СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СТРУКТУРЫ СПЕЦИФИКАЦИИ ПРОЕКТА КОРАБЛЯ -ПУТЬ ИНТЕГРАЦИИ ЧЕЛОВЕКА В АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ КОРАБЛЕЙ
С. Н. Афанасьев, e-mail: aserg2006@mail.ru (ФГУП «Крыловский ГНЦ»), А. В. Нефедович, докт. техн. наук (НИИ кораблестроения и вооружения ВМФ ВУНЦ ВМФ «ВМА»)
УДК 658.512.2:629.5
Одним из основных отличий нового поколения кораблей ВМФ от предыдущих, как правило, называют их повышенную степень автоматизации. Тем самым степень автоматизации выступает как новое свойство корабля, позволяющее повысить его боевую эффективность. В свою очередь, боевая эффективность корабля определяется успешностью решения боевых задач, где в качестве показателя используется вероятность их решения [1]. Однако, несмотря на широкое внедрение автоматизации, на данном этапе развития технологий ни одна боевая задача не решается кораблем без участия личного состава. «Человеческий фактор» присутствует при выполнении каждой боевой задачи, оказывая влияние на вероятность ее решения безошибочностью и своевременностью выполнения корабельными специалистами алгоритмов управления боевыми и техническими средствами корабля на автоматизированных рабочих местах (АРМ). Таким образом, рост автоматизации, приводящий к глубокому переструктурированию функций управления, делает необходимым решение проблемы интеграции человека в системы управления на каждом новом витке развития технологий. Рассмотрим один из немаловажных путей этой интеграции.
Зададимся вопросом, способствует ли действующий порядок формирования спецификации как основного документа технического проекта корабля полноценному (системному) отражению результатов его проектирования в отношении свойства «автоматизация» уп-
равления согласно требованиям тактико-технического задания (ТТЗ)? Предварительно заметим, что среди свойств корабля, установленных гостом [1], степень автоматизации вообще не упоминается. В этом, по нашему мнению, и состоит «корень зла». Фактически автоматизация кораблей есть объективная реальность, для атомных подводных лодок (АПЛ) речь уже идет о ее четвертом поколении, а в таком основополагающем документе, как гост [1], этому важнейшему свойству корабля места не нашлось, как и свойству «эрго-номичность».
В соответствии с общепринятым пониманием, свойства — это отличительные признаки объекта, то, что отличает данный объект от других [2]. Автоматизация кораблей, безусловно, является их объективным свойством, отличающим корабли по степени ее внедрения в процессы управления. Большинство из этих процессов в последние годы выполняется в диалоге оператора с вычислительной техникой, реализуя автоматизированное дистанционное управление боевыми и техническими средствами корабля. То есть существенно изменился функциональный состав деятельности операторов. А это значит, что командные пункты, боевые посты и в целом служебные помещения корабля, спроектированные для обеспечения деятельности корабельных специалистов, также должны обладать новыми, соответствующими изменившейся деятельности экипажа, эргономическими свойствами.
Однако опыт проведения эргономических экспертиз технических проектов новых кораблей этого
ожидания не подтверждает. Поэтому направлениями совершенствования перспективных кораблей, связанными с их автоматизацией и эргономическим обеспечением управления, по-прежнему остаются:
— формирование унифицированных по эргономическим показателям (независимо от конкретных проектов кораблей) функционально-конструктивных модулей АРМ операторов управления интегрированными корабельными комплексами оружия, вооружения и технических средств (эргономические показатели конструктива пультов управления в сочетании со специальными операторскими креслами, обеспечивающими защиту человека при несении вахты на АРМ), отражения в альбомах их типовых видов и закрепления в нормативной базе;
— оптимизация человеко-машинного интерфейса на АРМ операторов;
— определение эргономических аспектов внедрения новых перспективных средств управления диалогом оператора с вычислительной техникой автоматизированных систем управления — сенсорных мониторов, сенсорных панелей управления, пьезоклавиатур и др.;
— разработка в 3D-технологи-ях дизайн-проектов основных служебных помещений корабля с размещением в них постов командного комплекса управления с последующей отработкой их эргономических характеристик на полномасштабных макетах, а также оценка реализации требований технической эстетики, заданных в ТТЗ на корабль;
— разработка методической базы оценки и перечня профессионально важных качеств операторов АРМ, работающих с образцами боевой техники различного назначения для ВМФ по соответствующим военно-учетным специальностям (с целью отбора и комплектования экипажей кораблей для успешной деятельности по прямому назначению).
В руководящем документе по формированию ТТЗ на создание ко-рабля[3]задание требований к его автоматизации регламентируется типовым подразделом «Управление
СУДОСТРОЕНИЕ 1'2014
ВОЕННОЕ КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ
Рис. 1. Структура требований к автоматизации корабля в ТТЗ
кораблем, оружием, вооружением и техническими средствами». В содержании подраздела устанавливаются требования к структуре управления кораблем, к общим (единым) системам управления кораблем, его оружием, вооружением и техническими средствами, к автоматизации корабля, к комплектации личного состава, обеспечению информационной поддержки личного состава командных пунктов и боевых постов в условиях боевой и повседневной эксплуатации корабля, включая борьбу за живучесть, к главному и запасным командным пунктам управления кораблем. В подразделе эргономики и технической эстетики регламентируется задание требований к организации и средствам деятельности корабельных специалистов на командных пунктах и боевых постах, к человеко-машинному интерфейсу автоматизированных рабочих мест операторов.
По нашему мнению, реализацию требований указанных разделов ТТЗ в материалах технического проекта корабля логично было бы излагать в соответствующей, специально выделенной для этого части спецификации, отражающей все аспекты автоматизации корабля. При этом конструктивные и технические показатели локальных систем управления в совокупности с характеристиками управляемых объектов в спецификации корабля могут приводиться со ссылками на соответствующие документы по корабельным функциональным комплексам (спецификации, тех-
нические условия на поставку, другие нормативные документы). Отражение в едином разделе спецификации (подобно подразделу ТТЗ) свойств нового корабля, характеризующих автоматизацию решения кораблем задач боевого применения и повседневной эксплуатации, а также интеграцию человека в процессы автоматизации управления на корабле, более надежно гарантировало бы выполнение обязательств поставщика по одному из важнейших свойств корабля, определяющих его тактико-технические элементы (рис. 1).
Однако при этом следует подчеркнуть, что для достижения опти-
мального результата технология формирования свойств нового корабля по аспекту «автоматизация» должна базироваться на приоритете «человеческого фактора» (вот где основание «корня зла»). Опубликованные материалы о проектировании американской АПЛ класса «Virginia» свидетельствуют именно о таком подходе к ее созданию. «В основе создания класса АПЛ «Virginia» лежит глубоко преобразованное представление о процессе разработки, а именно акцентирование внимания подводного флота США на человеке в сферах проектирования, конструирования, приобретения и использования передовых технологий, систем и инструментальных комплексов на борту АПЛ» [4].
Проанализируем требования к построению и содержанию спецификации корабля, сформулированные в [5], на предмет отражения всех аспектов автоматизации управления кораблем, его оружием, вооружением и техническими средствами. Первое, что очевидно, — это несоответствие структуры и содержания спецификации, рекомендуемой в [5], структуре и содержанию раздела ТТЗ с наименованием:«Управление кораблем, оружием,вооружением и техническими средствами». Следование порочной тенденции «размывания» в спецификации конструктор-
Управление кораблем, его оружием, вооружением и техническими средствами
Структура управления
Эргономическое обеспечение управления
Общие (единые) системы управления, реализующие структуру
АРМ операторов, обеспечивающие решение задач
Автоматизация управления
Технические средства автоматизации Алгоритмы управления, интерфейсы человек-машина
Количество личного состава для управления
Комплектация личного состава
Профессионально важные качества управленцев
Служебные помещения, командные пункты и боевые посты
Рис. 2. Составляющие свойства «автоматизация», которые предлагается отражать в новой части спецификации корабля в целях соответствия структуре требований ТТЗ
ских предложений по автоматизации решения кораблем, как системой «человек-машина», задач его боевого использования и повседневной эксплуатации ничем не обосновано, а является следствием технократического подхода к автоматизации функционирования боевых и технических средств корабля. Наличие в спецификации самостоятельной части с аналогичным разделу ТТЗ наименованием и содержанием позволило бы, как показано на рис. 2, перейти в проектировании корабля от «автоматизации функционирования» к «автоматизации решения задач», что, в свою очередь, позволило бы сократить и унифицировать номенклатуру средств управления, создать унифицированные по эргономическим показателям функционально-конструктивные модули АРМ операторов для модульного принципа конструирования командных пунктов и постов управления корабля.
Далее, отражение в разделе «Обитаемость» спецификации важнейших сведений о деятельности личного состава на командных пунктах и боевых постах (КП и БП) корабля вне связи с разработкой других ре-ш ени й проекта, обеспечи вающи х реализацию свойства «автоматизация» (см. рис. 2), не имеет смысла по определению, так как основой формирования и размещения постов командного комплекса управления кораблем, формирования и обоснования табеля комплектации личного состава являются
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.