Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: Пилот
Направление НПИ: 3. Человек в космосе
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Исследование индивидуальных особенностей регулирования психофизиологического состояния и надежности профессиональной деятельности космонавта в длительном КП
Цель эксперимента:

Разработка средств и методов оценки и прогнозирования надежности выполнения космонавтом сложных и ответственных динамических режимов ручного управления кораблем на различных этапах длительного космического полета (ДКП) и изучение особенностей психофизиологического реагирования космонавтов на воздействия стресс факторов в полете.

Описание эксперимента:

Одной из приоритетных проблем медицинского обеспечения безопасности длительных космических полетов (ДКП) является сохранение надежности профессиональной деятельности космонавта.

Под надежностью деятельности мы понимаем способность человека-оператора выполнять предписанные ему функции с заданным качеством и при сохранении в допустимых пределах психофизиологической «цены» деятельности. Эта способность интегрально отражается в системном ответе организма на факторы профессиональной деятельности и среды обитания, а количественной характеристикой системного ответа служат результативность и «цена» деятельности. Причем, нарушения функционирования системы «человек-машина-среда обитания» в первую очередь отражаются в показателе психофизиологической “цены” деятельности. При этом информативность этого показателя существенно повышается, если учитываются индивидуальные типы психофизиологического реагирования оператора на воздействие стресс факторов деятельности и среды обитания.

Снижение надежности деятельности космонавта в ДКП связано с неизбежной деградацией профессиональных навыков при длительных перерывах в тренировках. Установлено, что после 25-30 дневного перерыва наблюдается снижение точности регулирования операторами параметров управления динамическим объектом, а после 75-90 дневного перерыва в тренировках – отмечаются уже более серьезные нарушения, затрагивающие структуру деятельности. Причем, чем более длительным был перерыв, тем большее количество тренировочных занятий необходимо провести для восстановления профессиональных навыков и эта зависимость, по всей видимости, имеет нелинейный характер. Кроме того, как показали наши наблюдения, операторы, у которых изначально не были сформированы прочные профессиональные навыки, так и не смогли в условиях длительной изоляции довести их до требуемого уровня путем периодических тренировок.

Задачи эксперимента:

• изучение индивидуальных типов психофизиологического реагирования космонавтов на воздействие ментального стресса (методика «Регуляция»);

• изучение эффективности методов оценки и прогнозирования надежности работы космонавта в полете по показателям результативности и психофизиологической «цены» деятельности (методика «Деятельность»);

• изучение процессов сохранности профессиональных навыков в ДКП и разработка рекомендаций по их восстановлению (методика «Деятельность»).

Методы исследования.

Полунатурное моделирование задачи ручного управления причаливанием и стыковкой транспортного корабля ТПК «Союз-ТМ» к МКС на различных этапах космического полета.

Экспериментальные исследования включали три этапа:

- предполетная подготовка космонавтов по выполнению методик «Регуляция» и «Деятельность»;

- выполнение методик «Регуляция» и «Деятельность» в полете;

- послеполетное обследование космонавтов.

Эксперимент «Пилот» проводился с использованием аппаратурного комплекса Нейролаб-2000М и состоит из 2-х взаимосвязанных методик:

- методика «Регуляция»: Изучение индивидуальных особенностей психофизиологического реагирования космонавта на воздействие стресс-факторов в полете;

- методика «Деятельность»: Изучение надежности профессиональной деятельности космонавтов при выполнении имитационной задачи ручного управления причаливанием и стыковкой ТПК «Союз» к МКС.

Статистические исследования информативности показателей качества профессиональной деятельности космонавта при выполнении задачи ручного управления.

Методика «Деятельность» предусматривает последовательное выполнение космонавтом 5-ти имитационных задач причаливания и стыковки ТПК «Союз» к МКС, отличающихся начальными условиями относительного движения кораблей, системой стабилизации МКС в орбитальной либо инерциальной системе координат, стыковкой к различным узлам МКС и условиями освещенности (свет-тень).

На экране Laptop предъявляется компьютерное изображение МКС, аналогичное наблюдаемому на оптическом визире космонавта (ВСК) ТПК «Союз-ТМА». Приборная информация о параметрах относительного движения не предъявляется. Оператор должен приступить к выполнению имитационных задач ручного управления стыковкой в соответствии с заданным алгоритмом деятельности, используя штатные правую и левую ручки управления ТПК «Союз-ТМА».

Новизна эксперимента:

Впервые будут получены данные по надежности профессиональной деятельности космонавта на различных этапах длительного полета с учетом индивидуальной информативности показателей, характеризующих состояния функциональных систем организма и результативность деятельности. В мировой практики не существует аналогов бортовых тренажеров, позволяющих одновременно получать оценку качества и психофизиологической “цены” деятельности.

Научная аппаратура:

Эксперимент «Пилот» проводился с использованием аппаратурного комплекса Нейролаб-2000М.

Аппаратурный состав комплекса НЕЙРОЛАБ-2000М:

- Laptop ThinkPad A31p;

- две 3-х степенные ручки управления 11Ф732 (РУД и РУО);

- укладка «Комплект НЕЙРОЛАБ-М».

Ожидаемые результаты:

Провести эксперимент в полном запланированном объёме исследований в соответствии с требованиями технического задания на космический эксперимент.

Исследование функционального состояния моторного аппарата системы дыхания и особенностей регуляции (включая произвольное управление) этой функции в условиях длительного космического полета актуально как для теории космической физиологии и медицины, так и для практики, поскольку результаты таких исследований послужат основой для разработки и обоснования специальных методов профилактики детренированности и реабилитации дыхательных мышц.

Полученные результаты:

Запланированный объём исследований выполнен полностью.

Эксперимент проводился в полном соответствии с требованиями технического задания на космический эксперимент «Пилот».

1. Проведена отработка нового многофункционального аппаратурного комплекса Нейролаб-2000М, предназначенного для оценки и прогнозирования надежности профессиональной деятельности космонавта с учетом показателей качества работы и психофизиологической «цены» деятельности.

2. Проведена проверка новой системы оперативной передачи экспериментальных данных с использованием телеметрических каналов связи «борт-земля». Актуальность внедрения указанной системы в практику проведения космических экспериментов не вызывает сомнения.

3. Установлена на бортовой Laptop RSK1 и отработана в эксперименте новая версия ПМО (V.2.1.), позволяющая повысить наглядность контроля процесса копирования экспериментальных данных на съемный носитель, а также, предусматривающая формирование ZIP-файлов данных, ограниченных по размеру и удобных для последующей оперативной передачи на землю сразу же по завершении очередной сессии проведения эксперимента на борту.

4. Российские члены экипажей выполнили программу эксперимента в полном объёме и показали высокий уровень профессиональной подготовки при выполнении имитационных задач зависания, причаливания и стыковки ТПК «Союз» к МКС. Характерным в работе большинства космонавтов было последовательное повышение качества выполнения имитационных задач причаливания и стыковки на этапе полета.

5. Характерным в работе большинства космонавтов было последовательное повышение качества выполнения имитационных задач причаливания и стыковки ТПК к МКС на этапе полета.

6. Интервал в 30 – 35 суток в проведении тренировочных зон по восстановлению навыков ручного управления причаливанием и стыковкой космических кораблей позволяет поддерживать профессиональный навык на требуемом уровне.

Результаты данной работы будут использованы для разработки рекомендаций по совершенствования бортового тренажера, а также для оптимизации процедуры и циклограммы проведения тренировочных зон для восстановления и поддержания профессиональных навыков в полете.

По итогам работы каждой экспедиции были выпущены экспресс - отчёты (инвентарные номера О-2999к-6; О-3100-2к; О-3123-2; О-3168-2; О-3191-2; О-3194-1; О-3230-3; О-3299 и О-3298).

Сроки проведения: Экспериментальные данные получены в период с апреля 2007 г. по июнь 2010 г. (период полётов МКС-16–МКС-25).
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: ГНЦ РФ-ИМБП РАН
Организации участники: ФГУП ЦНИИмаш; РКК "Энергия" им. СП. Королёва; РГНИИ ЦПК им. Ю.А.Гагарина.
Научный руководитель: Сальницкий В. П., действительный член Российской академии космонавтики имени К.Э.Циолковского и Международной академии астронавтики, к.т.н.
Публикации по эксперименту:

Список публикаций в процессе редактирования.

Последнее обновление: 16.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения