта;3 - unit for measuring the parameters of the direction of the astronaut's gaze relative to the head of the astronaut;

4 - блок определения калибровочных параметров;4 - unit for determining calibration parameters;

5 - блок управления тренировкой;5 - training control unit;

6 - блок определения объектов, на которые направлен взгляд космонавта;6 - a block for determining objects that the astronaut's gaze is directed to;

7 - блок моделирования параметров событий моделируемых полетных операций;7 is a block modeling the parameters of the events of simulated flight operations;

8 - мультимедийное интерактивное средство космонавта;8 - multimedia interactive tool of the astronaut;

9 - блок анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта;9 - block analysis and registration of information about the performed actions of the astronaut;

10 - блок определения уровня подготовки космонавта;10 - block determining the level of training of the astronaut;

11 - блок выполнения калибровки; 11 - block calibration;

12 - блок выполнения тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций.12 - unit for training and monitoring the readiness of the astronaut to perform flight operations.

В представленной системе разные выходы блока 1 соединены с входами, соответственно, блоков 2, 3 и 4.In the presented system, the different outputs of block 1 are connected to the inputs, respectively, of blocks 2, 3, and 4.

Выход блока 2 соединен со вторым входом блока 4 и первым входом блока 6.The output of block 2 is connected to the second input of block 4 and the first input of block 6.

Выход блока 3 соединен с третьим входом блока 4 и со вторым входом блока 6.The output of block 3 is connected to the third input of block 4 and to the second input of block 6.

Выход блока 4 соединен с третьим входом блока 6.The output of block 4 is connected to the third input of block 6.

Разные выходы блока 5 соединены с входами, соответственно, блоков 7 и 10.Different outputs of block 5 are connected to the inputs, respectively, of blocks 7 and 10.

Выход блока 6 соединен с входом блока 9.The output of block 6 is connected to the input of block 9.

Выход блока 7 соединен с входами блоков 5 и 8.The output of block 7 is connected to the inputs of blocks 5 and 8.

Выход блока 8 соединен со вторым входом блока 9.The output of block 8 is connected to the second input of block 9.

Разные выходы блока 9 соединены со вторыми входами, соответственно, блоков 5 и 7.The different outputs of block 9 are connected to the second inputs, respectively, of blocks 5 and 7.

Блоки с 1 по 4 составляют вместе блок выполнения калибровки 11.Blocks 1 through 4 comprise together a calibration execution unit 11.

Блоки со 2 по 11 составляют вместе блок выполнения тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций 12.Blocks 2 through 11 comprise together a block for training and monitoring the cosmonaut's readiness for flight operations 12.

В предлагаемом способе на начальном этапе задействуется блок выполнения калибровки 11, с использованием которого выполняют следующие действия, обеспечивающие «настройку» процесса определения направления взгляда космонавта (каждого члена экипажа).In the proposed method, at the initial stage, the calibration execution unit 11 is activated, with the help of which the following actions are performed, which ensure the "adjustment" of the process of determining the direction of the astronaut's gaze (each crew member).

В блоке задания параметров фиксируемых направлений взгляда и положений и ориентации головы космонавта 1 задают параметры фиксируемых направлений взгляда и фиксируемых положений и ориентации головы космонавта для определения калибровочных параметров, которые в дальнейшем будут использоваться в расчетах для определения объектов, на которые направлен текущий взгляд космонавта в произвольные моменты времени. Например, задание параметров фиксируемых направлений взгляда осуществляется заданием фиксируемых положений и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды (систем и элементов моделируемых полетных операций) и фиксируемых разнесенных в поле зрения космонавта объектов окружающей среды, на которые должен быть направлен взгляд космонавта.In the block for setting the parameters of the fixed directions of the gaze and the positions and orientations of the astronaut's head 1, the parameters of the fixed directions of the gaze and the fixed positions and the orientations of the head of the astronaut are set to determine the calibration parameters that will be further used in the calculations to determine the objects that the astronaut’s current gaze is directed at arbitrary moments of time. For example, the parameters of the fixed directions of gaze are set by setting the fixed positions and orientations of the astronaut's head relative to the environment (systems and elements of simulated flight operations) and fixed environmental objects spaced in the field of vision of the astronaut, to which the astronaut's gaze should be directed.

В блоке измерения параметров положения и ориентации головы космонавта относительно КА 2 в соответствии с данными, поступившими от блока 1, запоминают задаваемые параметры фиксируемых положений и ориентации головы космонавта. Если задаваемые фиксируемые положения и ориентация головы космонавта заданы не формализовано (например, простым описанием, как должна быть ориентирована голова космонавта относительно окружающей среды), то при указанных задаваемых фиксируемых положениях и ориентации головы космонавта выполняют измерение формализованных параметров положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды. Например, измерение формализованных параметров текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды может быть осуществлено следующим образом:In the unit for measuring the parameters of the position and orientation of the astronaut’s head relative to KA 2, in accordance with the data received from block 1, the set parameters of the fixed positions and orientations of the astronaut’s head are stored. If the specified fixed positions and the orientation of the astronaut’s head are not specified formally (for example, by a simple description of how the astronaut’s head should be oriented with respect to the environment), then with the specified specified fixed positions and the orientation of the astronaut’s head, formalized parameters of the position and orientation of the astronaut’s head are measured . For example, the measurement of formalized parameters of the current position and orientation of the astronaut's head relative to the environment can be carried out as follows:

