Эргономика в системе проектирования и испытаний вертолетов и тренажеров «Ми»: Том 2: Электронные системы отображения информации современных и перспективных вертолетов

АО «Вертолеты России»
АО «Московский вертолетный завод им. М. Л. Миля»

ЭРГОНОМИКА В СИСТЕМЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 
И ИСПЫТАНИЙ ВЕРТОЛЕТОВ И ТРЕНАЖЕРОВ «Ми»

Том 2
Электронные системы отображения информации 
современных и перспективных вертолетов

Москва
2015

УДК 159.9
ББК 88
Э 74

Эргономика в системе проектирования и испытаний вертолетов и тренажеров «Ми»: 
Том 2. Электронные системы отображения информации современных и перспективных вертолетов / Под ред. д. м. н., лауреата премии Правительства РФ в области науки и техники 
А. В. Чунтула. – Когито-Центр, 2015. – 112 с.

ISBN 978-5-89353-448-1

Рецензенты:

доктор технических наук (по специальности эргономика),
профессор Василец Валерий Михайлович,
доктор психологических наук, профессор Обознов Александр Александрович

Авторский коллектив:

д. м. н. А. В. Чунтул, д. м. н. В. В. Лапа, д. м. н. А. И. Иванов, к. м. н. Н. А. Лемещенко,
к. м. н. В. А. Рябинин, к. м. н. В. В. Давыдов, к. т. н. В. И. Желонкин, к. т. н. А. Д. Долин.,
А. Н. Яценко, к. м. н. А. С. Богатырев

Том 2 включает материалы научно-практических работ по разработке и внедрению электронной СОИ на летательных аппаратах.
Материалы книги отражают принципы построения и технологию разработки информационного поля нового поколения для экипажей вертолетов.
Материалы книги будут полезны специалистам по эргономике, конструкторам, авиационным психофизиологам, летному составу, эксплуатантам, специалистам по безопасности 
полетов, профессорско-преподавательскому составу вузов и др.

© АО «МВЗ им. М. Л. Миля», 2015
ISBN 978-5-89353-448-1

Э 74

УДК 159.9
ББК 88

ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

1. 
ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОННОЙ ИНДИКАЦИИ В СИСТЕМЕ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ 
СОВРЕМЕННЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВЕРТОЛЕТОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.1. Эргономические аспекты использования электронной СОИ
в системе «экипаж–вертолет»  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. 
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕКТРОННЫХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ 
СОВРЕМЕННЫХ ЛА. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.1. Коллиматорный авиационный индикатор (КАИ)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

2.2. Многофункциональный индикатор (МФИ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3. Нашлемная система индикации (НСИ)  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3. 
ОБЪЕМ И ВИД ИНДИКАЦИИ,
ПРЕДСТАВЛЯЕМОЙ НА ЭЛЕКТРОННЫХ НОСИТЕЛЯХ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.1. Индикация, представляемая на КАИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3.2. Индикация, представляемая на МФИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2.1 Пилотажно-навигационные кадры  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2.2. Сравнительный анализ вариантов индикации параметров
на МФИ вертолетов и самолетов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.2.3. Информационные кадры резервныхиндикаторов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.2.4. Индикация на МФИ размером 12”×9”  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.2.5. Навигационные кадры, представляемые на МФИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2.6 Варианты совмещения навигационных кадров
с радиолокационной метеорологической информацией  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

3.3. Индикация состояния бортовых систем и оборудования на МФИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.3.1. Эргономические рекомендации по представлению информации
о состоянии общевертолетного оборудования  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

3.4. Индикация, представляемая на НСИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.5. Информационные кадры самолетных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4. 
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ В ОБЛАСТИ ОПТИМИЗАЦИИ 
ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКИПАЖЕЙ ВЕРТОЛЕТОВ 
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЭЛЕКТРОННОЙ СОИ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

СОДЕРЖАНИЕ

4.1. Разработка электронного пилотажного индикатора пространственного положения 
вертолета (авиагоризонта) с видом представления перемещения вертолета
по тангажу и крену в геоцентрической системе координат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

