Book8 (Материалы для студентов по курсу ОКТРЭС), страница 3

Глаз человека различает объекты не только по яркости, но и по цве-
ту. Величина, обратная интенсивности лучистой энергии, необходимой
для вызывания у человека впечатления некоторой определенной ярко-
сти, и характеризующая чувствительность глаза к излучению на той
или иной частоте (к цвету), называется видностью. В условиях сумереч-
ного зрения зависимость видности от длины волны (цвета) несколько
смещается в сторону уменьшения длины волны, т.е. максимум чувстви-
тельности из желтой области перемещается в зеленую.

Спектральная чувствительность глаза обязательно должна учиты-
ваться при выборе ЭЛТ или другого индикаторного устройства для то-
го, чтобы путем согласования спектра излучения люминофора и поло-
сы пропускания применяемых светофильтров обеспечить наилучшие
согласование и условия передачи информации оператору [39]. Надо
также иметь в виду, что как при значительном увеличении яркости, так
и при значительном ее уменьшении число различных цветовых тонов
уменьшается. Это особенно важно для индикаторов РЛС с цветовой ин-
дикацией.

Важными факторами в восприятии оператором отметок целей явля-
ются задача обнаружения и способ их кодирования. В табл. 8.2 в зависи-
мости от задачи и способа кодирования представлена средняя длитель-
ность фиксации 11 (время остановки глаза оператора на отметке).

Таблица 8.2

Время, необходимое на получение информации от системы отобра-
жения информации сенсорным входом оператора, можно представить в
виде суммы [40]

311

1

где N — число индикаторов для отображения информации; t_i ( i ) — вре-
мя ознакомления с показаниями i-ro индикатора; t_P (i) — время перево-
да глаз с одного индикатора на другой; t_c — время самопроизвольной
отвлекаемости; t_l — время реакции на i-й индикатор, т.е. время задержки, с которой человек получает и воспринимает информацию (латен-
тный период); характеризует реакцию человека на раздражитель.

При разработке конкретного прибора успешная работа будущего
пользователя будет определяться очередностью и типом задач: сте-
пенью участия оператора в работе РЭС, объемом выходной информа-
ции, оборудованием лицевой панели прибора, размерами, расположе-
нием элементов, яркостью символов.

При равномерном поступлении любых символов количество инфор-
мации в битах определяется по формуле:

К_i = n log ₂ N,

где N — число символов, поступающих с лицевой панели для отобра-
жения информации; n — число правильно опознанных оператором сим-
волов.

Скорость восприятия информации с прибора или пропускная спо-
собность оператора в бит/с находится как

F(оп)=K_i /T,

где Т— время отображения (предъявления) информации, с.

Если информация появляется со
скоростью F (и), то для безошибоч-
ной работы системы необходимо вы-
полнение условия: F (оп) =F (и), что
соответствует графику в виде прямой
1 на рис. 8.3. Реально оператор начи-
нает допускать ошибки за пределами
интервала 0,1 бит/с ≤ F(и) ≤ 5,5 бит/с
(пунктирная линия 2).

Рис. 8.3. График зависимости
пропускной способности

оператора от частоты
предъявления информации

312

При F (и) ≤ 0,1 бит/с ошибки по-
являются за счет самопроизвольной
отвлекаемости. Оператору надоедает постоянно смотреть на индикатор, на котором ничего не изменяет-

ся. При F (и) > 5,5 бит/с оператор из-за утомления не успевает усваивать
информацию в течение длительного времени. Происходит пропуск сим-
волов информации. Если информация предъявляется одновременно от
нескольких индикаторов, то оператор должен осуществить поиск нужных
ему символов. Увеличение затрат времени будет определяться числом
движений глаз и средней длительностью фиксаций.

Таким образом, разрабатывая индикаторную панель, конструктор дол-
жен позаботиться о согласовании потока информации, поступающей с
нее, с физиологическими возможностями человека. Общее количество
информации, которое воспринимается, передается и перерабатывается
оператором, можно представить в виде суммы трех слагаемых: зрительной
F (з), речевой F (р) и письменной F (пс) информации:

F (oп) =F(з)+F (р) +F (пс).

Количество зрительной информации равно . Здесь

I(i)=nlog ₂(x-x’)/(2γ)=nlog₂N(i),

где п — количество измеряемых параметров; x,x’ — диапазон измере-
ния контролируемых величин; γ— погрешность измерения; N(i) —
длина алфавита сообщения; Т — время между двумя посылками ин-
формации. Количество речевой информации находится как

г
де F— число фонем в сообщении; F(i) — длина алфавита сообщения;
P(i) — вероятность появления i-я фонемы; NF— число фонем устной речи.