- размещают в разнесенных точках окружающей среды не менее, чем четыре снабженных оптическими системами позиционно-чувствительных детектора инфракрасного излучения;- place at not less than four points of the environment not less than four positionally sensitive infrared radiation detectors equipped with optical systems;

- размещают на голове космонавта не менее, чем три излучателя инфракрасных импульсных сигналов,- place on the head of the astronaut no less than three emitters of infrared pulse signals,

- осуществляют формирование управляющих воздействий на упомянутые излучатели инфракрасных импульсных сигналов при текущем положении головы космонавта;- carry out the formation of control actions on the said emitters of infrared pulse signals at the current position of the head of the astronaut;

- упомянутыми позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения регистрируют инфракрасные сигналы, излучаемые инфракрасными излучателями (т.е. осуществляют измерение параметров, генерируемых позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения);- the aforementioned position-sensitive infrared radiation detectors register infrared signals emitted by infrared emitters (i.e. measure the parameters generated by the position-sensitive infrared radiation detectors);

- по измеренным значениям параметров, генерируемых позиционно-чувствительными детекторами инфракрасного излучения, и заданным значениям параметров расположения детекторов и оптических систем определяют значения координат местоположений излучателей инфракрасных импульсных сигналов в связанной с окружающей средой системе координат, по которым определяют параметры относительного положения местоположений излучателей инфракрасных импульсных сигналов,- from the measured values of the parameters generated by the position-sensitive detectors of infrared radiation, and the given values of the location parameters of the detectors and optical systems, determine the coordinates of the locations of the emitters of infrared pulse signals in the environment-related coordinate system, which determine the parameters of the relative position of the locations of the emitters of infrared pulse signals ,

- по текущим значениям координат местоположений излучателей инфракрасных импульсных сигналов определяют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды.- the current position and orientation of the astronaut’s head relative to the environment are determined from the current coordinates of the locations of the emitters of infrared pulsed signals.

Также измерение параметров текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды может быть осуществлено по аналогичной схеме с использованием генераторов и приемников ультразвукового излучения (см. Способ ориентирования перемещаемого в пилотируемом аппарате прибора и система для его осуществления. Патент РФ 2531781. Бюл. №30, 2014).Also, the measurement of the parameters of the current position and orientation of the astronaut’s head relative to the environment can be carried out in a similar manner using generators and receivers of ultrasonic radiation (see. Orientation method of the instrument moved in a manned spacecraft and system for its implementation. RF Patent 2531781. Bull. No. 30, 2014).

Определенные параметры положения головы космонавта получены на основе определения положения как минимум трех точек и, таким образом, наряду с местоположением несут информацию об ориентации головы космонавта относительно окружающей среды (систем и элементов моделируемых полетных операций). Современный уровень развития техники обеспечивает малые габаритные и весовые характеристики аппаратуры, размещаемой на голове космонавта.Certain parameters of the position of the head of the astronaut were obtained on the basis of determining the position of at least three points and, thus, along with the location, they carry information on the orientation of the head of the astronaut relative to the environment (systems and elements of simulated flight operations). The current level of technological development provides small overall and weight characteristics of the equipment placed on the head of the astronaut.

В блоке измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта 3 в соответствии с данными, поступившими от блока 1, измеряют параметры направления взгляда космонавта относительно головы космонавта при задаваемых фиксируемых направлениях взгляда и фиксируемых положениях и ориентации головы космонавта. Например, измерение параметров направления взгляда может быть осуществлено следующим образом:In the unit for measuring the parameters of the direction of the astronaut’s gaze relative to the head of the astronaut 3, in accordance with the data received from the block 1, the parameters of the direction of the gaze of the astronaut relative to the astronaut’s head are measured at fixed fixed directions of gaze and fixed positions and orientations of the astronaut’s head. For example, the measurement of the direction of gaze can be carried out as follows:

- инфракрасным излучением от не менее, чем 2-х источников инфракрасного излучения (например, инфракрасных диодов) в освещают глаза космонавта, последовательно направленные на не менее, чем пять задаваемых фиксируемых разнесенных в поле зрения космонавта объекта окружающей среды,- infrared radiation from at least 2 sources of infrared radiation (for example, infrared diodes) in illuminate the eyes of the astronaut, sequentially aimed at at least five preset fixed fixed in the field of vision of the astronaut object of the environment,

- осуществляют съемку глаз космонавта инфракрасной камерой, установленной соосно данным источникам инфракрасного излучения,- carry out the shooting of the eyes of the astronaut with an infrared camera mounted coaxially with these sources of infrared radiation,

- выделяют на полученном изображении глаз, зрачок (центр зрачка) и блик на роговице глаза от упомянутого инфракрасного излучения,- allocate on the obtained image the eye, the pupil (the center of the pupil) and the glare on the cornea of the eye from said infrared radiation,

- по их взаимному расположению на основе вектора смещения между позициями центра зрачка и роговичного блика (Pupil - CR метод) определяют и фиксируют (запоминают) параметры направления взгляда космонавта относительно головы космонавта, соответствующие каждой выполняемой космонавтом комбинации заданных направлений взгляда при заданных положениях и ориентации головы космонавта.- based on their relative position on the basis of the displacement vector between the positions of the center of the pupil and the corneal highlight (Pupil - CR method), the astronaut’s gaze direction relative to the astronaut’s head is determined and stored (stored), corresponding to each combination of the given gaze directions at the given positions and head orientation performed by the astronaut astronaut.