4.2. Разработка автономного пилотажно-навигационного средства. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4.3. Теоретико-аналитическое обоснование бортовой системы
информационной поддержки экипажа вертолета  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

5. 
ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ИНДИКАЦИИ
ПИЛОТАЖНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА ЭКРАННЫХ ИНДИКАТОРАХ ВЕРТОЛЕТОВ . . . . 93

5.1. Результаты анкетного опроса летного состава. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

5.2. Эргономические требования к пилотажному кадру электронной индикации
на вертолетах  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
5.2.1. Требования к визуальным и светотехническим характеристикам индикаторов. . . . 98
5.2.2. Требования к составу, компоновке и оформлению
информационного кадра «Пилотаж». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

ЗАКЛЮЧЕНИЕ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

В процессе профессиональной деятельности экипаж взаимодействует с летательным аппаратом 
(ЛА) и его оборудованием с помощью средств информации и управления.
Традиционно, для обеспечения летчиков информацией при решении пилотажно-навигационных задач, на борту ЛА успешно использовались электромеханические приборы. В процессе 
технической эволюции электромеханические приборы постоянно дорабатывались, улучшалось 
оформление их лицевых частей, надежность и безотказность. При этом необходимо отметить, 
что достигнутый уровень технических и эргономических характеристик электромеханических 
приборов обеспечивает формирование у летного состава правильных представлений о положении и динамике перемещения ЛА в пространстве, относительно объектов на местности других 
ЛА при полетах днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях.
Однако, в связи с постоянным возрастанием объема предъявляемой экипажу информации 
о параметрах полета и работе бортового оборудования с прогнозом динамики их изменения, опасных тенденций и возможностей выхода за ограничения, необходимостью совмещения разнородной информации на ограниченной площади приборной доски, разработкой систем информационной поддержки экипажа штатных и особых ситуациях полета и др., конструктивные возможности 
электромеханических приборов, по-видимому, исчерпали свои возможности.
В свою очередь, успехи в разработке электронных носителей информации, развитие бортовых компьютеров и, несомненно, их более широкие возможности по анализу и обработке информации, ее интеграции, привели к активной разработке и внедрению в авиации бортовых электронных индикаторов. Появившийся термин «стеклянная кабина» предполагает полную замену 
электромеханических приборов в кабинах экипажей ЛА на электронные (многофункциональные 
индикаторы-МФИ, многофункциональные пульты управления-МФПУ и др.)
Вместе с тем любой прибор, любое оборудование которые устанавливаются на борту ЛА, должны разрабатываться с учетом психофизиологических характеристик человека, с ними взаимодействующего. При этом новое оборудование должно иметь эргономические качества, обеспечивающие эффективное выполнение экипажем профессиональных задач.
Данная работа посвящена рассмотрению эргономических вопросов разработки электронной 
индикации на различных носителях для современных и перспективных ЛА.

ВВЕДЕНИЕ

1.1. Эргономические аспекты использования электронной СОИ в системе «экипаж–вертолет»

