Пилот Королевских ВВС Том Маллинс делится своими идеями и опытом обучения полета с очками ночного видения, определяя области, в которых дальнейшее развитие таких устройств могло бы повысить безопасность пилотов и эксплуатационную эффективность
Повышенные когнитивные показатели и зрительно-моторные навыки являются ключевыми атрибутами хорошего пилота; ночной полет с использованием приборов ночного видения (НВЗ) в большей степени проверяет эти способности за счет уменьшения поля зрения, изменения глубины восприятия и монохроматического изображения внешнего мира.
Социальные и профессиональные нарушения циркадного ритма и естественная потребность организма во сне усугубляют трудности ночных полетов. Далее следует анекдотическая точка зрения о том, что существует неизбежное взаимодействие между медицинской наукой и авиационной промышленностью и что образовательные и финансовые инвестиции в НВД сейчас более чем когда-либо имеют первостепенное значение для безопасных и эффективных операций вертолетов вооруженных сил и аварийных служб.
Уникальные навыки пилота
Повышенные естественные когнитивные способности и зрительно-моторные способности оцениваются до начала летной подготовки. Дельта между этой усиленной способностью и требуемой способностью действовать качественно оценивается на протяжении всего обучения, известного в просторечии как «запасная умственная способность». Для эффективной и безопасной эксплуатации воздушных судов крайне важно достичь измеримого результата или динамической задачи.
С момента зарождения авиационной промышленности исследования и разработки последовательно фокусировались на автоматизации, которая значительно улучшила безопасность полетов и возможности самолетов – полноосные системы автопилота и полномасштабное цифровое управление двигателем (FADEC) облегчили характеристики управления самолетами, в то время как приборные системы посадки (ILS) позволили самолетам приземляться в экстремальных условиях плохой видимости. Не кредитный общий эффект указанных систем заключается в увеличении запаса умственных способностей эксплуатирующего экипажа; то же самое может быть достигнуто путем приобретения и исследования НВД.
Включить наведение
Принцип зависания вертолета, с точки зрения нашего серого вещества, заключается в обработке полученной визуально информации о внешнем мире самолета и летательных аппаратах с одновременным применением зрительно-моторных навыков.
Восприятие положения и относительной скорости вертолета в пространстве строится путем выбора и сканирования отсчетов, как на переднем, так и на заднем плане для всех трехмерных осей. Например, для удержания стабильного висения на высоте пилот мог выбрать верх фонарного столба на переднем плане и его относительное положение на фоне здания на заднем плане. Если относительное положение постоянно, вертолет неподвижен по высоте, хотя это должно быть сопоставлено либо с полетными приборами, либо с лучшим суждением rearcrew, чтобы точно определить безопасную высоту зависания. Если положение вертолета неустойчиво, то скорость изменения относительного положения опорных точек будет очевидной и потребуется управляющий вход.
Стабильное парение требует деликатных и своевременных управляющих воздействий, чтобы компенсировать изменения относительной скорости ветра, центра тяжести (перемещение медицинской команды в кабине или погрузка пострадавших на лебедку) или просто присущую вертолету нестабильность. Для этого требуется достаточная скорость сканирования (своевременное движение глаз) в сочетании с точным восприятием. Каждый пилот вертолета может вспомнить случай, когда его скорость сканирования имела место для улучшения, особенно когда он впервые учился парить!
Несмотря на достижения автоматизации, принцип сканирования ссылок и обработки информации, полученной визуально, по-прежнему является разумным для всех этапов полета, где использование автопилота либо недоступно, непригодно или просто потому, что обычно считается хорошим летным мастерством не делегировать полномочия автопилоту полностью. Такими примерами являются заходы на посадку и выход из нее в неосвещенных замкнутых пространствах или горных районах – часто в тех местах, где требуется посадка вертолетов воздушной медицинской или береговой охраны.
Почему летать на НВД сложнее?
НВД дают возможность летному составу работать на уменьшенной высоте и минимумах разделения местности, сравнимых с минимумами для дневных полетов, что в конечном счете позволяет вертолетам совершать заходы на посадку в горных и суровых местах ночью. Несмотря на то, что существует несколько типов оборудования, разработанного для обеспечения этой возможности, эта статья будет посвящена нашлемным бинокулярным очкам ночного видения (NVGS), обычно используемым вооруженными силами Великобритании и вертолетами аварийной службы.
Рассматривая человеческую механику полета вертолета, как описано выше, NVGS накладывают ограничения как на скорость визуального сканирования, так и на зрительное восприятие; четкость изображения, уменьшенное поле зрения (FOV) и иллюзорные эффекты. Бинокулярная конструкция обычных NVGS уменьшает FOV примерно до 40 градусов. Для выбора и сканирования ссылок требуется движение головы, а не движение фокуса глаз. Это снижает своевременную скорость сканирования и / или возможность визуально воспринимать внешний мир. Эта проблема еще более усугубляется весом и установленным положением ПНВГ, что ограничивает движение головы и создает нагрузку на мышечную систему, в первую очередь на шею. С практикой подходящая скорость сканирования может быть достигнута для безопасного и эффективного полета, но за счет запасных умственных способностей.
