Управление объемом предъявляемой на тренажере космонавту информации осуществляется автоматически или вручную инструктором с пульта контроля и управления (ПКУ).
Кроме того, параметры условий и ситуаций тренировочных упражнений изменяются в наиболее вероятном диапазоне (по отношению к реальным условиям) с целью формирования гибких и пластических навыков, которые могут быть использованы в прогнозируемых ситуациях реального полета.
В ряде случаев операции с быстротечными процессами воспроизводятся на начальных этапах обучения в замедленном темпе (нереальном масштабе времени). Если же процесс управления носит процедурный характер с большими временными интервалами между управляющими воздействиями с целью оптимизации процесса обучения по времени, темп тренировочного упражнения ускоряется.
Непреложным требованием к тренировочному процессу космонавтов является его систематичность с последовательным возрастанием сложности, что вытекает из основных дидактических принципов педагогики [92]. С этих позиций аппаратурная часть космического тренажера и, в частности, ПКУ должны обеспечивать решение следующих задач:
• организацию тренировочного процесса по гибкой программе; программное нарастание сложности тренировочных упражнений;
• формирование подсказок обучаемому космонавту;
• изменение временного масштаба тренировочного упражнения (ускорение или замедление);
• варьирование параметров, условий и ситуаций тренировочного упражнения;
• автоматизированный ввод аварийных ситуаций;
• корректировку программы тренировки;
• автоматизированное обучение по принципу «делай как я».
Повышение эффективности обучения и тренировки, оцениваемой фактором времени и показателями профессионализма, осуществляется на основе закономерностей становления навыков.
В соответствии с этими педагогическими принципами эффективность обучения существенно возрастает с предъявлением обучаемому и инструктору информации о тенденции развивающихся навыков (прежде всего о характере допускаемых ошибок). С этой целью в космических тренажерах реализуется постоянная гибкая обратная связь с космонавтом (внутренняя обратная связь) и инструктором (внешняя обратная связь), что позволяет эффективно управлять обучением как со стороны тренируемого, так и инструктора.
Контроль обучения со стороны инструктора позволяет: адаптировать программу тренировок с индивидуальными особенностями обучаемого; оперативно информировать обучаемого о характере ошибок и способах их устранения; формировать интегральные оценки уровня профессионализма обучаемого.
Вместе с тем инструкторскому контролю присущи такие над остатки, как субъективность подхода к организации тренировки и построению методик обучения; трудность фиксации ошибок и оценок уровня профессионализма обучаемого; трудность выявления ошибок и причин их возникновения; субъективизм оценки действий обучаемого, обусловленный уровнем мастерства инструктора; отсутствие достоверных документальных данных для завершения тренировочного процесса или его корректировки.
Учитывая эти обстоятельства, современные космические тренажеры включают системы контроля и управления тренировками (СКУТ). Структурная схема такой системы представлена на рис. 10.
Рис. 10. Система контроля и управления тренировками
СКУТ обеспечивает визуальный и инструментальный контроль за действиями обучаемых. Инструментальный контроль обеспечивают устройства контроля параметров тренировок, анализа психофизиологической напряженности, записи и воспроизведения тренировок, а также пульт контроля и управления (ПКУ).
Через ПКУ осуществляются все управляющие воздействия инструктора, для реализации которых используются: приборы-повторители, аналогичные установленным на РМК; приборы отображения информации об управляемых параметрах и действиях обучаемых; дублирующие органы управления ПКА; органы управления тренировочным процессом (ввод начальных условий, отказов, нештатных ситуаций и т. д.); средства радиосвязи с обучаемыми и обслуживающим персоналом.
Инструктор с ПКУ осуществляет:
• управление ходом тренировки;
• визуальный контроль за действиями обучаемых;
• контроль исполнения обучаемыми логических команд управления и проверки работы систем;
• контроль и оценку действий обучаемых по управлению бортовыми системами ПКА;
• контроль и оценку выполнения обучаемыми динамических операций управления ПКА;
• наблюдение воспроизводимой на тренажере визуальной обстановки;
• воспроизведение тренировки или ее фрагментов на средствах отображения;
• выявление причин ошибочных действий обучаемых;
• ввод нештатных или аварийных ситуаций.