С целью поддержания высокого технологического уровня для вертолетов разрабатываются новые 
комплексы бортового радиоэлектронного оборудования. В первую очередь это касается электронной системы отображения информации (СОИ) в кабине экипажей вертолетов, которая, в перспективе, призвана заменить традиционную СОИ, формируемую на основе электромеханического приборного оборудования. Необходимо отметить, что разработанные инженерами, конструкторами, 
летчиками, авиационными психофизиологами и эргономистами электромеханические приборы, 
начиная с этапа зарождения авиации и в течение почти 100 лет, надежно обеспечивали экипажи 
пилотажно-навигационной информацией, данными о состоянии бортового оборудования, работоспособности силовых установок и др.
В историческом аспекте, начиная с 70-х годов прошлого столетия, в отечественной авиапромышленности и ведущих зарубежных странах были развернуты работы по совершенствованию 
парка вертолетов нового поколения. Исходя из прогнозируемых условий различного применения 
вертолетов, предъявлялись такие требования, как успешное применение вертолетов в сложных 
метеорологических условиях, при полете на малых высотах, на больших скоростях и др.
При разработке новых вертолетов особое внимание уделялось созданию перспективных унифицированных кабин, позволяющих наиболее эффективно управлять полетом вертолетов и решать поставленные задачи, снижая психофизиологическую загрузку экипажей.
Важнейшей составной частью унифицированных кабин являются комплексные системы бортового электронного оборудования нового поколения – электронные СОИ. Вот почему на всех разрабатываемых и модернизируемых вертолетах предусматривается установка электронных СОИ 
на базе носителей – многофункциональных электронных индикаторов (МФИ).
В свою очередь создание электронных носителей (индикаторов) позволило существенно продвинуться по пути информационного обеспечения в решении задач на вертолетах, расширить 
объем и повысить уровень наглядности информации.
Было также показано, что электронные носители позволяют не только формировать экипажам параметрическую информацию в виде кодированных элементов (индексов, шкал, графиков 
и др.) но и представлять изображение внекабинного пространства. Технологически электронные 
носители обеспечивают формирование двух информационных каналов – собственно электронную 
индикацию и визуализацию внекабинного пространства. Таким образом, разработка и внедрение электронной СОИ на базе МФИ открывает возможность создания кабин вертолетов и самолетов, которые принципиально отличаются от традиционных по конфигурации и представлению 
информации экипажам.
В тоже время необходимо отметить, что решение этих задач требует от авиационного сообщества разработки теоретических, технологических и эргономических основ создания и включения электронных индикаторов в систему «экипаж–ЛА–среда».
На сегодняшний день существуют следующие варианты компоновки приборных досок вертолетов для отображения пилотажно-навигационной информации:

 • приборные доски с электромеханическими приборами основной пилотажно-навигационной 
группы и резервными электромеханическими приборами (традиционная приборная доска рисунок 1);

1

ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ЭЛЕКТРОННОЙ ИНДИКАЦИИ В СИСТЕМЕ ОТОБРАЖЕНИЯ 
ИНФОРМАЦИИ СОВРЕМЕННЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВЕРТОЛЕТОВ

• приборные доски с электромеханическими приборами основной пилотажной-навигационной 
группы в сочетании с электронной индикацией и резервными электромеханическими приборами (рисунок 2);
 • приборные доски с электромеханическими приборами основной пилотажно-навигационной группы и резервной электронной индикацией (рисунок 3);
 • приборные доски с электронной индикацией в качестве основной пилотажно-навигационной 
группы и резервной электронной индикацией (рисунок 4).

Рис. 1. Традиционная приборная доска вертолета Ми-2

Рис. 2. Приборная доска модернизированного вертолета Ми-2

Рис. 3. Приборная доска вертолета Ми-35

8

Пилотажно-навигационные параметры в настоящее время представляются в виде:

 • вертикальных и горизонтальных шкал;
 • круглых шкал;
 • радиусных шкал;
 • сочетания вышеуказанных видов шкал.

Выбор способов кодирования Пилотажной информации представляется достаточно сложной эргономической проблемой. Как будет показано ниже, изменение привычных способов кодирования 
параметров полета на МФИ в связи с использованием вместо круглых шкал подвижных вертикальных или счетчиков, сменой масштабов отображения одного и того же параметра на различных 
этапах и режимах полета, индикация на одной и той же шкале разных параметров, в зависимости от режима полета, может приводить к частичной деавтоматизации ранее выработанных навыков пилотирования. В результате отмечается снижение точности выдерживания параметров 
полета, увеличение количества управляющих движений и психофизиологической напряженности летчиков.
Как известно, одной из важнейших составляющих деятельности летчика является процесс 
сбора необходимой пилотажно-навигационной информации. При этом алгоритм сбора информации определяется приобретенным ранее навыком пилотирования по электромеханическим приборам. Поэтому для обеспечения быстрого и безошибочного сбора летчиком информации, представляемой на электронном кадре, необходимо сохранить взаиморасположение основной группы 
пилотажно-навигационных приборов.
Экспериментально также установлено, что в целях обеспечения сохранения принципа единства психических образов, регулирующих эффективность действий летчика при переходе от одной 
информационной модели на другую, необходимо обеспечить:

 • неизменность места выдачи одного и того же параметра на экране индикатора на различных 
режимах и этапах полета;
 • неизменность взаимного положения шкал и указателей соседних параметров;
 • преемственность типа шкал пилотажных параметров;
 • сохранение масштабов шкал, их угловых размеров, цветности при смене режимов работы индикаторов.