В блоке определения калибровочных параметров 4 в соответствии с данными, поступившими от блоков 1÷3, по измеренным параметрам направления взгляда и положения и ориентации головы космонавта определяют и фиксируют (запоминают) калибровочные параметры, которые в дальнейшем будут использоваться для определения объектов, на которые направлен текущий взгляд космонавта в произвольные текущие моменты времени.In the block for determining calibration parameters 4, in accordance with the data received from blocks 1–3, the calibration parameters are determined and stored (stored) by the measured parameters of the gaze and the position and orientation of the astronaut’s head, which will later be used to determine the objects that are aimed at the astronaut’s current view at arbitrary current points in time.

Далее, в процессе тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций, задействуется блок выполнения тренировки и контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций 12, с использованием которого выполняют следующие действия.Further, in the process of training and monitoring the cosmonaut's readiness to perform flight operations, the unit for training and monitoring the cosmonaut's readiness for flight operations 12 is activated, using which the following actions are performed.

В блоке управления тренировкой 5 осуществляется задание моделируемых полетных операций, выбор конкретной моделируемой полетной операции для тренировки и оценки готовности космонавта к ее выполнению. Параметры выбранной моделируемой полетной операции передаются в блок 7.In the training control unit 5, the task of simulated flight operations is carried out, the selection of a specific simulated flight operation for training and assessment of the cosmonaut's readiness for its implementation. The parameters of the selected simulated flight operation are transmitted to block 7.

В блоке измерения параметров положения и ориентации головы космонавта относительно КА 2 измеряют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно окружающей среды. Их измерение осуществляется вышеописанным образом.In the unit for measuring the parameters of the position and orientation of the astronaut’s head relative to KA 2, the parameters of the current position and orientation of the astronaut’s head with respect to the environment are measured. Their measurement is carried out as described above.

В блоке измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта 3 измеряют параметры текущего направления взгляда космонавта относительно головы космонавта. Например, измерение параметров текущего направления взгляда может быть осуществлено следующим образом:In the unit for measuring the parameters of the direction of the astronaut's gaze relative to the head of the astronaut 3 measure the parameters of the current direction of the gaze of the astronaut relative to the head of the astronaut. For example, the measurement of the parameters of the current direction of gaze can be carried out as follows:

- освещают глаза космонавта инфракрасным излучением от не менее, чем 2-х источников инфракрасного излучения,- illuminate the astronaut’s eyes with infrared radiation from at least 2 sources of infrared radiation,

- осуществляют съемку глаз космонавта инфракрасной видеокамерой, установленной соосно данным источникам инфракрасного излучения,- carry out shooting of the eyes of the astronaut with an infrared video camera mounted coaxially with these sources of infrared radiation,

- выделяют на полученном изображении глаз, зрачок (центр зрачка) и блик на роговице глаза от упомянутого инфракрасного излучения,- allocate on the obtained image the eye, the pupil (the center of the pupil) and the glare on the cornea of the eye from said infrared radiation,

- по их взаимному расположению на основе вектора смещения между позициями центра зрачка и роговичного блика (Pupil - CR метод) определяют параметры текущего направления взгляда космонавта относительно головы космонавта.- based on their relative position on the basis of the displacement vector between the positions of the center of the pupil and the corneal flare (Pupil - CR method), the parameters of the current direction of the astronaut’s gaze relative to the astronaut’s head are determined.

В блоке определения объектов, на которые направлен взгляд космонавта 6 по данным, поступившим из блоков 2÷4, определяют объект окружающей среды (систем и элементов моделируемых полетных операций), на который направлен взгляд космонавта в текущий момент времени: по определенным параметрам текущего положения и ориентации головы космонавта, параметрам текущего направления взгляда космонавта относительно головы космонавта и упомянутым калибровочным параметрам для расчета направления взгляда космонавта определяют параметры текущего направления взгляда космонавта относительно окружающей среды, по которым с учетом формализованного описания используемых в тренировке объектов окружающей среды определяют объект, на который направлен взгляд космонавта в текущий момент времени.In the unit for determining objects that the astronaut's gaze 6 is aimed at from the data received from blocks 2–4, an environmental object (systems and elements of simulated flight operations) that the astronaut's gaze at the current time is directed at is determined: according to certain parameters of the current position and the orientation of the astronaut’s head, the parameters of the current direction of the astronaut’s gaze relative to the astronaut’s head, and the calibration parameters used to calculate the direction of the astronaut’s gaze, determine the parameters of the current direction sight detecting an astronaut from the environment, which in view of the formalized description used in the training of the environment determine the object that sent an astronaut look at the current time.

В блоке моделирования параметров событий моделируемых полетных операций 7 с использованием данных моделей работы систем КА осуществляется моделирование параметров виртуальных событий выбранной моделируемой полетной операции.In the block for modeling the parameters of events of simulated flight operations 7 using data from models of the operation of spacecraft systems, the parameters of virtual events of the selected simulated flight operation are simulated.

Параметры моделируемых событий передаются на мультимедийное интерактивное средство космонавта 8 и в блок управления тренировкой 5.The parameters of the simulated events are transmitted to the multimedia interactive tool of the astronaut 8 and to the training control unit 5.

Мультимедийное интерактивное средство космонавта 8 может быть выполнено в виде, например, планшетного компьютера, содержащего сенсорный экран (СЭ), блок аудиовоспроизведения (БАВ), блок аудиозаписи (БАЗ). СЭ и БАВ воспроизводят космонавту визуальную и звуковую информацию, соответствующую событиям моделируемой полетной операции. Действия космонавта, выполненные в ответ на воспроизведенную визуальную и звуковую информацию, фиксируются посредством СЭ и БАЗ и их параметры передаются в блок 9.The multimedia interactive tool of the astronaut 8 can be made in the form of, for example, a tablet computer containing a touch screen (SE), an audio playback unit (BAS), an audio recording unit (BAZ). SE and BAS reproduce the astronaut visual and sound information corresponding to the events of the simulated flight operation. The astronaut's actions performed in response to the reproduced visual and sound information are recorded by means of SE and BAZ and their parameters are transferred to block 9.

В блоке анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта 9 задаются параметры эталонных (модельных) действий космонавта, в том числе эталонные (модельные) параметры объектов, на которые должен направляться взгляд космонавта при выполнении полетных операций; значения параметров текущих действий космонавта, информация о которых была зафиксирована посредством технических средств мультимедийного интерактивного средства космонавта, и значения параметров объектов, на которые последовательно направлялся взгляд космонавта сравниваются с указанными эталонными (модельными) значениями, соответствующими событиям полетной операции, которую виртуально выполняет космонавт.In the analysis and recording unit of information about the performed actions of the astronaut 9, the parameters of the reference (model) actions of the astronaut are set, including the reference (model) parameters of the objects to which the astronaut's gaze should be directed during flight operations; the values of the parameters of the astronaut’s current actions, information about which was recorded using the technical means of the multimedia interactive means of the astronaut, and the values of the parameters of objects that the astronaut’s gaze was directed to are compared with the specified reference (model) values corresponding to the events of the flight operation, which the astronaut virtually performs.

Если параметры фактических действий космонавта, в том числе параметры объектов, на которые последовательно направлялся взгляд космонавта, с необходимой точностью совпадают (соответствуют) эталонными (модельными) значениям, то такие фактические действия космонавта в моделируемой полетной операции регистрируются как «правильные».If the parameters of the astronaut’s actual actions, including the parameters of the objects that the astronaut’s gaze was directed to, consistently (match) the reference (model) values with the necessary accuracy, then such actual actions of the astronaut in the simulated flight operation are recorded as “correct”.

Параметры зарегистрированных «правильных» действий космонавта (каждого члена экипажа) от блока анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта 9 передаются в блок моделирования параметров событий моделируемых полетных операций 7, после чего в блоке 7 осуществляется моделирование параметров последующих виртуальных событий моделируемой полетной операции с учетом выполненных зарегистрированных действий космонавта.The parameters of the registered “correct” actions of the astronaut (each crew member) from the analysis and registration information block about the performed actions of the astronaut 9 are transferred to the event modeling module for the simulated flight operations 7, after which the block 7 simulates the parameters of subsequent virtual events of the simulated flight operation taking into account accomplished recorded actions of the astronaut.

Также информация о выполненных действиях космонавта от блока анализа и регистрации информации о выполненных действиях космонавта 9 и параметры моделируемых виртуальных событий моделируемой полетной операции от блока 7 передаются в блок 5 и далее в блок 10.Also, information about the performed actions of the astronaut from the analysis and recording of information about the performed actions of the astronaut 9 and the parameters of the simulated virtual events of the simulated flight operation from block 7 are transmitted to block 5 and then to block 10.

В блоке определения уровня подготовки космонавта 10 выполняется определение уровня подготовки космонавта. Например, по полученной информации анализируют последовательность действий космонавта и измеряют время выполнения космонавтом действий в моделируемой полетной операции, сравнивают последовательность действий космонавта и измеренные значения времени с задаваемыми эталонными значениями и по результатам данного сравнения выполняют расчет уровня подготовки (компетентности) космонавта и оценку его готовности к выполнению данной полетной операции.In the block determining the level of preparation of the astronaut 10, the determination of the level of preparation of the astronaut is performed. For example, according to the information received, the sequence of the astronaut’s actions is analyzed and the time taken by the astronaut to perform the actions in the simulated flight operation is measured, the sequence of the astronaut’s actions and the measured time values are compared with the set reference values, and the results of this comparison are used to calculate the cosmonaut’s level of preparation (competence) and assess his readiness for performing this flight operation.

Описанные действия применимы как одному, так и нескольким космонавтам - членам экипажа КА.The described actions are applicable to both one and several astronauts - members of the spacecraft crew.

Поясним предложенные в способе действий применительно к действиям космонавта/ов - членов экипажа КА.Let us explain the actions proposed in relation to the actions of the astronaut / s - spacecraft crew members.

В процессе тренировки при выполнении произвольной полетной операции на КА экипаж выполняет различные процедуры, каждая из которых включает в себя последовательность команд, выдаваемых в заданные моменты времени. Причем неправильное выполнение какого-либо действия, относящегося к контролю параметров бортовых систем или полетной обстановки не всегда приводит к каким-либо последствиям в сложившейся конкретной ситуации, хотя потенциально последствия могут быть существенными.During the training process, when performing an arbitrary flight operation on the spacecraft, the crew performs various procedures, each of which includes a sequence of commands issued at specified points in time. Moreover, the incorrect execution of any action relating to the control of the parameters of the on-board systems or flight situation does not always lead to any consequences in the current specific situation, although potentially the consequences can be significant.