Во-вторых, своевременное визуальное восприятие затрудняется при ношении NVGS из-за снижения четкости изображения и иллюзорных эффектов. Обычные, широко доступные NVG обеспечивают летному экипажу монохроматическое изображение мира, которое полагается для визуального восприятия на контрастное зрение, а не на цветное. Таким образом, построенное изображение зависит от отражательной способности поверхности, а не от цвета; это может проявляться в различных опасностях при низком полете или приближении, таких как скрытые гребни или невидимые препятствия.
Кроме того, NVG строят изображение, которое находится на конечном расстоянии от сетчатки, в отличие от изображения, построенного самой сетчаткой, таким образом, объекты появляются дальше. Известный как Закон Эммерта; образ объекта, который воспринимается как более отдаленный, интерпретируется как больший, чем идентичный образ, который воспринимается ближе. Верно и обратное, что проявляется в завышении расстояния для пользователей NVG. В частности, при работе в ограниченных районах, где существуют близкие препятствия, завышение расстояния может привести к нарушению безопасного разделения или минимального зазора разделения (MSC).
Оптимальной конструкцией для NVG может быть такая, которая позволяет двигаться глазам независимо от движения головы, и увеличенное поле зрения без ухудшения четкости изображения или увеличения иллюзорных эффектов. Производители уже признают описанные ограничения; панорамные NVG увеличивают поле зрения, а белые люминофорные NVG повышают остроту зрения и контрастность. И то, и другое означает решительный шаг в правильном направлении, но эти направления исследований и разработок требуют постоянного потребительского спроса и инвестиций. Возможно, тогда появится система ночного видения, сравнимая с естественным дневным зрением, что, несомненно, оптимизирует возможности
и безопасность ночных полетов.
Культура ночных полетов
Культурные ограничения также заслуживают упоминания. Устоявшиеся методы летной подготовки учат дневному полету в первую очередь. Этот очевидный логический подход приводит к неравенству опыта; немногие пилоты достигают ночных часов полета, равных тем, которые летают днем, что приводит к относительно небольшому опыту в изначально сложном навыке, который требуется так же часто. Для воздушных средств, необходимых для работы 24 часа в сутки, половина всех летных часов может быть отнесена к ночным полетам, хотя реальность может благоприятствовать как дневным, так и ночным полетам. Вертолетчики и авиационные авторитетные органы часто оговаривают минимальное количество ночных летных часов, чтобы гарантировать, что экипаж остается опытным. В нем редко указывается, что она должна проводиться в роли обработки или не обработки или что она должна равняться 50 процентам от общей требуемой летающей валюты.
Нерегулярные смены часовых поясов и ночные полеты нарушают естественные часы организма-циркадный ритм. Даже при адаптированном режиме сна внешние сигналы времени, времени приема пищи и темноты могут продолжать сбивать с толку циркадный ритм. Профессиональные и социальные ограничения, такие как уход за детьми, наличие кадрового и операционного персонала, встречи или разговор с менеджером банка, оказывают давление на летный состав, чтобы он придерживался типичного рабочего дня; это не только препятствует корректировке циркадного ритма, но и увеличивает внутреннее давление сна во время ночных полетов. В то время как экипаж обычно ограничен периодом дежурства экипажа (CDP), в принципе похожим на часы работы водителей для логистических компаний, анекдотично, эти нагрузки способствуют повышенному состоянию усталости при ночных полетах; возможно, навык, который требует повышенной бдительности.
Очевидно, что экипажи, находящиеся в состоянии готовности к реагированию на чрезвычайные ситуации, имеют неустойчивый и неизбежный график полетов; обеспечивая нормативную базу, CDP защищает экипажи от усталости, гарантируя, что экипажи отвечают только на вызовы в период бодрствования, хотя это идеал. Часто в случае ночной смены CDP смещается вправо от общего времени бодрствования. Обучение и обмен валюты обеспечивает большую гибкость CDP, позволяя экипажам организовать свои CDP в удобстве других давлений. В то время как ночные полеты для обучения и обмена валюты могут происходить, как только стемнеет, и риск и воспринимаемое давление задачи намного меньше, чем оперативные полеты, полеты часто становятся заключительной активностью в окне CDP, или, скорее, CDP будет устроен так, как это происходит.
Обычно КДП завершается летной активностью в то время, когда давление сна наиболее велико, а бодрствование-самое низкое, уступая место утренней школьной пробежке и взаимодействию с другими коллегами, работающими только в дневные смены. Облегчение рабочей рутины летного состава, которая препятствует ночным полетам в состоянии повышенной усталости, и профессиональное развитие, которое поощряет больший акцент на летном опыте NVG, помогут компетентным и безопасным операциям.
Ночные полеты требуют повышенной безопасности и навыков
Видеорегистраторы, несомненно, повысили возможности и безопасность эксплуатации вертолетов военных и аварийных служб, преодолевая недостатки сенсорной системы человека. Однако ночные полеты остаются по своей сути сложным навыком; преодоление некоторых из этих трудностей требует образования, инвестиций и всестороннего диалога между летным составом, промышленностью НВД и медицинскими работниками.
Измеряемая эффективность вертолетов-это способность обеспечить возможность доставки продукции безопасным и своевременным образом. До тех пор, пока целостная автоматизация не станет жизнеспособной и безопасной, решение вопросов сенсорных и зрительно-моторных ограничений человека необходимо для повышения эффективности вертолетов и безопасности экипажей, работающих в ночное время.
Источник: https://www.airmedandrescue.com/latest/long-read/industry-voice-night-vision-goggle-flying-and-culture