Вместе с тем обращает на себя внимание то обстоятельство, что разработчиками электронной индикации применяются разные способы представления информации.
Это возможно связано с тем, что в настоящее время отсутствуют стандарты, устанавливающие 
требования эргономики и технической эстетики при проектировании информационных кадров 
на многофункциональных индикаторах.
В сложившейся ситуации АО «МВЗ им. М. Л. Миля» совместно с НИИЦ авиационно-космической медицины и военной эргономики провели исследования в целях разработки эргономических 
рекомендаций по унификации представления электронной индикации на МФИ для вертолетов.
Результаты работы позволили определить и сформулировать следующие основные эргономические принципы разработки электронной индикации:

1) Принцип наглядности. В зарубежной терминологии – принцип «картинного реализма». В отечественной терминологии – принцип инструментальной «визуализации полета». Суть его сводится к тому, что индицируемая информация по виду является как бы пространственным аналогом реальной внекабинной обстановки.

Рис. 4. Один из вариантов компоновки приборной доски вертолета Ми-38

2) Принцип интегративности. Данный принцип рассматривается в литературе в двух аспектах. 
Во-первых, это представление летчику большого числа переменных в упорядоченной системе координат на малом информационном поле. И, во-вторых, представление летчику единого символа, на который может выдаваться обобщенный информационный сигнал.
3) Принцип совместимости движений индексов на дисплее с управляющими движениями летчика, т. е. подвижный элемент на индикаторе должен двигаться в том же направлении, что и органы управления ЛА.
4) Принцип прогнозирования. Суть принципа заключается в определении расчетным путем последовательности прогнозируемых состояний ЛА или отдельных его систем на основании оценки 
их текущего состояния и управляющих сигналов для сопоставления с заданным состоянием.