Фонема — отдельная звуковая единица. В устной речи русского
языка существует 41 фонема: 35 — согласных (твердых и мягких) и 6 —
гласных.

Количество письменной информации равно

где В (Б) — количество букв в сообщении; NP'— длина алфавита пись-
менного сообщения; Р (п) — вероятность появления n-й буквы; В (п) —
длина алфавита n-го сообщения.

313

8.3. Моторный выход и рабочая зона оператора

Моторный выход оператора (движения рук, ног, положения тела)
осуществляет ответную реакцию на получение информации сенсорным
входом. Возможности моторного выхода зависят от средних антропо-
метрических данных оператора и определяют правила разработки рабо-
чих зон [41].

Рабочей зоной оператора обычно является лицевая панель РЭС, на
которой размещаются те или иные средства отображения информации
и органы управления. Лицевые панели располагаются таким образом,
чтобы плоскости индикаторов были перпендикулярны линии взгляда
оператора, а органы управления находились в пределах досягаемости
рук.

Лицевые панели размещаются следующими способами:

фронтально, когда зона ограничена снизу на 700—750 мм от пола, в
глубину (от оператора) на 500-600 мм и сбоку (справа и слева) расстоя-
нием 700—750 мм. Эти цифры являются оптимальными для нормаль-
ной работы оператора, например в горизонтальной плоскости;

трапециевидно, когда панель состоит из фронтальной панели дли-
ной 600—1000 мм и развернутых к ней под углом в 105° двух створок
длиной порядка 300 мм, при этом глубина действий оператора от фрон-
тальной панели составляет порядка 375 мм;

полукругом (многогранник), когда минимальный радиус полукруга
равен 600 мм.

Существует ряд общих правил размещения органов управления и
индикаторов в рабочей зоне. Для органов управления:

1. количество и траектория движений при работе должны быть со-
   кращены до минимума;

2. органы управления надо располагать так, чтобы правой рукой вы-
   полнять наиболее ответственные операции;

3. если орган управления находится рядом с индикатором, то ручка,
   управляемая правой рукой, должна находиться правее и ниже, а ручка,
   управляемая левой рукой — левее и ниже индикатора;

4. последовательно используемые органы управления надо распо-
   лагать на одной высоте слева направо или сверху вниз в вертикальных
   столбцах;

5. основные органы управления целесообразно размещать в опти-
   мальной зоне, аварийные — в средней зоне досягаемости руки, а второ-
   степенные — в зоне максимальной досягаемости.

Индикаторы зрительной информации рекомендуется размещать в
оптимальных участках поля зрения, которые характеризуются в гори-
зонтальной плоскости углом 30—40° и 0—30° вниз от линии взора. На-

314

иболее важные индикаторы располагают на линии глаз оператора или
ниже.

Существуют некоторые общие принципы размещения индикаторов
на панелях приборов:

принцип функциональной организации, согласно которому прибо-
ры группируются исходя из общности выполняемых задач;

принцип значимости, согласно которому наиболее важные приборы,
даже при редком их использовании, располагают в центре панели;

принцип последовательности, заключающийся в том, что приборы
размещают строго согласно схеме их последовательного использова-
ния.

Следует добавить, что для повышения восприятия информации,
представленной в виде букв, знаков, символов, индикаторы рекоменду-
ется располагать в верхнем левом углу прибора, что объясняется навы-
ками чтения.

8.4. Средства отображения информации

Средства отображения информации предназначены для предъявле-
ния человеку данных, характеризующих объект управления.

При выборе электромеханических (стрелочных) приборов необхо-
димо обращать внимание на тип шкалы, ее форму, размеры оцифровки,
цену деления, а также на расположение и вид стрелок. Шкалы бывают
двух типов: неподвижная шкала с движущейся стрелкой и подвижная
шкала с неподвижным визиром. По форме шкалы бывают круглые, по-
лукруглые, прямоугольные, горизонтальные, вертикальные, шкалы ти-
па «открытое окно». При выборе типа и формы шкалы необходимо учи-
тывать следующие рекомендации.

1. При малом времени считывания показаний (менее 0,5 с) рекомен-
   дуется применять подвижные шкалы с неподвижным указателем, что
   исключает поисковые движения глаз. Условия считывания в этом слу-
   чае приближаются к условиям считывания показаний со счетчика, а при
   увеличении времени считывания меньшей погрешностью обладают не-
   подвижные шкалы с двигающейся стрелкой.

2. Применение шкал типа «открытое окно» рекомендуется для оп-
   ределения точных качественных данных при самой высокой точности
   считывания (0,5% при времени считывания 0,12 с), для других форм
   шкал точность считывания значительно меньше (для круглой — 10%,
   для линейно-горизонтальной — 27%, дли линейно-вертикальной —

35%)