Инструментальный контроль дает обширную и достоверную информацию для объективной оценки качества выполненного космонавтом тренировочного упражнения с учетом его психофизиологических затрат. Он позволяет оперативно информировать обучаемого и инструктора об ошибках, а также осуществлять последующий количественный анализ допущенных ошибок и выявлять причины их возникновения.
Воспроизведение информации, записанной в процессе тренировки, позволяет инструктору при разборе проанализировать работу космонавтов, указать им на ошибки, отметить достижения и оригинальные действия в нестандартных ситуациях, продемонстрировать показательные тренировки или их фрагменты и определить в конечном итоге перспективность экипажа.
Таким образом, СКУТ позволяет полностью реализовать возможности космического тренажера как учебно-тренировочного средства с целью оптимизации учебного процесса или даже существенного упрощения его структуры.
ЭкзаменыУчебный центр управления полётом
Самые сложные экзамены — зачетные тренировки на тренажерах. Они подводят итог подготовки экипажей к конкретному космическому полету. Такие экзамены аналогов ни в одном учебном заведении не имеют. В чем их особенность?
Если для одноместных космических кораблей экзамен сдавал один космонавт — командир корабля, то в настоящее время — весь экипаж. Для приема экзаменов создается Госкомиссия из ведущих специалистов Центра подготовки космонавтов и предприятий промышленности.
Ритуал экзаменов сопровождается «вытягиванием» экипажем конверта с билетами. Комиссия вскрывает конверты с вопросами только тогда, когда экипаж занимает свои места в кабине космического корабля-тренажера и закрывает люки. Таким образом исключается всякая подсказка экипажу даже членом комиссии.
Подготовка закончена. Полученные знания проверяются на собеседованиях, зачётах, экзаменах...
Поскольку моделирование процессов космического полета на тренажере происходит в реальном масштабе времени, то экипаж строго ограничен по времени принятия решений. Так, возникновение нештатной ситуации требует оперативного выяснения ее причин и выхода из нее, причем, невыход из нештатной ситуации, как правило, приводит к «гибели» экипажа, «срыву» отдельных динамических операций или полета в целом. Очевидно, что при неправильном ответе на такой вопрос экипаж получает неудовлетворительную оценку, а зачетную тренировку дальше проводить нецелесообразно. Поэтому отработке нештатных ситуаций на тренажере отводится ведущая роль.
К специфике экзаменационной процедуры на тренажерах относится большая длительность и интенсивность зачетных тренировок. На комплексных тренажерах транспортного корабля «Союз», орбитальной станции «Салют» длительность тренировок достигает 10 ч. Зачетная тренировка на специализированном тренажере стыковки длится 2 ч, но за это время экипаж должен выполнить три режима сближения, причаливания и стыковки при различных, наиболее сложных условиях полета.
Авторитетная Государственная комиссия создает у экипажа высокий эмоциональный фон, который усложняет работу в психологическом плане и приближает зачетную тренировку к реальному полету. За пультами тренажеров, которые в ходе зачетной тренировки играют роль Центра управления полетом, сидит вся комиссия. Члены комиссии со всей тщательностью следят за действиями экипажа по приборам— повторителям пульта кабины корабля и другим регистрирующим и контролирующим средствам. В отличие от обычной тренировки, на зачетной все замечания экипажу высказываются только после ее окончания. На разборе тренировки каждый член комиссии может задать вопрос по работе экипажа, выяснить, почему экипаж принял то или иное решение. Однако заданию вопросов предшествует доклад экипажа. Командир экипажа докладывает об имевших место ситуациях и обосновывает принятые экипажем решения. После доклада и ответов на вопросы комиссия принимает решение о соответствующей оценке и председатель комиссии оглашает ее экипажу.