Существуют и другие принципы, которые могут быть реализованы в информационных дисплеях 
благодаря развитию новых технологий. В частности, используются возможности использования 
виртуальных и трехмерных изображений.
И все же, несмотря на многообразие подходов к проблеме отображения информации на новой элементной базе, можно выделить два типа индикаторов, в основе которых лежит принцип 
предъявления информации.
Первый тип индикаторов, на которых сформирована картина окружающего пространства 
с минимальным объемом количественной информации о параметрах полета.
Второй тип индикаторов, на экране которых информация предъявляется в символической 
форме в виде шкал и индексов. Индикаторы этого типа по полноте информации не уступают комплексу электромеханических приборов, расположенных на приборной доске. Такие индикаторы 
в принципе могут полностью удовлетворить потребности летных экипажей в информации и пригодны для замены традиционной приборной доски с электромеханическими приборами.
Что касается индикаторов первого типа, то в зарубежной литературе большой интерес к вопросам визуализации полета наблюдался в 60-х годах. Тогда предполагалось, что разрабатываемые телевизионные, радиолокационные и инфракрасные системы с изображением внекабинного пространства на ЭЛТ послужат средством визуализации полета. Однако, этого не произошло 
из-за принципиальных различий между видом внекабинного пространства и изображением 
на экране ЭЛТ. В итоге малые углы обзора, изменение масштаба, отсутствие глубины на ЭЛТ привели к тому, что ЭЛТ не могли быть использованы в качестве систем визуализации полета. В свою 
очередь, визуализация полета, которая предполагает представление летчику информации об окружающем ЛА пространстве в естественной, привычной для него форме, не была реализована. Картина, отображаемая на дисплее, должна быть объемной при строгом сохранении масштаба и занимать по горизонтали угол около 150°, а по углу места около 125°, аналогично визуальному полету. 
Горизонт на картине при всех эволюциях ЛА должен совпадать с невидимым естественным горизонтом. На такой картине необходимо воспроизвести бег земной поверхности и многое другое. 
Только при выполнении этих условий можно говорить о визуализации полета, создающей впечатление, подобное «эффекту присутствия». Иначе говоря, визуализация, которая могла бы быть эффективной, должна строиться с таким расчетом, чтобы она могла «запустить» всю совокупность 
механизмов психического отражения, которые работают в визуальном полете. Следует отметить, 
что научно-технический прогресс на современном этапе развития позволяет реализовывать рассматриваемый принцип во многих отношениях. Последние достижения в области аппаратно-программных средств делают возможным установку в кабине больших экранов с высококачественной 
графикой, на которых интегрированные данные различных датчиков могут быть представлены 
в объемном изображении внешнего мира.
В связи с тем, что визуализация полета становится реальностью, некоторыми специалистами 
вновь поднимается вопрос о переходе на «прямой вид» индикации крена на авиагоризонте (подвижная линия горизонта). Однако, при этом существует мнение, что с помощью электронных 
дисплеев не может быть достигнута та реальная картина, которая открывается взору пилота непосредственно через остекление кабины. В этой связи необходимо отметить, что проведенными 
специалистами Института авиационно-космической медицины В. А. Пономаренко, Н. Д. Заваловой, В. В Лапой, А. Н. Разумовым и др. в 60–70-е годы прошлого столетия фундаментальными исследованиями на самолетах была обоснована концепция «обратного вида» представления летчику 
индикации по крену. На основе этой концепции разработан и успешно эксплуатируется авиагоризонт ИКП-81. В дальнейшем летными исследованиями, проведенными А. В. Чунтулом, В. В. Давыдовым, Н. А. Лемещенко, А. А. Ребровым, В. Е. Овчаровым и др. были получены данные о более 