Такие ошибки - ошибки, которые не приводят в текущей ситуации к каким-либо последствиям, невозможно выявить по параметрам бортовых систем. Например, перед включением двигательной установки необходимо проконтролировать параметр, указывающий на то, что пилотируемый КА находится в требуемой ориентации (проконтролировать «готовность ориентации» КА). Если в текущей сложившейся ситуации КА находился в требуемой ориентации («готовность ориентации» КА имелась) и космонавт не проконтролировал этот параметр, то никаких последствий это не вызовет. В случае же, если КА не находится в требуемой ориентации («готовность ориентации» КА отсутствует), пропуск контроля соответствующего параметра и включение двигательной установки может привести к очень существенным последствиям.Such errors - errors that do not lead to any consequences in the current situation, cannot be detected by the parameters of the on-board systems. For example, before turning on the propulsion system, it is necessary to check the parameter indicating that the manned spacecraft is in the required orientation (to check the “readiness of orientation” of the spacecraft). If in the current situation the spacecraft was in the required orientation (there was a “readiness for orientation” of the spacecraft) and the astronaut did not control this parameter, then this will not cause any consequences. If the spacecraft is not in the required orientation (there is no “readiness for orientation” of the spacecraft), skipping the control of the corresponding parameter and turning on the propulsion system can lead to very significant consequences.

Предлагаемый способ особенно важен для контроля функции взаимного контроля, которую выполняет один из космонавтов.The proposed method is especially important for monitoring the function of mutual control, which performs one of the astronauts.

При выполнении важных полетных процедур один из космонавтов выполняет непосредственно данную процедуру, а другой (второй) космонавт выполняет функцию взаимного контроля, т.е. отслеживает по бортовой инструкции все действия первого космонавта и, при обнаружении отклонений, которые могут выражаться, например, в пропуске выдачи команды или выборе (выдачи) неверной команды, дает рекомендацию первому космонавту по исправлению ошибки.When performing important flight procedures, one of the astronauts performs this procedure directly, and the other (second) astronaut performs the function of mutual control, i.e. monitors all actions of the first astronaut according to the on-board instruction and, if deviations are detected that can be expressed, for example, in skipping a command or selecting (issuing) the wrong command, makes a recommendation to the first astronaut to correct the error.

Если первый космонавт работает безошибочно, никаких рекомендаций от второго не поступает. При этом, если второй космонавт отвлекся от решения поставленной задачи или неправильно ее понимает, например, контролирует не те параметры, этот факт невозможно обнаружить без специального контроля направления взгляда космонавта.If the first astronaut works without error, no recommendations are received from the second. Moreover, if the second astronaut is distracted from the solution of the task or understands it incorrectly, for example, controls the wrong parameters, this fact cannot be detected without special control of the direction of the astronaut's gaze.

В предлагаемом способе принимается, что если космонавт не посмотрел на какой-либо элемент/индикатор, на котором отображается заданный в бортовой инструкции параметр (т.е. направление взгляда не было зафиксировано в зоне данного параметра), то это означает, что космонавт не считал требуемую информацию и не проконтролировал обязательный для визуального контроля параметр. При этом осуществляется фиксация факта пропуска контроля параметра.In the proposed method, it is assumed that if the astronaut did not look at any element / indicator on which the parameter specified in the on-board instruction is displayed (i.e., the direction of view was not fixed in the zone of this parameter), this means that the astronaut did not count required information and did not control the parameter mandatory for visual inspection. In this case, the fact of skipping control of the parameter is recorded.

В этом случае по результатам тренировки, наряду с формированием оценки готовности космонавта к выполнению полетных операций, разрабатываются методические мероприятия, реализуемые в ходе дальнейшей подготовки экипажа, по предотвращению реализации выявленной ошибки в будущем.In this case, according to the results of the training, along with the formation of an assessment of the cosmonaut’s readiness to perform flight operations, methodological measures are developed that are implemented during the further training of the crew to prevent the implementation of the identified errors in the future.

Приведем пример выполнения численных оценок требуемых характеристик технических средств для реализации предлагаемого способа.Here is an example of performing numerical estimates of the required characteristics of technical means for implementing the proposed method.

Блок измерения параметров направления взгляда космонавта относительно головы космонавта 3 может быть выполнен на базе известных систем определения направления взгляда. Например, может использоваться система определения направления взгляда (см., например, Фроимсон М.И., Михайлов Д.М., Корсакова Л.И., Сорокина М.Л., Кондратьев М.Д. Система определения направления взгляда пользователя в режиме реального времени // «Спецтехника и связь» №3/2013), включающая дисплей, 2 инфракрасных источника света и инфракрасную видеокамеру (инфракрасный диапазон используется для увеличения контрастности и уменьшения помех на изображении глаза). Инфракрасная видеокамера и 2 инфракрасных источника света (каждый из которых направлен в зону одного из глаз), симметрично расположены под конструкцией дисплея так, что плоскость изображения сенсорной матрицы видеокамеры совпадает с плоскостью дисплея.The unit for measuring the parameters of the direction of the gaze of the astronaut relative to the head of the astronaut 3 can be performed on the basis of known systems for determining the direction of gaze. For example, a system for determining the direction of gaze can be used (see, for example, Froimson M.I., Mikhailov D.M., Korsakova L.I., Sorokina M.L., Kondratiev M.D. real-time // "Special equipment and communication" No. 3/2013), including a display, 2 infrared light sources and an infrared video camera (the infrared range is used to increase contrast and reduce interference in the eye image). An infrared video camera and 2 infrared light sources (each of which is directed to the area of one of the eyes) are symmetrically located under the display structure so that the image plane of the sensor matrix of the video camera coincides with the display plane.

Приведем пример определения требований к разрешающей способности используемой видеокамеры.Here is an example of determining the resolution requirements for the used camcorder.

Например, считаем, что космонавт смотрит на стандартный дисплей размером d=0,21 м по горизонтали, который находится на расстоянии r=0,6 м от глаз космонавта. Это соответствует тому, что угол θ, под которым космонавт видит дисплей, составляет величинуFor example, we believe that the astronaut is looking at a standard display of size d = 0.21 m horizontally, which is located at a distance r = 0.6 m from the astronaut’s eyes. This corresponds to the fact that the angle θ at which the astronaut sees the display is

θ≈20°,θ≈20 °,

где θ=2α;where θ = 2α;

α - угол между направлением на центр и край дисплея;α is the angle between the direction to the center and the edge of the display;

tgα=d/(2r)=0,175;tgα = d / (2r) = 0.175;

α≈10°.α≈10 °.

При таком угле глаз человека работает без напряжения.At this angle, the human eye works without tension.

Стандартное количество элементов (исполняемых или контролируемых космонавтом команд) в горизонтальной строке на экране дисплея равно десяти (с пробелами между ними). Отсюда получаем, что угол поля зрения космонавта на один элемент (команду) на экране с дистанции 0,6 м составляет ≈2°.The standard number of elements (executable or controlled by an astronaut command) in a horizontal line on the display screen is ten (with spaces between them). From this we obtain that the angle of the cosmonaut’s field of view on one element (command) on the screen from a distance of 0.6 m is ≈2 °.

Согласно теореме Котельникова для точного различения элемента (команды) на экране необходимо как минимум два пространственных отсчета. Поэтому зрачок космонавта должен перемещаться для этого с точностью не меньше 1°.According to Kotelnikov’s theorem, to accurately distinguish an element (command) on the screen, at least two spatial samples are required. Therefore, the pupil of the astronaut must move for this with an accuracy of at least 1 °.

Рассматриваем глаз человека как оптическую систему. Зрачок на роговице глазного яблока вместе с хрусталиком представляют собой диафрагму вместе с объективом, которые формируют изображение на сетчатке глаза.We consider the human eye as an optical system. The pupil on the cornea of the eyeball along with the lens represents the diaphragm together with the lens, which form the image on the retina.

Разрешающую способность инфракрасной видеокамеры определяем исходя из размера различаемого смещения. Как было показано, необходимо различать движение (поворот) глаза на 1°.The resolution of an infrared video camera is determined based on the size of the distinguishable offset. As was shown, it is necessary to distinguish the movement (rotation) of the eye by 1 °.

Для взрослого человека линейное смещение глаза, соответствующее повороту зрачка глазного яблока на 1°, составляет величинуFor an adult, the linear eye displacement corresponding to a 1 ° pupil rotation of the eyeball is

Х≈0.227 мм,X≈0.227 mm

где Х=Rϕπ/180°;where X = Rϕπ / 180 °;

R - радиус кривизны глазного яблока (у взрослого человека R≈13 мм);R is the radius of curvature of the eyeball (in an adult, R≈13 mm);

ϕ - угол поворота зрачка глазного яблока (ϕ≈1° из расчета, приведенного выше).ϕ is the angle of rotation of the pupil of the eyeball (ϕ≈1 ° from the calculation above).

Согласно теореме Котельникова, чтобы различить смещение X необходимо 2 точки отсчета, т.е. на 1 пиксель матрицы видеокамеры приходится смещение зрачка глаза на 0,1135 мм. Отсюда, с учетом округления 1 мм по поверхности глаза должен соответствовать 10 пикселям по горизонтали на изображении.According to Kotelnikov’s theorem, in order to distinguish the offset X, two reference points are necessary, i.e. 1 pixel of the video camera matrix accounts for a displacement of the pupil of the eye by 0.1135 mm. From here, taking into account rounding of 1 mm on the surface of the eye, it should correspond to 10 pixels horizontally in the image.

Смещение по вертикали аналогично смещению по горизонтали.The vertical offset is similar to the horizontal offset.

В среднем размеры области глаза составляют по высоте 20 мм и по ширине 30 мм, откуда следует, что размер изображения глаза по горизонтали на изображении должен быть не менее 300 пикселей.On average, the size of the eye area is 20 mm in height and 30 mm in width, which implies that the horizontal image size of the eye in the image should be at least 300 pixels.

С учетом того, что область вокруг глаза больше (возьмем коэффициент 1,5) требуется не менее 450 пикселей.Given that the area around the eye is larger (take a factor of 1.5), at least 450 pixels are required.

Таким образом, для съемки требуется использовать видеокамеру, не хуже стандарта с разрешением 640×480 пикселей.Thus, for shooting it is required to use a video camera, no worse than the standard with a resolution of 640 × 480 pixels.

За изменения позиции глаза, которые возникают при смене точек фиксации и детальном рассматривании объекта, отвечают движения глаза, называемые макросаккадами. Длительность макросаккад составляет примерно Т=70 мс, откуда следует, что с учетом теоремы Котельникова минимальная частота кадров съемки видеокамеры должна составлятьFor changes in the position of the eye that occur when the fixation points are changed and the object is examined in detail, eye movements, called macroaccades, are responsible. The duration of macroaccades is approximately T = 70 ms, whence it follows that, taking into account the Kotelnikov theorem, the minimum frame rate for shooting a video camera should be

fмин=28,6 Гц,f min = 28.6 Hz,

где fмин=2fглаз;where f min = 2f eye ;

fглаз=1/T=14,3 Гц.f eyes = 1 / T = 14.3 Hz.

С учетом округления имеем fмин≈30 кадров/секунду.Taking into account rounding, we have f min ≈30 frames / second.

Также для измерения параметров направления взгляда может использоваться система (очки) SMI Eye Tracking Glasses (Германия). Для каждого глаза в дужке очков установлено по портативной инфракрасной видеокамере и инфракрасному источнику света. Бинокулярный режим определения направления взгляда позволяет повысить точность расчетов.Also, the system (glasses) SMI Eye Tracking Glasses (Germany) can be used to measure gaze direction parameters. For each eye in the temple of glasses installed on a portable infrared video camera and infrared light source. The binocular mode of determining the direction of view allows you to increase the accuracy of the calculations.

Опишем технический эффект предлагаемого изобретения.We describe the technical effect of the invention.

Предложенный способ повышает качество и достоверность определения уровня готовности космонавтов к выполнению полетных операций путем обеспечения оперативного учета направления взгляда космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) относительно систем и элементов моделируемых полетных операций при тренировке и контроле готовности космонавта/ов (членов экипажа пилотируемого КА) к выполнению полетных операций, при этом предложенные для этого технические средства не создают помех действиям космонавта.The proposed method improves the quality and reliability of determining the level of readiness of astronauts to perform flight operations by providing operational accounting of the direction of the astronaut / s (crew members of the manned spacecraft) gaze regarding the systems and elements of simulated flight operations during training and monitoring the readiness of the astronaut / s (crew members of the manned spacecraft) to perform flight operations, while the technical means proposed for this do not interfere with the actions of the astronaut.

Достижение технического результата в предложенном изобретении обеспечивается за счет:The achievement of the technical result in the proposed invention is provided due to:

- выполнения предложенных измерений предложенных параметров (в том числе параметров текущего положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций, параметров направления взгляда космонавта при задаваемых фиксируемых и текущих положениях и ориентации головы и направления взгляда космонавта, параметров времени выполнения космонавтом действий в моделируемых полетных операциях),- performing the proposed measurements of the proposed parameters (including the parameters of the current position and orientation of the astronaut’s head with respect to the systems and elements of simulated flight operations, the parameters of the astronaut’s gaze direction at specified fixed and current positions, the orientation of the astronaut’s head and gaze, and the parameters of the time the astronaut takes actions in the simulated flight operations)

- выполнения на основе измеренных параметров определения предложенных параметров (в том числе объектов, на которые направлен взгляд космонавта),- performing, based on the measured parameters, the determination of the proposed parameters (including objects that the astronaut's gaze is aimed at),

- предложенной регистрации информации о выполненных действиях космонавта в моделируемых полетных операциях с учетом предложенных параметров,- the proposed registration of information about the performed actions of the astronaut in simulated flight operations, taking into account the proposed parameters,

- предложенного воспроизведения космонавту информации, соответствующей моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, сформированной в том числе с учетом зарегистрированной информации о выполненных действиях космонавта,- the proposed reproduction to the astronaut of the information corresponding to the simulated tasks for performing flight operations, formed including taking into account the recorded information about the performed actions of the astronaut,

- выполнения предложенных сравнений значений параметров с задаваемыми значениями и оценке готовности космонавта к выполнению полетных операций по их результатам.- performing the proposed comparisons of parameter values with set values and assessing the cosmonaut's readiness for performing flight operations based on their results.

В настоящее время технически все готово для реализации предложенного способа. Промышленное исполнение существенных признаков, характеризующих изобретение, не является сложным и может быть выполнено с использованием существующих технических средств.Currently, everything is technically ready for the implementation of the proposed method. Industrial execution of the essential features characterizing the invention is not complicated and can be performed using existing technical means.

Claims (1)

Способ контроля готовности космонавта к выполнению полетных операций, включающий воспроизведение заданий космонавту, регистрацию значений параметров, характеризующих выполнение космонавтом заданий, сравнение полученных данных с задаваемыми значениями и определение уровня готовности космонавта по результатам сравнения, отличающийся тем, что дополнительно измеряют параметры текущего положения и ориентации головы космонавта относительно систем и элементов моделируемых полетных операций, измеряют параметры направления взгляда космонавта при задаваемых фиксируемых и текущих положениях и ориентации головы и направления взгляда космонавта, воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, по измеренным параметрам положения и ориентации головы и направления взгляда космонавта определяют объекты, на которые направлен взгляд космонавта, сравнивают значения параметров, определяющих текущее положение головы космонавта и объекты, на которые направлен взгляд космонавта, с задаваемыми значениями, соответствующими выполняемым действиям космонавта, и по результатам данного сравнения регистрируют информацию о выполненных действиях космонавта в моделируемых полетных операциях, после чего в процессе контроля готовности космонавта к полетным операциям воспроизводят информацию, соответствующую моделируемым заданиям по выполнению полетных операций, сформированную с учетом зарегистрированной информации о выполненных действиях космонавта, измеряют время выполнения космонавтом действий в моделируемых полетных операциях, сравнивают измеренные значения времени с задаваемыми значениями и по результатам данного сравнения судят о готовности космонавта к выполнению полетных операций. A method of monitoring the cosmonaut’s readiness for performing flight operations, including reproducing the tasks of the astronaut, recording parameter values characterizing the astronaut’s tasks, comparing the received data with the set values and determining the astronaut’s level of readiness from the comparison results, characterized in that the parameters of the current position and head orientation are additionally measured astronaut regarding systems and elements of simulated flight operations, measure the parameters of the direction of view of the braids at the given fixed and current positions and orientations of the head and the astronaut’s gaze, reproduce information corresponding to simulated tasks for performing flight operations; objects measured by the astronaut’s head and gaze directions determine the objects that the astronaut’s gaze is directed at; determining the current position of the astronaut’s head and the objects that the astronaut’s gaze is directed at, with set values corresponding to the actions taken by the astronaut, and according to the results of this comparison, information is recorded on the actions performed by the astronaut in simulated flight operations, after which, in the process of monitoring the cosmonaut's readiness for flight operations, information corresponding to the simulated tasks for performing flight operations is generated, which is generated taking into account the recorded information about the performed actions of the astronaut , measure the time the astronaut takes actions in simulated flight operations, compare the measured values time with set values and the results of this comparison judge the readiness of the astronaut to perform flight operations.
RU2016122854A 2016-06-08 2016-06-08 Method of controlling cosmonaut's readiness for flying operations RU2653219C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122854A RU2653219C2 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Method of controlling cosmonaut's readiness for flying operations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122854A RU2653219C2 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Method of controlling cosmonaut's readiness for flying operations

