Пространственная локализация звуковой индикации

F

flak18

Новичок
Здравствуйте, уважаемые. Хотелось бы услышать ваши мнения (особенно лётного состава) по теме пространственной локализации звуковой индикации к примеру сигналов TCAS (не командных, а синтезированных звуков приближающегося ЛА), переговоров экипажа по СПУ и с "землёй", вывода сигналов АРК в наушники (естественно пространственно локализованного). Жду критику, мнения, предложения.
 
Реклама
military_upir

military_upir

Старожил
В смысле второго пилота слышно справа, бортмеханика сзади, АРК со стороны его расположения и т.п. ?
 
F

flak18

Новичок
Вы всё правильно поняли. Виноват, надо было сразу вопрос раскрыть, что бы было, что критиковать и на что отвечать. Вот собственно оно

Не для кого не секрет, что вопрос безопасности полётов сегодня стоит очень остро. В обеспечении безопасности задействованы огромные ресурсы. По сути, вся модернизация комплексов оборудования ЛА сегодня сводится к одному - обеспечение безопасности (всё можно свести к более узким терминам, не делаю этого намеренно) с достаточным уровнем эффективности работы с этими самыми комплексами. Говорю о достаточном уровне эффективности, по причине того, что летать очень даже эффективно можно и на "будильниках".
Меняется обстановка дел - потребности потребителя, возможности производителя, возможности эксплуатанта. Всё это заставляет жертвовать одним в пользу другого.
Так сокращение числа членов экипажа связано больше с экономической выгодой нежели с упрощением современного оборудования в эксплуатации. Нет нет, я не в коем случае не противник прогресса, я так же не против современных тенденций. Я несколько не согласен с методами...
Уровень технической культуры позволяет сегодня добиваться очень высоких уровней надёжности техники. Но пока на борту ЛА остаётся человек, как звено управления, во всех преобразованиях НЕОБХОДИМО отталкиваться от его возможностей, которые, кстати, во многом ещё долго будут превосходить машинные.
Имею в виду, что совершенствовать ЛА необходимо не как самостоятельный объект, а как комплекс ЛА-ПИЛОТ. Это значит основным принципом должна стать ИНТЕГРАЦИЯ этих двух звеньев, а точнее пилота в ЛА.
Обычная автоматизация большенства процессов, в том числе и принятия решений в некоторых случаях, ведёт к исключению пилота из контура управления ЛА.
Получается хотели как лучше, а нажили ещё одну проблему. Компьютеризация вообще приводит к снижению внимания, и, что более важно, к снижению эффективности работы в сложной ситуации, по причине того же отсутствия пилота в контуре управления ЛА. Британцы проводили опыты по эффективности использования "старых" комплексов управления ЛА на "будильниках" и "новых" на современных средствах отображения информации, автоматизации процессов. Угадайте кто победил? Вовсе не дружба! Оказалось, что сегодня лётчик надеется больше на компьютер, чем на свою голову и руки, и СТРЕМИТСЯ предоставить ВСЁ компьютеру. Не коим образом не хочу обидеть пилотов современных лайнеров - это психология.
Пилот должен быть максимально интегрирован в информационный и управляющий контуры ЛА. Многие процессы нет необходимости автоматизировать, только для того, чтобы пилот участвовал в управлении машиной т.е. был управляющим звеном или находился в "горячем" резерве т.е. постоянно решал ряд задач.

Что-то я совсем из далека. Растет количество информации, которую необходимо приподнести пилоту в "съедобном" виде. На сегодня 85% информации преподносится визуально, что вызывает серьёзный перегруз - визуального внимания не хватает. Примером тому служат многочисленные примеры катостроф по вине экипажей. Я предлагаю разгрузить визуальный канал летчика путём использования альтернативных типов индикации,один из них звуковая индикация локализованная в пространстве.
Для примера возьмём канал индикации системы TCAS. Сейчас необходимо постоянно обращать внимание на приборы индикации TCAS, а при использовании предложенной мной индикации это будет необходимо лишь в случае возможной опасности, о которой подскажет звук! К тому же пилот мгновенно определит направление опасности.

Принцип объяснил упрощено. (не смотрится на фоне "телеги" выше обзацем, правда?)