высокой надежности пространственной ориентировки летчиков в полетах на вертолетах по авиагоризонту ИКП-81 в сравнении с полетами по авиагоризонту ПКП-72.
В свою очередь на основе нейрофизиологических исследований американский ученый Ф. Превик (США) пришел к выводу, что даже самое совершенное изображение внешнего мира, искусственно создаваемое на дисплеях в пределах кабины летчика, не будет восприниматься адекватно 
реальному в связи с закономерностями физиологии мозга. Это обусловлено тем, что одна из систем мозга («периперсональная») отвечает за получение и обработку информации около нашего 
тела, другая («экстраперсональная») – за ориентацию и навигацию в топографически отдаленном пространстве.
Кабинные дисплеи, расположенные в периперсональном (ближнем) пространстве, воспринимаются нашим мозгом иначе по сравнению с миром, заключенном в окружающем экстраперсональном пространстве, которое представляет наиболее удаленную часть визуального мира и служит существенной (валидной) эталонной системой ориентации. Следовательно, аргумент в пользу 
прямого вида индикации на авиагоризонте, индицируемом на широкоформатном объемном дисплее, является несостоятельным. Как считают Ф. Превик и У. Эрколин (США), «обратный вид» индикации авиагоризонта (подвижный силуэт ЛА) будет иметь преимущество перед «прямым видом», 
т. к. отображаемая на дисплее линия горизонта не будет восприниматься нашим мозгом как естественная, которую видит летчик через остекление кабины. Выдвинутый Ф. Превиком нейрофизиологический аргумент в пользу обратного принципа индикации авиагоризонта подкрепляется 
также и другими открытиями и теориями стабилизации человека в пространстве.
Однако главное заключается в том, что в современных условиях эксплуатации летчику мало 
той информации, которую дает визуальный полет или отображение внешнего мира на широкоформатном объемном дисплее. Ему нужны количественные данные о скорости, высоте и других 
параметрах полета.
С этой целью в экспериментах рассматривались различные способы кодирования информации на электронных индикаторах. В одном случае информация выдавалась, по аналогии с электромеханическими приборами, на привычные круглые, в других – на вертикальные подвижные 
и неподвижные шкалы. Конструкторов в первую очередь интересовал второй способ кодирования, 
т. к. ограниченные размеры экрана индикатора позволяли больше информации выдавать с помощью вертикальных и горизонтальных шкал, по сравнению с круглыми.
Оказалось, что использование подвижных шкал в большей мере изменяет структуру действий летчика и ухудшает качество пилотирования. При этом увеличивается количество движений, их амплитуда и скорость. Изменяется и зрительно-моторная регуляция: длительность фиксации взгляда на подвижных шкалах существенно превышает средние значения, установленные 
для круглых шкал. В данном случае индикация, выдаваемая на подвижные шкалы, мешает формированию механизма прогнозирования, регулирующего двигательный акт.
В другом эксперименте, проведенном на пилотажном стенде, летчики выполняли заход на посадку, в одном случае, с использованием обычных электромеханических приборов с круглыми 
шкалами, в другом – с использованием экранного индикатора, на котором информация о скорости и вертикальной скорости была представлена в виде неподвижных вертикальных шкал, а высота индицировалась счетчиком. Исследования показали, что пилотирование в ручном режиме 
управления по экранному индикатору сопровождалось нарушением раннее выработанных сенсомоторных навыков, следствием чего явилось снижение точности пилотирования. Авторы пришли к выводу, что для повышения эффективности действий, а соответственно – и безопасности 
полета при попеременном использовании электронной СОИ и традиционных электромеханических пилотажно-навигационных приборов, важную роль играет их психологическое сходство, 
означающее обеспечение идентичности способов индикации параметров, преемственности взаиморасположения шкал, а также сходства основных элементов их оформления (одно и то же расположение нулевой отметки, знака отклонения от нее, масштаба и цены деления). Реализация 
этих требований и, в частности, представление информации на круглых и полукруглых шкалах 
по сравнению с вертикальными шкалами и абстрактной символикой, обеспечивает более высокую эффективность и надежность действий летчика при выполнении фигур пилотажа и выводе 
ЛА из сложного положения.
Помимо указанных способов кодирования, широко применяются счетчики и другие виды 
представления пилотажно-навигационной информации. Практикуется так же смена масштабов 
одного и того же параметра от режима к режиму, замена индицируемых параметров на одной 
и той же шкале и др.

С точки зрения здравого смысла замена масштабов шкал при смене режимов полета целесообразна, т. к. потребная точность считывания индицируемых параметров при этом может быть различна. Например, замена шкалы радиовысотомера на более растянутую, в области малых высот, 
для обеспечения полетов на предельно малых высотах. Однако исследования показали, что смена масштабов шкал может в одних случаях снижать точность пилотирования, в других – приводить к ошибкам считывания показаний прибора.
В свою очередь для формирования двигательных действий летчика не все приборы играют 
одинаковую роль. Так, одни (обычно вариометр и авиагоризонт), используются для корректировки двигательных действий – это приборы управления. Другие – служат для контроля качества 
управления, т. е. точности выдерживания заданных параметров, – это приборы контроля (высотомер, указатель скорости, курсовой прибор). Установлено, что если изменяются шкалы на приборах, по показаниям которых летчик непосредственно формирует движения органами управления, то это нарушает структуру управляющих движений в связи с изменением представления 
о соотношении визуальных и проприоцептивных сигналов. Видимое перемещение индекса вызывало привычные двигательные реакции, определенные двигательные воздействия. Происходило 
рассогласование перцептивного и моторного образов, в результате чего нарушалась координация 
движений и, как следствие, ухудшалось качество пилотирования. В то же время смена масштабов 
на приборах контроля приводила к ошибочным считываниям показаний этих приборов из-за затруднений перцептивно-мыслительного плана. В эксперименте, проведенном на моделирующем 
стенде, были выявлены случаи ошибочных считываний показаний топливомера, когда на одном 
и том же месте по мере выработки топлива поочередно высвечивались шкалы двух масштабов.
Следует подчеркнуть, что указанные ошибки не случайны. В их генезе лежат психофизиологические закономерности структуры деятельности летчика по управлению. Ранее исследованиями 
Н. Д. Заваловой, В. А. Пономаренко и др. установлено, что в процессе пилотирования ЛА летчик, обращаясь к прибору, не считывает его показания как совершенно новые, а сличает текущие показания с оперативным образом ожидаемого результата. Происходит сличение образа восприятия с образом представления прогнозируемого результата, поэтому он может за короткое время фиксации 
взгляда (0,3–0,6 с) точно воспринять показания любого прибора. Летчик ищет не неизвестное событие, а лишь подтверждает наличие предвидимого, т. е. он ожидает увидеть стрелку прибора в определенном месте шкалы. Именно процесс экстраполяции позволяет летчику быстро и безошибочно 
воспринимать показания приборов. Не случайно время считывания показаний приборов у более 
опытного летчика в 1,5–2 раза меньше, чем у менее опытного. Это время уменьшается не за счет быстроты восприятия (у молодых летчиков реакция восприятия быстрее, чем у людей среднего возраста), 
а за счет развития способности лучше предвидеть развитие событий, в частности, точнее прогнозировать показания приборов, которые предстоит считывать. Более точное предвидение высвобождает внимание летчика для других действий. При этом летчик в большинстве случаев при фиксации 
взгляда на приборах не считывает цифры, на которых стоит стрелка, а лишь сличает – в той ли точке шкалы находится стрелка или нет. В данном случае имеет место более простой способ использования прибора – качественное считывание. Поэтому смена масштабов шкал, если это происходит 
автоматически, может быть летчиком просто не замечена, что приведет к ошибочным действиям.
В тоже время ошибочное считывание показаний прибора при смене масштаба шкалы может 
быть обусловлено высоким нервно-эмоциональным напряжением летчика в полете. Так, в условиях стресса летчик может «забыть» о том, что масштаб шкалы изменился. Объясняется это сложными корреляционными зависимостями, которые существуют между выраженностью стресса и эффективностью деятельности человека.
Так, в условиях стресса, когда в определенном участке коры головного мозга создается очаг 
возбуждения, в других участках возникает торможение, в результате которого блокируются функциональные связи между отделами мозга. Причем, в первую очередь прерываются наименее прочные связи, что в трудовой деятельности проявляется в дезорганизации наименее закрепленных 
трудовых навыков. Более прочные связи сохраняются, поэтому человек в условиях стресса мыслит стереотипно, шаблонно, действует как бы по «накатанной дорожке».
Как показывает летная практика, под влиянием стресса летчик «забывает» выпустить шасси 
или переключить какой-либо тумблер и др. Особенно это проявляется после перерывов в летной 
работе, когда слабеют ранее выработанные непрочные навыки.
В целом, деятельность летчика по пилотированию представляется сложным поведенческим 
актом, включающим процессы восприятия информации, формирования на этой основе образа полета и выполнения управляющих действий.

