Ergonomi på arbejdspladser og kampalgoritmer for lovende pansrede køretøjer

Indholdsfortegnelse:

Ergonomi på arbejdspladser og kampalgoritmer for lovende pansrede køretøjer
Ergonomi på arbejdspladser og kampalgoritmer for lovende pansrede køretøjer

Video: Ergonomi på arbejdspladser og kampalgoritmer for lovende pansrede køretøjer

Video: Ergonomi på arbejdspladser og kampalgoritmer for lovende pansrede køretøjer
Video: Olympic - главное судно морских титанов 2024, April
Anonim

I tidligere artikler undersøgte vi måder at øge situationsbestemt bevidsthed for pansrede køretøjsbesætninger og behovet for at øge hastigheden på målretning af våben og rekognoseringsaktiver. Et lige så vigtigt punkt er at sikre effektiv intuitiv interaktion mellem besætningsmedlemmerne med våben, sensorer og andre tekniske systemer til kampkøretøjer.

Billede
Billede

Pansrede køretøjsbesætninger

I øjeblikket er besætningsmedlemmers arbejdspladser stærkt specialiserede - et separat førersæde, separate arbejdspladser til kommandanten og skytten. I første omgang skyldtes dette layoutet af pansrede køretøjer, herunder et roterende tårn og optiske observationsenheder. Alle besætningsmedlemmer havde kun adgang til deres betjeningselementer og observationsudstyr, idet de ikke var i stand til at udføre et andet besætningsmedlems funktioner.

En lignende situation blev tidligere observeret inden for luftfart; som et eksempel kan vi nævne arbejdspladserne for piloten og navigatør-operatøren af MiG-31 jager-interceptor eller Mi-28N kamphelikopter. Med et sådant layout af arbejdsområdet gør død eller skade på et af besætningsmedlemmer det umuligt at gennemføre kampmissionen, selv processen med at vende tilbage til basen blev vanskelig.

Billede
Billede

I øjeblikket forsøger udviklerne at forene besætningsjobberne. I vid udstrækning blev dette lettere ved fremkomsten af multifunktionelle displays, hvorpå alle nødvendige oplysninger kan vises, fra alt rekognosceringsudstyr, der er tilgængeligt om bord.

Pilotens og navigator-operatørens samlede arbejdspladser blev udviklet som en del af oprettelsen af Boeing / Sikorsky RAH-66 Comanche rekognoscering og angrebshelikopter. Desuden skulle piloterne i RAH-66-helikopteren være i stand til at kontrollere de fleste af kampvognens funktioner uden at tage deres hænder af kontrollerne. I RAH-66 helikopteren var det planlagt at installere et hjelmmonteret fælles observationssystem fra Kaiser-Electronics, der kunne vise infrarøde (IR) og tv-billeder af terrænet fra de forreste halvkuglesystemer eller et tredimensionelt digitalt kort af området på hjelmdisplayet og realiserer princippet om "øjne uden for cockpittet". Tilstedeværelsen af en hjelmmonteret skærm giver dig mulighed for at flyve en helikopter, og våbenoperatøren kan søge efter mål uden at se på instrumentbrættet.

Billede
Billede

RAH-66 helikopterprogrammet blev lukket, men der er ingen tvivl om, at den udvikling, der blev opnået under implementeringen, bruges i andre programmer til at skabe lovende kampkøretøjer. I Rusland implementeres pilotens og navigator-operatørens samlede arbejdspladser i Mi-28NM kamphelikopter baseret på de erfaringer, der er opnået under oprettelsen af Mi-28UB kamptræningshelikopter. Også til Mi-28NM udvikles en pilothjelm med et billeddisplay på ansigtsskærmen og et hjelmmonteret målbetegnelsessystem, som vi talte om i den foregående artikel.

Fremkomsten af hjelme med evnen til at vise information, ubemandede tårne og fjernstyrede våbenmoduler (DUMV) vil forene arbejdspladser i terrænkøretøjer. Med stor sandsynlighed kan arbejdspladserne for alle besætningsmedlemmer, inklusive chaufføren, forenes i fremtiden. Moderne kontrolsystemer kræver ikke en mekanisk forbindelse mellem betjeningselementerne og aktuatorerne, derfor kan et kompakt rat eller endda et lavhastigheds lateralt styrehåndtag - et joystick med høj præcision - bruges til at køre et pansret køretøj.

Billede
Billede

Ifølge ubekræftede rapporter er muligheden for at bruge et joystick som erstatning for rattet eller betjeningsgreb blevet overvejet siden 2013, når man udviklede kontrolsystemet til T-90MS-tanken. Kontrolpanelet i Kurganets infanterikampvogn (BMP) er angiveligt også lavet på billedet af Sony Playstation -spilkonsollen, men det er ikke oplyst, om denne fjernbetjening er beregnet til at styre BMP's bevægelse eller kun til at kontrollere våben.

For at kontrollere bevægelsen af lovende kampkøretøjer kan en mulighed således overvejes ved hjælp af en lateral lavhastigheds kontrolpind, og hvis denne mulighed anses for uacceptabel, trækker rattet sig tilbage i inaktiv tilstand. Som standard bør køretøjets bevægelseskontroller være aktive på førersiden, men om nødvendigt bør ethvert besætningsmedlem kunne udskifte ham. Grundreglen i udformningen af kontrolelementer til kampkøretøjer bør være princippet - "hænderne er altid på betjeningen."

Forenede arbejdspladser for besætningsmedlemmer bør placeres i en pansret kapsel isoleret fra andre rum i et kampvogn, som implementeret i Armata -projektet.

Billede
Billede

Lænestole med variabel hældningsvinkel, monteret på støddæmpere, bør reducere virkningerne af vibrationer og rystelser ved kørsel i ujævnt terræn. I fremtiden kan aktive støddæmpere bruges til at fjerne vibrationer og rystelser. Besætningssæder kan udstyres med ventilation integreret med klimaanlæg med flere zoner.

Det kan se ud til, at sådanne krav er overdrevne, da en tank ikke er en limousine, men en kampvogn. Men virkeligheden er, at dagene med hære bemandet med utrænede rekrutter er uigenkaldeligt væk. Den stigende kompleksitet og omkostninger ved kampkøretøjer kræver inddragelse af de fagfolk, der svarer til dem, som skal sørge for en behagelig arbejdsplads. Under hensyntagen til omkostningerne ved pansrede køretøjer, som er cirka fem til ti millioner dollars pr. Enhed, vil installationen af udstyr, der øger besætningens komfort, ikke påvirke det samlede beløb i høj grad. Til gengæld vil normale arbejdsforhold øge besætningens effektivitet, hvilket ikke behøver at blive distraheret af generelle dagligdagse gener.

Orientering og løsning

Et af de vanskeligste automatiseringsproblemer er at sikre en effektiv interaktion mellem mennesker og teknologi. Det er på dette område, at der kan være betydelige forsinkelser i OODA (Observation, Orientation, Decision, Action) -cyklussen i "orientering" og "beslutning" stadier. For at forstå situationen (orientering) og træffe effektive beslutninger (beslutning), skal oplysninger til besætningen vises i den mest tilgængelige og intuitive form. Med stigningen i hardwareens computerkraft og fremkomsten af software (software), herunder brug af teknologier til analyse af information baseret på neurale netværk, kan en del af opgaverne til behandling af intelligensdata, der tidligere er udført af mennesker, tildeles software- og hardwaresystemer.

For eksempel, når du angriber en ATGM, kan en pansret køretøjs indbyggede computer uafhængigt analysere billedet fra en termisk billedkamera og kameraer, der opererer i det ultraviolette (UV) område (raketmotorspor), data fra radaren og muligvis fra akustiske sensorer, opdage og fange en ATGM -affyringsrampe, vælge den nødvendige ammunition og underrette besætningen om dette, hvorefter ATGM -besætningens nederlag kan udføres i automatisk tilstand med en eller to kommandoer (våbenvending, skud).

Billede
Billede

Ombordværende elektronik i lovende pansrede køretøjer bør uafhængigt være i stand til at bestemme potentielle mål ved hjælp af deres termiske, UV, optiske og radarsignaturer, beregne bevægelsens bane, rangere mål efter trusselsgrad og vise oplysninger på skærmen eller i en hjelm i en letlæselig form. Utilstrækkelige eller tværtimod redundante oplysninger kan føre til forsinkelser i beslutningsprocessen eller til at træffe fejlagtige beslutninger på stadierne af "orientering" og "beslutning".

Billede
Billede

Blanding af oplysninger fra forskellige sensorer og vist på en skærm / lag kan blive en vigtig hjælp i arbejdet for besætninger på pansrede køretøjer. Med andre ord bør oplysninger fra hver observationsenhed placeret på et pansret køretøj bruges til at danne et enkelt billede, der er mest bekvemt for opfattelse. For eksempel bruges i dagtimerne videobilleder fra high-definition farve-tv-kameraer som grundlag for at bygge et billede. Billedet fra termobilledet bruges som et hjælpebillede til at fremhæve varme-kontrastelementer. Yderligere billedelementer vises også i henhold til data fra radar- eller UV -kameraer. Om natten bliver videobilledet fra nattsynenheder grundlaget for at bygge et billede, som følgelig suppleres med information fra andre sensorer.