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016122854A RU2016122854A (en) 2017-12-13
RU2653219C2 true RU2653219C2 (en) 2018-05-07

Family

ID=60718273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122854A RU2653219C2 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Method of controlling cosmonaut's readiness for flying operations

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2653219C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111610745B (en) * 2020-05-08 2023-03-21 中国人民解放军海军潜艇学院 Manned submersible simulation training platform control method and simulation training platform

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6073109A (en) * 1993-02-08 2000-06-06 Action Technologies, Inc. Computerized method and system for managing business processes using linked workflows
RU2166211C2 (en) * 1999-04-15 2001-04-27 Халин Евгений Васильевич Computer-aided technique for training and certifying personnel of manufacturing enterprises in safety precautions
US6370457B1 (en) * 1996-03-12 2002-04-09 Training Innovations Group, Llc Debriefing systems and methods for retrieving and presenting multiple datastreams with time indication marks in time synchronism
RU2229166C1 (en) * 2003-08-11 2004-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Совместное предприятие ПЕТРОКОМ" Method for automated basic skills education, said skills needed for controlling technological processes
US7056119B2 (en) * 2001-11-29 2006-06-06 Lsa, Inc. Periscopic optical training system for operators of vehicles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6073109A (en) * 1993-02-08 2000-06-06 Action Technologies, Inc. Computerized method and system for managing business processes using linked workflows
US6370457B1 (en) * 1996-03-12 2002-04-09 Training Innovations Group, Llc Debriefing systems and methods for retrieving and presenting multiple datastreams with time indication marks in time synchronism
RU2166211C2 (en) * 1999-04-15 2001-04-27 Халин Евгений Васильевич Computer-aided technique for training and certifying personnel of manufacturing enterprises in safety precautions
US7056119B2 (en) * 2001-11-29 2006-06-06 Lsa, Inc. Periscopic optical training system for operators of vehicles
RU2229166C1 (en) * 2003-08-11 2004-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Совместное предприятие ПЕТРОКОМ" Method for automated basic skills education, said skills needed for controlling technological processes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016122854A (en) 2017-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11676513B2 (en) System and method for three-dimensional augmented reality guidance for use of equipment
US10379609B2 (en) Line-of-sight measurement device, line-of-sight measurement method and line-of-sight measurement program
US11990060B2 (en) System and method for virtual reality vehicle training field
CN110167421A (en) Integrally measure the system of the clinical parameter of visual performance
JP2017529964A (en) Method, software and apparatus for examining a patient's visual field
US20210251541A1 (en) Evaluation of a person or system through measurement of physiological data
RU2653219C2 (en) Method of controlling cosmonaut's readiness for flying operations
Piechowski et al. Visual attention relates to operator performance in spacecraft docking training
RU2686049C1 (en) Method of determining reaction time of a person on moving objects
RU2652721C2 (en) Control method of astronaut's actions on spacecraft
KR20200113820A (en) A system for improving and training the attentiveness by using laser shooot
RU2647665C1 (en) Collimation effect imitation method in projection systems of visualization of the outside world condition for aircraft simulators of military purpose and the visualization projection system
Hubenova et al. Usage of eye tracker technology in examining attention distribution of operators of unmanned aerial vehicles
RU2644329C1 (en) Method of correction of distribution of time to representation of visual training information
Groen Research Methods for Understanding Spatial Disorientation in Pilots
Kotkowska et al. Methodological analysis of reliability assessments for vessel traffic service operators
RU2648870C1 (en) Method for assessing the quality of individual practical skills of a student
US10506966B2 (en) Methods and systems for determining sensory motor performance based on non-postural information
Weiss Evaluation of Augmented Reality and Wearable Sensors to Assess Neurovestibular and Sensorimotor Performance in Astronauts for Extravehicular Activity Readiness
van Erp et al. UAV operations using virtual environments
CN118105286A (en) Visual perception capability test training method, device and system based on virtual reality
CZ2018171A3 (en) Method of evaluating the positive transmission of training on the simulator and the equipment for it
CA3224188A1 (en) Aircraft training aid systems and processes
RU2451343C2 (en) Visual display system
Divya Study of Eye Scan Patterns of Trained Pilots During Simulated Flight in VMC and IMC Conditions in a Specified Navigational Route