Есть желание - пишите, обсудим!


"Будильники" - стрелочные приборы.
 
Ultranomad

Ultranomad

G-NODE
С общефизиологической точки зрения, подобная идея действительно напрашивается, но единственная ось, по которой это можно делать с достаточной степенью достоверности восприятия - это лево-право, управляя как сравнительной громкостью звуков в левом и правом ухе, так и их взаимным фазовым сдвигом. Стереогарнитуры выпускаются серийно, и где-то в глубинах памяти у меня отложилась реклама СПУ для легких самолетов, в котором для каждого входа (переговоры экипажа, радиостанции, радиомаяки, речевые и тональные информаторы) отдельно регулируется стереобаланс.
 
Horse

Horse

Истребитель авиакеросина
flak18,
Отчаянно пытался понять идею, понял только то, что при сигнализации опасности от TCAS информация должна звучать в левом или в правом ухе (я упрощенно), в зависимости от направления на конфликтный объект?
Боюсь, получится по Черномырдину, хотели как лучше, а получилось....
Ну, во-первых, на современных ВС не требуется постоянно пасти индикатор TCAS, он носит информативный характер. Просто для представления окружающей обстановки. А вот в случае возможного конфликта информация выводится автоматом как минимум на 3 дисплея, и пропустить ее практически невозможно. Это я о своем типе, но, думаю, что и на остальных современных так-же.
Во-вторых, как такую информацию выводить в случае конфликта спереди или сзади? Квадрофонических гарнитур я что-то не встречал.
В третьих, максимум информации мы получаем все-таки визуально, а все приборы и индикаторы находятся впереди. Т.е. при подаче звукового сигнала в гарнитуру, звук фокусируется как-бы впереди, куда и надо обратить внимание.
И, наконец, разбаланс звука в гарнитуре вправо-влево в первую очередь вызывает дискомфорт и желание проверить разъёмы или постучать по "неработающему" динамику гарнитуры, а уже потом решать задачу.
Что касается синтезирования "звуков приближающегося ЛА", Вы можете себе представить, что это будет в зоне Франкфурта или там, Лондона? Там и так сплошной гвалт в эфире, куда еще раздражителей добавлять?
Возможно я неправ, но искреннен....:D
 
Последнее редактирование:
E

Egor

Новичок
НИ СЕКУНДЫ не пилот ( хотя на карте АВТОDOMA написано обратное :)). Имею к квадрофоническому звучанию некоторое, хотя и весьма отдаленное отношение. Тем не менее идея (насколько я понял автора), состоящая в том, чтобы разнести звуквые сигналы в кабине не столько по звучанию (тональности, громкости, частоте) сколько по локализации источника звука - вполне здравая. Среднее ухо, за исключением патологий развития/травм, работает даже у глухих - и, как ни странно, именно оно на частотах ниже 300 Гц отвечает за локазизацию источника звука (объяснение очевидно - оно лишено возможных акустичестих артефактов, и при этом хорошо оснащено). И его ощущения первичны.
 
Horse

Horse

Истребитель авиакеросина
Egor,
Угу, ладно, допустим идея реализована... В КВАДРОФОНИЧЕСКОЙ гарнитуре, которой пока нет, но пусть будет, появляется источник звука справа-сзади...
Далее, судя по Вашему посту, цитирую:"И его ощущения первичны." Раз первичны, то первична и реакция. Т.е. пилот первым делом крутит башкой в сторону звука.... в сторону от приборной доски! И что дальше? Звук он локализовал, но для принятия решения ему нужна информация с дисплея, он крутит башкой обратно, но, если до этого он отслеживал обстановку, то теперь ему опять надо собрать в кучу и проанализировать ее, эту обстановку по новой.
Вопрос: сколько нужных секунд пройдет на вращение башки на звук и обратно к приборам, и сколько этих-же секунд уйдет на анализ обновленной обстановки?
Ответ простой: не уподобляйтесь Черномордину, поскольку лучшее - враг хорошего.
Отдельное спасибо flak18,, что посоветовались с нами, надеюсь, пригодится..
 
Barrsuk

Barrsuk

Старожил
Я еще меньше пилот, чем Егор, но просто скажу, что на обывательский взгляд рассуждения flak18 выглядят очень логично. Если речь идет, конечно, о концепции и системе подготовки, а не просто о том, что вдруг в существующей кабине голоса в ушах станут с разных сторон появляться :)

А вообще удивительно, что еще не используют индикацию не только на органы слуха, но и на другие чувства - например, на знаменитый ж...мер с помощью специальных сидений... особенно алармы типа GPWS и т.д. Из подобных вещей сделали только стик-шейкер, но дальше, почему-то, не пошли...

(Это, конечно, совершенно чайниковская шутка, но в каждой шутке, как известно...)
 
310

310

Сторожил
flak18,
Идея красивая и полезная только на первый взгляд. Дело в том, что вы позиционируете применение ваших идей в комплексе оборудования современных лайнеров. Но оазывается этого делать не только не нужно, но и невозможно с эксплуатационной точки зрения.
Horse уже уточнил, что TCAS из себя представляет. Кстати, современная модификация TCAS не предполагает определение пространственного положения интрудера по отношению к вам. ТCAS просто приказывает установить и поддкрживать определенную вертикальную скорость. При этом совершенно безразлично с какой стороны к вам приближается нарушитель вашего спокойствия.
Звуки от приводов, ИЛС, ВОРов вообще в полете не нужны. Пилоты только 1 раз из тысячи или 10000 проверяют правильность настройки прослушиванием поывных. Для целей навигации определять направление на привод тоже гораздо точнее визуально по стрелке, чем по пиканию где-то впереди +- 30 градусов.
Да и все, что случается с самолетом всегда находится впереди по курсу плюс-минус угол сноса, который редко превышает 15 градусов.
Вот голосовые подсказки это здорово, но для низ пространственная локализация не нужна.
А такой звуковой TCAS может оказаться очень полезным в СЛА, нечто вроде мотодельтаплана, где из оборудования только указатель скорости и высотомер, да и то не всегда
 
Реклама
Частный пилот MFS

Частный пилот MFS

Местный
flak18,
Что касается "стерео-звука" TCAS в наушниках, то, боюсь, это не реально. Во-первых, такой звук локализуется слухом неважно; во-вторых, это потребует настройки и контроля наушников и системы формирования сигналов - лишние регламенты, головная боль для техсостава; в-третьих - самое главное, TCAS показывает на вариометре, какую вертикальную скорость надо держать, чтобы не столкнуться, а направление полета не меняется, и информация о том откуда движется другой самолет, пилоту попросту не нужна, тем более что угловое положение другого самолета может меняться очень быстро. И, наконец, из практики - у нас в кабине Ту-134 довольно тихо, и вполне можно трепаться без СПУ. Не все же анекдоты и болтовню писать на магнитофон.Поэтому одно "ухо" наушника (у меня, например, правое, у второго и штурмана - левое) в опытных экипажах держат наполовину сдвинутым с уха, чтобы слышать разговор без СПУ. Ну и что за стерео-TCAS будет при этом?
А вот что касается компьютеров, то Вы затронули, мне кажется, действительно актуальную тему. Я давно чувствую эту опасность, даже спорил тут с уважаемыми 310 и Деноканом в какой-то теме. Перекомпьютеризация самолетов - на мой взгляд, довольно опасное явление, хотя внешне соблазнительное. Пилот должен оставаться пилотом, а не оператором бортового компьютера. :pivo:
 
Последнее редактирование:
F

flak18

Новичок
Вначале для всех.
Не зная тонкостей реализации прошу не рассуждать об этом. Сожалею, но все вы рассуждаете по самолётному, а в этом вопросе (технической реализации) необходим более глубокий радиотехнический подход.
Никаких квадрофонических гарнитур, никаких право-лево, тем более точности +/- 30 градусов...
Довожу до вашего сведения, что
1) точность локализации человеком звука - 2 градуса по горизонту и 5 градусов по вертикали, а все потому, что слух - это не только уши, а ещё и мозг.
2) гарнитуры для этого применяются самые обычные, с незначительными особенностями в частотном спектре (ну и есть там ещё одно предложение по поводу расположение динамика относительно уха, но это частность). Боюсь с ГСШ-18 толку не много будет.
3) локализация - это в первую очередь психоаккустика, моно звук обрабатывается психоаккустическим процессором, координата корректируется устройством слежения за положением головы и подаётся в головные телефоны.

Мною задумано реализовать:
- синтезированную звуковую индикацию самолёта вошедшего в опасную зону системы TCAS;
- Локализовать в пространстве переговоры экипажа между собой, с диспетчером, сообщения РИ (речевого информатора);
- локализовать в пространстве сигналы радиомаяков (возможно использовать в качестве резервной индикации);
- ещё думаю над целесообразностью локализации служебных тональных сигналов, дублирования сигналов уборки шасси (скорее постановку шасси на замки или закрытия створок) и др..

Ещё раз заострю внимание! Подобное есть смысл реализовывать в рамках разработки комплексной системы безопасности.

Теперь отвечу конкретно каждому.

Ну, во-первых, на современных ВС не требуется постоянно пасти индикатор TCAS, он носит информативный характер. Просто для представления окружающей обстановки. А вот в случае возможного конфликта информация выводится автоматом как минимум на 3 дисплея, и пропустить ее практически невозможно.
Вот как раз для случая возможного конфликта я и пытаюсь оптимизировать индикацию. Пропустить сигнал невозможно, я понимаю. В такой ситуации важно ВОВРЕМЯ и ВЕРНО оценить информацию. Командные указания TCAS выдаёт тогда, когда кроме них уже ничего нельзя сделать(и раздражитель они ещё какой!), я же предлагаю свою индикацию (кстати дифференцированную по уровню громкости в зависимости от координат) не для разрешения конфликтной ситуации, а для её предупреждения. Как вы говорите "не требуется постоянно пасти индикатор"? Только, когда прое..те самолёт и резойдётесь с ним в паре десятков метров под радостные вопли речевого информатора (не дай Бог), тогда пожалеете, что не "пасли индикатор". Проще говоря я предлагаю трёхуровневую систему индикации. Первый уровень - монитор (общая информация). Второй уровень - локализованный звук приближающегося самолёта в наушниках (ЛА вошёл в зону повышенного внимания). Третий уровень - командные указания РИ и TVI (единственно возможные действия).

разбаланс звука в гарнитуре вправо-влево в первую очередь вызывает дискомфорт и желание проверить разъёмы или постучать по "неработающему" динамику гарнитуры, а уже потом решать задачу
Вы же когда без гарнитуры с человеком, стоящим справа, разговариваете не ковыряетесь в левом ухе на предмет пробки. Для человека естесственна пространственная локализация. Наушники в этом случае будут восприниматься совсем подругому. Вот если пилота сегодня без предупреждения одеть в такую систему, то будет именно ваш сценарий.

Что касается синтезирования "звуков приближающегося ЛА", Вы можете себе представить, что это будет в зоне Франкфурта или там, Лондона? Там и так сплошной гвалт в эфире, куда еще раздражителей добавлять?
Представте себе ситуацию, вы находитесь в толпе, в это же время разговариваете с товарищем, и вдруг откуда-нибуди выезжает машина (так например бывает на рынках). Так вот в таких условиях шум вокруг совсем не будет мешать вашему разговору, да и звук автомобиля вы услышите вовремя и отойдёте в сторону, при этом тоже практически не прерывая разговора. Секрет кроется в свойстве человека
распределять внимание среди пространственно разделённых звуков. Самая, что ни на есть, психоаккустика! Поэтому как раз для таких случаев, когда всего много (лондон, Франкфурт и др.), погода не очень, да ещё что-нибудь идёт не совсем как задумано, как иногда бывает, все мои старания. И всё это относится как к TCAS, так и к переговорам. В сложной ситуации идёт работа в экипаже, говорит земля, другие борты, РИ, да ещё и пищит что-нибудь, и если вдруг всё это случается одновременно, пространственная локализация, без сомнения, будет актуальна. А звук TCAS НЕ должен быть на столько раздражительным, как сирена, но должен быть максимально информативным, т.е. однозначно ассоциироваться с источником, в нашем случае ЛА. На фоне этого звука радиосвязь и переговоры должны быть чётко различимы.
Тут вырисовывается ещё одна проблема - качество звучания современной радиосвязи. Уверен, что "Баклан" приблизит все вышеописанные эффекты нк нулю.
Повторюсь. Система не самостоятельна, а рассматривается, как часть комплекса.

Угу, ладно, допустим идея реализована... В КВАДРОФОНИЧЕСКОЙ гарнитуре, которой пока нет, но пусть будет, появляется источник звука справа-сзади...
Далее, судя по Вашему посту, цитирую:"И его ощущения первичны." Раз первичны, то первична и реакция. Т.е. пилот первым делом крутит башкой в сторону звука.... в сторону от приборной доски! И что дальше?
Сирена почти на всех ЛА находится сзади и, уверяю вас, ни один лётчик не поворачивает голову назад, когда она срабатывает.

Кстати, современная модификация TCAS не предполагает определение пространственного положения интрудера по отношению к вам. ТCAS просто приказывает установить и поддкрживать определенную вертикальную скорость.
Учите матчасть! TVI помимо командных указаний показыват и такие параметры, как удаление, превышение/принижение, и степень опасности ЛА, та же картина на КИНО (комплексный индикатор навигационной обстановки) в современных комплексах. Я уже говорил, что когда дело доходит до командных указаний - недалеко и до инцедента, а то и, не дай Бог, покруче...

Звуки от приводов, ИЛС, ВОРов вообще в полете не нужны.
Когда всё работает нужно только бортпитание и покурить. Штурман тоже не нужен, когда всё нормально. Только когда двигатель отказывает или топливо на нуле его долго ещё благодарят командиры, за то, что точно на полосу вывел. Так же и с приборами, особенно резервными. Откажи индикатор курсовых углов в сложных метео - туго будет. Оговорюсь лишь, что предложенная индикация наиболее актуальна при визуальных полётах и взлётах посадках по приводам на необорудованные аэродромы. Да и спорный вопрос, я ещё думаю над этим.

это потребует настройки и контроля наушников и системы формирования сигналов - лишние регламенты, головная боль для техсостава;
По секрету скажу, я сам представитель этого самого техсостава.
Для техсостава головная боль - это весь самолёт. Хуже уже не будет. К тому же современные самолёты - не такая уж и головная боль. Так, например В747 обслуживает 1 (один) человек! Грамотный интерфейс, ноутбук подмышкой, и дело в шляпе.

переговоры экипажа пишутся, если нажата кнопка СПУ
А в Ту-154 есть кабинные микрофоны, которые пишут всё подряд и в боингах они есть. (А на Як-40 вообще нет звукозаписывающей аппаратуры, они только радио в наушниках слушают, и то СГУ включают,а ККП так читают)

Да и по делу иногда надо дать команду или информацию без магнитофона
А на счёт этого вот какая мысль пришла в голову не далее, чем вчера. Можно поставить в наушники мокрофоны и фильтры высоких частот,как в противошумных наушниках (всё это весит пару десятков граммов), и можно будет наушники не сдвигая разговаривать. А гарнитуры нынче делают удобные, так что и уши болеть не будут.


Ребята, спасибо, что участвуете в обсуждении. Приятно, что вы статаетесь мне помочь. От души благодарю.
Жду продолжения полемики.
 
Horse

Horse

Истребитель авиакеросина
flak18,
Давайте уточним пару моментов.
Если я говорю, что "не требуется пасти индикатор TCAS постоянно", это не означает, что его вообще можно игнорировать. Это всего лишь означает, что что не обязательно пялиться весь полет исключительно в него, равно как и в авиагоризонт, высотомер или, к примеру, указатель скорости.Есть определенная схема распределения внимания, в соответствии с которой внимание уделяется ВСЕМ приборам и индикаторам в соответствии с их, ессли можно так выразиться, "статутом о рангах".
Посему при правильном распределении внимания такая ситуация как
Только, когда прое..те самолёт и резойдётесь с ним в паре десятков метров под радостные вопли речевого информатора (не дай Бог), тогда пожалеете, что не "пасли индикатор".
невозможна. В двух словах поясню, почему. Попробуйте в нормальном полете без всяческих отказов в нормальной обстановке внезапно закрыть глаза пилоту и попросить его перечислить показания приборов, включая давление и температуру масла, высоту в кабине и.т.п. Даю 200%, никто не выдаст полной информации, да оно и не надо. На подсознательном уровне просто окидывая взглядом приборную доску пилот видит, что все стрелки, указатели или там, индикаторы находятся в зоне нормальных показателей. А вот как только какой-то параметр выходит из нормы, к нему внимание притягивается обязательно. Так же и с TCAS, пока все удаления и разности по высоте приемлемые, особых эмоций не вызывают, но при вероятности конфликта вызывают повышенное внимание и готовность отреагировать.

Далее,

Представте себе ситуацию, вы находитесь в толпе, в это же время разговариваете с товарищем, и вдруг откуда-нибуди выезжает машина (так например бывает на рынках). Так вот в таких условиях шум вокруг совсем не будет мешать вашему разговору, да и звук автомобиля вы услышите вовремя и отойдёте в сторону, при этом тоже практически не прерывая разговора.
Даже на рынке в такой ситуации Вам придется повернуть голову в сторону локализованного звука для успешного разрешения конфликтной ситуации. Хорошо если Вы пеший, можно просто отскочить в сторону. А если болтаете с приятелем из машины, да еще заглушенной, то придется потратить время на запуск движка и отруливания куда-нибудь, да еще и не задавить при этом кого-нибудь. Это опять секунды на анализ обстановки, принятие решения и его выполнение, т.е. аналог того, о чем я писал выше насчет верчения башки.

Далее,

Сирена почти на всех ЛА находится сзади и, уверяю вас, ни один лётчик не поворачивает голову назад, когда она срабатывает.
Верно, но сирена звучит и в гарнитуре, и позиционирует источник как-бы спереди, о чем я уже писал. Дублирующий внешний динамик предназначен как раз для любителей снимать гарнитуру в полете. При этом, в замкнутом пространстве кабины звук не так уж позиционируется сзади, скорее он объемный, без направления. Кстати, в моем аппарате динамики в потолке ближе к передней части кабины.

Далее,
Проще говоря я предлагаю трёхуровневую систему индикации. Первый уровень - монитор (общая информация). Второй уровень - локализованный звук приближающегося самолёта в наушниках (ЛА вошёл в зону повышенного внимания). Третий уровень - командные указания РИ и TVI (единственно возможные действия).
Это и так реализовано в ныне действующей системе TCAS, включая систему речевой информации, я имею ввиду информацию по этапам, все просто и доходчиво. Зачем это усложнять?

И, наконец,

Тут вырисовывается ещё одна проблема - качество звучания современной радиосвязи. Уверен, что "Баклан" приблизит все вышеописанные эффекты нк нулю.
тут я полностью согласен.

Резюме такое: хотя я и не уверен в необходимости подобных нововведений, но часто бывает, что из самых авангардистских проектов рождаются неожиданно полезные решения. Посему - удачи!!:)
 
Последнее редактирование:
Horse

Horse

Истребитель авиакеросина
flak18,
Ещё одно применение выше описанного - индикация направления захвата радиолучём на боевых ЛА.
А вот здесь уже может быть интересно. В дополнение к нашлемному прицелу почему-бы не добавить еще и звуковое позиционирование?
 
Ultranomad

Ultranomad

G-NODE
А вот здесь уже может быть интересно. В дополнение к нашлемному прицелу почему-бы не добавить еще и звуковое позиционирование?
Это скорее будет полезно для индикации направления радиолокационного облучения. Соответственно, тон сигнала может указывать на тип облучения.
 
Horse

Horse

Истребитель авиакеросина
Антон,
Я думал немного о другом. Нашлемный прицел все-таки предназначен для наведения на цель в пределах видимости. Но, если учесть что
точность локализации человеком звука - 2 градуса по горизонту и 5 градусов по вертикали, а все потому, что слух - это не только уши, а ещё и мозг.
то этот прицел уже можно навести в сторону ожидаемого появления цели....
 
Ultranomad

Ultranomad

G-NODE
Horse, ну так прицел очень часто и надо наводить именно туда, откуда облучают 8-)
 
Реклама
Horse

Horse

Истребитель авиакеросина
Антон,
каароче, мы говорим об одном и том-же, просто на разных языках: ты по-чешски, я по-латышски....:D