Особливості визначення можливостей наземного пункту управління БПЛА щодо реагування на позаштатні ситуації під час моніторингу територій з урахуванням помилок операторів та їх рівня підготовки

Abstract

Предметом вивчення в даній статті є процес управління флотом БПЛА у позаштатних ситуаціях. Мета даної статті полягає у дослідженні впливу помилок операторів наземного пункту управління (НПУ) БПЛА та їх рівня підготовки на можливості НПУ щодо реагування на позаштатні ситуації. Завдання: провести аналіз літературних джерел і систематизувати дані щодо причин помилок операторів, організації їх підготовки, моделей визначення необхідної кількості операторів НПУ, розробити алгоритм визначення параметрів, необхідних для оцінки можливостей НПУ щодо реагування на позаштатні ситуації, провести дослідження відповідно до сформульованої мети. Отримано наступні результати. Показано, що основними причинами виникнення помилок операторів під час реагування на позаштатні ситуації є наступні: втома і розосередженість; недостатній рівень підготовки; відсутність досвіду дій у позаштатних ситуаціях; неправильний розподіл навантаження на операторів НПУ; психологічна неготовність до дій у позаштатних ситуаціях; нечіткі інструкції щодо дій у позаштатних ситуаціях; недосконалий інтерфейс «людина-машина». Обґрунтовано доцільність розгляду системи «Оператори НПУ – БПЛА» як замкнутої багатоканальної системи масового обслуговування з очікуванням та запропонована структура такої системи. Сформульований перелік параметрів, необхідних для оцінки можливостей наземного пункту управління БПЛА щодо реагування на позаштатні ситуації та запропонований алгоритм їх обчислення. Визначено, що для розглянутих вихідних даних підвищення рівня підготовки операторів дозволяє зменшити: кількість БПЛА, які перебувають як у черзі на обслуговування, так і під управлінням операторів (на 1,87 БПЛА); середній час перебування БПЛА у черзі і під управлінням операторів (на 19,4 хвилини); кількість операторів для забезпечення відсутності БПЛА у черзі (вдвічі). Отримані результати доцільно використовувати під час створення систем підтримки рішень під час управління БПЛА та обґрунтування необхідної кількості операторів НПУ.

Предметом изучения в данной статье является процесс управления флотом БПЛА в нештатных ситуациях. Цель данной статьи состоит в исследовании влияния ошибок операторов наземного пункта управления (НПУ) БПЛА и их уровня подготовки на возможности НПУ по реагированию на нештатные ситуации. Задачи: провести анализ литературных источников и систематизировать данные о причинах ошибок операторов, организации их подготовки, моделей определения необходимого количества операторов НПУ; разработать алгоритм определения параметров, необходимых для оценки возможностей НПУ по реагированию на нештатные ситуации; провести исследования в соответствии с сформулированной целью. Получены следующие результаты. Показано, что основными причинами возникновения ошибок операторов при реагировании на нештатные ситуации являются: усталость и рассредоточенность; недостаточный уровень подготовки; отсутствие опыта действий в нештатных ситуациях; неправильное распределение нагрузки на операторов НПУ; психологическая неготовность к действиям в нештатных ситуациях; нечеткие инструкции по действиям в нештатных ситуациях; несовершенный интерфейс «человек-машина». Обоснована целесообразность рассмотрения системы «Операторы НПУ - БПЛА» как замкнутой многоканальной системы массового обслуживания с ожиданием и предложена структура такой системы. Сформулирован перечень параметров, необходимых для оценки возможностей наземного пункта управления БПЛА по реагированию на нештатные ситуации и предложен алгоритм их вычисления. Определено, что для рассматриваемых исходных данных повышение уровня подготовки операторов позволяет уменьшить: количество БПЛА, которые находятся как в очереди на обслуживание, так и под управлением операторов (на 1,87 БПЛА); среднее время пребывания БПЛА в очереди и под управлением операторов (на 19,4 минуты); количество операторов для обеспечения отсутствия БПЛА в очереди (вдвое). Полученные результаты целесообразно использовать при создании систем поддержки решений при управлении БПЛА и для обоснования необходимого количества операторов НПУ.

The subject of study in this paper is the process of managing a fleet of UAVs in abnomal situations. The gоal of the paper is to study the effect of the errors of the operators of the UAV ground control station (GCS) and their level of training on the capabilities of the GCS in responding to abnormal situations. The tasks to be solved are: to analyze literary sources and systematize data on the causes of operator errors, the organization of their training, models for determining the required number of GCS operators; to develop an algorithm for determining the parameters necessary to assess the capacity of GCS for responding to abnormal situations; conduct research in accordance with the stated goal. The following results were obtained. It is shown that the main causes of operator errors when reacting to abnormal situations are: fatigue and dispersal; lack of training; lack of experience to act in abnormal situations; improper distribution of the load on GCS operators; psychological unwillingness to act in abnormal situations; insufficient professional instructions on actions in abnormal situations; imperfect human-machine interface. The expediency of considering the system “GCS operators - UAV” as a closed multi-channel queuing system with waiting is grounded and the structure of such a system is proposed. A list of parameters necessary for assessing the capabilities of the GCS for responding to abnormal situations is formulated and an algorithm for calculating them is proposed. It was determined that, for the considered initial data, increasing the level of operators training reduces: the number of UAVs that are both in the service queue and under the control of operators (by 1.87 UAVs); the average time spent by the UAV in the queue and under the control of the operators (by 19.4 minutes); the number of operators to ensure the absence of UAVs in the queue (twice). The results obtained should be used to create decision support systems for managing UAVs and to substantiate the required number of GCS operators.