Billede
Billede

Lignende teknologier bruges nu selv i smartphones med flere kameraer, for eksempel når en sort-hvid matrix med en højere lysfølsomhed bruges til at forbedre billedkvaliteten af et farvekamera. Teknologierne til at kombinere billedet bruges også til industrielle formål. Selvfølgelig bør muligheden for at se billedet fra hver overvågningsenhed separat forblive en mulighed.

Når pansrede køretøjer opererer i en gruppe, kan der vises oplysninger under hensyntagen til data modtaget af sensorer fra tilstødende pansrede køretøjer i henhold til princippet "man ser - alle ser". Oplysninger fra alle sensorer placeret på rekognoscering og kampenheder på slagmarken skal vises på øverste niveau, behandles og leveres til den højere kommando i en form optimeret til hvert specifikt beslutningsniveau, hvilket vil sikre yderst effektiv kommando og kontrol af tropper.

Det kan antages, at omkostningerne ved at oprette software i lovende kampbiler tegner sig for størstedelen af omkostningerne ved at udvikle et kompleks. Og det er softwaren, der i høj grad vil bestemme fordelene ved et kampkøretøj frem for et andet.

Uddannelse

Visning af billedet i digital form giver mulighed for uddannelse af pansrede køretøjsbesætninger uden brug af specialiserede simulatorer, direkte i selve kampvognen. Selvfølgelig vil en sådan træning ikke erstatte fuldgyldig træning med skydning af rigtige våben, men det vil stadig væsentligt forenkle uddannelsen af besætninger. Træning kan udføres både individuelt, når besætningen på et pansret køretøj handler mod AI (kunstig intelligens - bots i et computerprogram), og ved at bruge et stort antal kampenheder af forskellige typer inden for en virtuel slagmark. I tilfælde af militære øvelser kan den virkelige slagmark suppleres med virtuelle objekter ved hjælp af augmented reality -teknologi i softwaren til pansrede køretøjer.

Ergonomi på arbejdspladser og kampalgoritmer for lovende pansrede køretøjer
Ergonomi på arbejdspladser og kampalgoritmer for lovende pansrede køretøjer
Billede
Billede

Den enorme popularitet af online simulatorer af militært udstyr tyder på, at træningssoftwaren for lovende pansrede køretøjer, tilpasset til brug på almindelige computere, kan bruges til forberedende træning i en spilform af fremtidigt potentielt militært personel. Selvfølgelig skal sådan software ændres for at sikre, at oplysninger, der udgør stats- og militære hemmeligheder, skjules.

Anvendelsen af simulatorer som et middel til at øge tiltrækningen af militærtjeneste er efterhånden et populært redskab i de væbnede styrker i verdens lande. Ifølge nogle rapporter brugte den amerikanske flåde Harpoon computerspil-simulator af søslag til at træne flådeofficerer tilbage i slutningen af det 20. århundrede. Siden da er mulighederne for at skabe et realistisk virtuelt rum vokset mange gange, mens brugen af moderne kampkøretøjer ofte mere og mere ligner et computerspil, især når det kommer til ubemandet (fjernstyret) militært udstyr.

konklusioner

Besætningerne på lovende pansrede køretøjer vil være i stand til at træffe de rigtige beslutninger i et komplekst, dynamisk skiftende miljø og implementere dem med en betydeligt højere hastighed, end det er muligt i eksisterende kampbiler. Dette vil blive lettere af besætningens samlede ergonomiske arbejdsstationer og brugen af intelligente systemer til behandling og visning af information. Brug af pansrede køretøjer som en simulator vil spare økonomiske ressourcer til udvikling og indkøb af specialiserede træningsmidler, vil give alle besætninger mulighed for at træne når som helst i et virtuelt kamprum eller under militære øvelser ved hjælp af augmented reality -teknologier.

Det kan antages, at implementeringen af ovenstående løsninger med hensyn til øget situationsfornemmelse, optimering af cockpittets ergonomi og brug af højhastighedsstyringsdrev vil gøre det muligt at opgive et af besætningsmedlemmerne uden at miste kampeffektivitet, for for eksempel er det muligt at kombinere positionerne som kommandør og skytte. Imidlertid kan chefen for et pansret køretøj blive tildelt nogle andre lovende opgaver, som vi vil tale om i den næste artikel.

Anbefalede: