Для оценки функционального состояния операторов сложных систем управления был использован метод стабилометрической оценки. В настоящее время постурологические исследования проводятся в различных областях деятельности человека. Этот метод дает возможность оценить объективные показатели состояния напряженности психики оператора. Использовалась как система традиционная в виде стабилоплатформы, так и система силомоментного кресла. Оценка проводилась по группам операторов с различным уровнем квалификации – инструкторы, обучающиеся и нештатные операторы, которые привлекались для управления экспериментальными моделями сложных систем управления, как разработчики таковых. Исследования на стабилоплатформе проводились дискретно – до и после выполнения операторами профессиональной деятельности. Исследования на силомоментном кресле проводились непрерывно в процессе всего выполнения профессиональной деятельности.

Стабилометрические исследования проводились для операторов сложных систем управления до и после выполнения имитационной деятельности на специализированном стенде.

Оценка во время имитации профессиональной деятельности и во время реальной деятельности проводилась на основании динамики изменения параметров сохранения вертикальной позы во времени.

Существует большое количество работ, описывающих использование стабилометрических методов при исследовании функционального состояния человека в различных областях.

Стабилометрия находит применение в медицине [1], в спорте [2] и многих других областях.

Одним из наиболее важных направлений в рамках данного исследования являются работы, ориентированные на исследование изменения функционального состояния операторов различных служб, связанных с высокой ответственностью при принятии решений – операторы железнодорожных локомотивов, летный состав гражданской и военной авиации и так далее [3, 4].

В данном случае стабилометрическое исследование проводилось в рамках исследования операторов сложных систем управления.

Оценка во время имитации профессиональной деятельности и во время реальной профессиональной деятельности проводилась на основании динамики изменения параметров сохранения вертикальной позы во времени.

Количество и значение исследуемых параметров стабилометрического исследования определялось работами, связанными с деятельностью как железнодорожных пилотов, так и с деятельностью пилотов авиакосмического профиля [5, 6, 7].

Исследования стабилометрических показателей проводились ранее и для операторов беспилотных летательных аппаратов [8, 9, 10].

Основными оценками по стабилометрии на основании более ранних исследований являются:

1. Смещение центра давления по фронтали
2. Смещение центра давления по сагиттали
3. Длина траектории давления по фронтали
4. Длина траектории давления по сагиттали
5. Разброс по фронтали
6. Разброс по сагиттали
7. Площадь эллипса
8. Коэффициент асимметрии относительно нуля по фронтали
9. Коэффициент асимметрии относительно нуля по сагиттали
10. Коэффициент асимметрии относительно смещения по фронтали
11. Коэффициент асимметрии относительно смещения по сагиттали
12. «Качество функции равновесия» (КФР)

Оценка происходит по двум основным периодам измерения – с открытыми глазами (ОГ) и закрытыми глазами (ЗГ). В данном случае состояние ЗГ является стимульным материалом для сравнения состояния поддержания вертикальной позы у операторов.

Таким образом, оценивается как изменение функции равновесия во времени в процессе стимула ОГ/ЗГ, так и в процессе изменения состояния оператора при воздействии на него нагрузки выполнения алгоритма деятельности.

В исследовании использовалась стабилоплатформа «Стабилан 01-2» и силомоментное кресло «Стабилан 01-3» (ОКБ «Ритм», г. Таганрог), а также комплексы имитации профессиональной деятельности операторов сложных систем управления.

Исследования на стабилоплатформе проводилось дискретно, до и после выполнения исследуемым алгоритма действия оператора. Длительность одного исследования составляла две минуты – минута с открытыми глазами, минута – с закрытыми глазами.

Основной задачей было оценить различия функционального состояния оператора до и после выполнения профессиональной деятельности для разных групп операторов (инструкторов, обучающихся и привлеченных нештатных операторов), а также оценить разницу влияния профессиональных нагрузок на изменение функционального состояния операторов.

Исследования с помощью силомоментного кресла проводились в непрерывном режиме в процессе всего времени выполнения оператором профессиональной деятельности. Исследовалась динамика изменения познотонического отклика на выполнение алгоритма деятельности. В исследовании на стабилоплатформе принимали участие 45 человек (мужчины).

Таблица 1

Показатель значимости изменений до и после выполнения профессиональной деятельности по отдельным группам операторов.

Средние показания изменения результатов исследования по стабилометрии проводились на основании оценки разности значений параметров до начала выполнения алгоритма действия оператора и после окончания выполнения.

Определено, что собственно длина траектории не является значимым параметром, поскольку динамика движения у оператора, который прошел первичный профессиональный отбор, следовательно, имеет достаточно устойчивую психику как на уровне центральной нервной системы, так и на уровне вегетативной нервной системы, поэтому абсолютная величина смещения может не отражать реакции организма на утомление. Гораздо более значимой величиной может быть динамика изменения движения, и выражаться, в частности, в изменении коэффициента асимметрии.

Показательно, что смещение по фронтали более выражено у группы «Нештатные операторы». Общая динамика изменения параметра является нормальной и закономерной для проведения измерений с открытыми и закрытыми глазами.

Аналогичный вывод делается и по смещению по сагиттали для относительных показателей для нештатных операторов, с одной стороны, инструкторов и обучаемых – с другой.

Некоторое отклонение наблюдается в реакции нештатных операторов и обучаемых, поскольку предполагается, что уровень отклонения при закрытых глазах должен превышать таковой при открытых. Возможно допустить, что общая выборка по инструкторам является достаточно малой для точной оценки распределения значений. То есть, степень отклонения данного показателя может определяться случайным значением.

Показательно, что разброс по фронтали при измерении с открытыми глазами более выражен у операторов-инструкторов и операторов-обучаемых.

Отклонение величины разброса по сагиттали у всех трех групп исследуемых операторов представляется малозначимым.

У инструкторов, которые в достаточной степени освоили управление сложными системами, уровень асимметрии значительно ниже, чем у обучаемых и нештатных операторов.

Изменения величины параметров «Оценка движения» и «Качество функции равновесия» выраженно показывают уровень адаптационных возможностей (по нисходящей):

1. У инструкторов
2. У нештатный операторов
3. У обучающихся операторов

Наибольшее отклонение в показателях выявлено у обучаемых, наименьшее – у инструкторов.

Стабилометрические динамические показатели оценивались на основании экспериментов в условиях экспериментального образца стенда и экспериментального образца специального программного обеспечения пункта управления. Исследования показали высокую значимость такого рода измерений.

Исследования проводились с использованием стабилометрических (силомоментных) кресел «Стабилан-01-03» производства ОКБ «Ритм», г. Таганрог.

Одним из значимых показателей изменения функционального состояния операторов является изменение во времени среднего значения стабилометрических параметров через определенные промежутки времени, когда происходит отвлечение оператора от выполнения профессиональной деятельности для проведения набора тестов. Такое отвлечение было принято обозначить, как «технологическое окно».

Рисунок 1. Изменение значений стабилометрических показателей

Целесообразным представляется оценивать параметры сатбилометрии, разделив операторов на группы по признакам большей или меньшей способности поддержания вертикальной позы. При таком разделении точнее определяются качества операторов, которые можно оценивать статистически.

Можно допустить, что более высокий уровень разброса положений в состоянии «Открытые глаза» у инструкторов и обучаемых зависит именно от способности придавать высокое значение информации, поступающей по визуальным каналам. То есть, уровень внимания у инструкторов определяется, как заведомо больший, чем у обучаемых и нештатных операторов.

Оценка движения и качество функции равновесия у разных групп операторов демонстрирует наилучшие показатели у группы «Инструкторы». Как абсолютный, так и относительный уровень показателя свидетельствуют о высоком уровне контроля вертикальной позы, как до начала профессиональной деятельности, так и по окончании.

Одним из важнейших условий исследования операторов на силомоментном кресле явилось то, что, в отличие от стабилоплатформы, в стабилокресле отсутствует такой значимый фактор, как ортостатическое динамическое равновесие. То есть, влияние познотонических рефлексов ног при исследовании динамики центра давления в стабилокресле практически не учитывается. Более того, при расположении в кресле значительную долю в поддержании вертикальной позы играет опора как на стол, так и на подлокотники и спинку кресла. В этом случае появляется возможность сохранения стабильного положения в некоем крайнем состоянии смещения центра давления, что препятствует адекватной фиксации динамики этого смещения. Однако именно этот фактор может служить ключевым при оценке эффективности действия оператора, поскольку квазистабильное состояние подразумевает низкий уровень готовности к выполнению профессиональной деятельности.

Кроме того, тенденция к переходу оператора в указанное стабильное (граничное состояние) может говорить о том, что уровень эмоционального утомления становится критическим.

При этом измерения на стабилометрическом кресле требуют увеличения параметров исследования вследствие того, что появляется возможность оценивать не только среднее значение величин за конечное короткое время, но и оценивать динамику изменений в непрерывном времени, оценивать, в частности, амплитуду колебаний по разным значимым частотам изменения положения центра давления за длительный промежуток, а также проводить сравнения показателей в зависимости от выполнения оператором своих профессиональных обязанностей и в перерывах между частями выполнения.

Особо нужно отметить, что одним из важнейших факторов оценки психофизиологического состояния человека является фактор значимой индивидуальности. Все без исключения измерения стабилометрических показателей свидетельствуют о том, что стабилометрический метод оценки психофизиологического состояния показывают значимые изменения параметров исследования после перенесенной оператором нагрузки в процессе профессиональной деятельности. Однако индивидуальная реакция на нагрузку может значительно отличаться в каждом конкретном случае, о чем говорят сравнения показателей по всей выборке. В процессе исследования отсутствовала возможность сепарации операторов по таким значимым параметрам, как тип центральной нервной системы, тип периферической нервной системы; не было возможности оценки анамнеза каждого оператора.

Данные, полученные при стабилометрическом исследовании, дают возможность использовать их не только для проведения измерений уже действующих операторов сложных систем, но и при предварительном отборе операторов, что следует из оценки параметров по группам операторов – нештатные, обучаемые и инструкторы. Как показывают данные, наибольшие трудности в области удержания вертикальной позы. возникают именно у операторов, которые не являются профессионалами, предварительно отобранными для такого рода деятельности.

Также имеется необходимость проведения исследований по оценке параметров стабилометрии у операторов, которые испытывают более интенсивные нагрузки в процессе выполнения профессиональной деятельности, а также у операторов, которые проходят реабилитационно-восстановительные процедуры после сложных и высокоутомляющих действий в процессе выполнения профессиональной деятельности.

1. Куница М. Н. Стабилометрия в оценке эффективности реабилитационных мероприятий у детей и подростков. Автореферат диссертации по медицине. Куница Марина Николаевна, 14.03.11 Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Веневцева Юлия Львовна. Москва-2010 – 26 с.
2. Иванов К.О. Влияние ощущений от сердца и стабильности позы на точность стрельбы в представлении элитных стрелков / К.О. Иванов, О.В. Кубряк // Вестник спортивной науки. – 2011. – № 5. –С. 13–21.
3. Бондаренко Н.А. Обеспечение безопасности транспортного производства в системе «машинист-поезд-диспетчер» с учетом компьютерной стабилографии : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.01 / Бондаренко Наталия Александровна. – Ростов н/Д, 2006. – 20 с.
4. Анненков, О.А. Психофизиологическое обоснование экспресс-оценки действия факторов полета по показателям статокинетической функции лётчиков: Автореф. дис. канд. мед. наук / О.А. Анненков. – Санкт-Петербург, 2014 – 16 с
5. Благинин, А.А. Возможности компьютерной стабилографии в оценке функционального состояния организма операторов авиакосмического профиля с различной статокинетической устойчивостью при вестибулярной нагрузке / А.А. Благинин, О.В. Котов, И.И. Жильцова [и др.] // Воен.-мед. журн., 2016 – T. 337, № 8 – С. 51-57
6. Звоников В.М. Психофизиологические аспекты функциональных состояний летного состава в обычных и экстремальных условиях профессиональной деятельности. Научные труды сотрудников ЦКБ МПС РФ. Москва Репроцентр М, 2004, т.12, 724 с
7. Благинин, А.А. Возможности компьютерной стабилографии в оценке функционального состояния организма операторов авиакосмического профиля с различной статокинетической устойчивостью при вестибулярной нагрузке / А.А. Благинин, О.В. Котов, И.И. Жильцова [и др.] // Воен.-мед. журн., 2016 – T. 337, № 8 – С. 51-57
8. Звоников В.М, Егоров К.Ю., Степанова В.Е. Особенности профессионально значимых психофизиологических качеств операторов БпЛА. Научные труды сотрудников ЦКБ МПС РФ. Москва Репроцентр М, 2004, т.12, 724 с. Звоников В.М., Люцкий И.М., Усачев В.И., Слива С.С. Возможности компьютерной стабилометрии в оценке функционального состояния // Сборник статей по стабилометрии. Отв. ред. С.С. Слива. - Таганрог: ЗАО "ОКБ "РИТМ». -2005. - с. 88-89
9. Звоников В.М., Егоров К.Ю., Степанова В.Е. Профессионально значимые психофизиологические качества операторов беспилотных летательных аппаратов - АО «Концерн радиостроения «Вега», Москва, Россия, Московский гуманитарный университет, Москва, // РоссияЭрго-2016. Человеческий фактор в сложных технических системах и средах
10. Благинин А.А. Психофизиологические особенности профессиональной деятельности операторов беспилотных летательных аппаратов АЛ. Благинин, И.Н. Лизогуб //Военная мысль. - 2014. - Ns 8. - С. 57-62