В этой связи электронные дисплеи призваны оптимизировать условия информационного обеспечения, повысить наглядность информации, сократить время ее восприятия.
Для решения этих задач предпринимаются попытки разработки нетрадиционных способов 
представления информации. Так, разработан интегративный информационный кадр на основе 
единой геометрической фигуры, отображающей основные пилотажные параметры и их рекомендованные изменения. Предлагаемый способ представления пилотажных параметров в виде единого символа выявил новые возможности по отображению углового и траекторного положения 
ЛА, что способствует более полному использованию его маневренных возможностей и повышению безопасности полета.
Проводятся исследования по формированию трехмерных изображений, обеспечивающих условия пространственного восприятия, аналогичные условиям визуального полета. Однако до практического внедрения эти разработки еще не доведены. Более того, как показали исследования, 
использование стереоскопических изображений связано с рядом ограничений и затруднений, 
основными из которых являются существенные отличия метрик стереоскопического и реального визуального пространства, а также затруднения реализации навыков оценки абсолютной и относительной удаленности.
Повышению эффективности восприятия информации способствует цветовое кодирование параметров информации на электронных дисплеях. Считается, что цветовое кодирование повышает 
эффективность управления ЛА и надежность пространственной ориентировки летчика. При этом 
летчики отдают предпочтение ЭД с цветовым кодированием, подчеркивая, что наличие цвета позволяет действовать более уверенно и надежно. В свою очередь целесообразность применения цвета 
как дополнительного признака при кодировании информации на бортовых электронных дисплеях показана во многих работах. Установлено, что использование цветового кодирования улучшает характеристики поиска значимых изменений параметров и, кроме того, существенно улучшает 
качество управления. В экспериментах на пилотажном тренажере, при выполнении захода на посадку в усложненных условиях, поиск значимого индекса на экране цветного индикатора занимал 
меньше времени, чем по монохроматическому, тогда как в стандартных условиях полета разницы 
по скорости и точности обнаружения индексов не получено. Авторы делают вывод о различной 
роли цвета для повышения надежности восприятия и оценки летчиками пилотажно-навигационных параметров. В обычных условиях, не требующих быстрой и дифференцированной оценки 
ситуации, признак цвета является избыточным и не влияет на показатели качества деятельности 
летчика. Однако в случаях, требующих быстрой оценки обстановки, признак цвета активно используется летчиками, что приводит к сокращению времени поиска значимых индексов.
В ряде работ высказывается мнение о необходимости использования минимального числа цветов – 4. Предпочтительным кодом из 4-х цветов являются: красный, желтый, зеленый и голубой, 
причем голубой цвет должен использоваться для кодирования участков или символов большого 
размера, т. к. острота его визуального восприятия хуже. В справочнике по инженерной психологии отмечается, что оптимальным числом цветов для динамической информации является два–
три. Для цветового кодирования динамической информации, как отмечают авторы, целесообразно выбирать красный, оранжевый, зеленый, голубой и черный. Для обратного контраста – белый 
и желтый. По мнению других авторов наиболее пригодны для отображения информации: желтый на розовом, зеленый на красном, голубой на красном, белый на синем фоне. При этом не рекомендуются следующие сочетания: красный на розовом, голубой на зеленом, желтый на белом, 
черный на синем. В справочнике по авиационной эргономике указывается, что предельно допустимое количество одновременно используемых цветов на авиационных электронных СОИ с цветовым кодированием не должно превышать шести. При этом приводится таблица оптимального 
сочетания цветов для индикаторов:

а) для двухцветных индикаторов:

 • красный и зеленый;
 • красный и сине-зеленый;

б) для трехцветных индикаторов:

 • красный, желтый, зеленый;
 • красный, желто-зеленый, сине-зеленый;

в) для четырехцветных индикаторов:

 • красный, желтый, зеленый, сине-черный;

г) для пятицветных индикаторов:

 • красный, оранжевый, желто-зеленый, зеленый, сине-зеленый;

д) для шестицветных индикаторов:

 • красный, оранжевый, желтый, желто-зеленый, зеленый, сине-зеленый.

Для указанных сочетаний цветов дополнительно могут использоваться ахроматические цвета: белый, серый и черный. Как следует из изложенного, большинство авторов рекомендуют такие цвета 
как красный, желтый, оранжевый, зеленый и ахроматические цвета – белый и черный. Согласно 
нормативно-техническим документам, красный цвет должен использоваться или как аварийный 
сигнал, или для индикации недопустимых значений параметров; желтым должны обозначаться 
зоны шкал и индексы значений параметров, соответствующие переходным режимам (допустимым кратковременно) и требующим повышенного внимания. Зеленым цветом должны обозначаться зоны шкал, отметки шкал и индексы значений параметров, соответствующих нормальному (оптимальному) или предписанному инструкцией режиму работы систем или режиму полета.
Требования к цветовому кодированию элементов лицевых частей авиационных индикаторов 
приводятся в ОСТе 102582. Цветовая гамма существующих электромеханических и механических приборов выполнена, в основном, в соответствии с данным документом. В части электронных 
дисплеев, ОСТ 100345 «Система отображения информации в кабинах экипажа. Общие эргономические требования» предписывает обеспечить цветовое кодирование не менее чем в трех цветах. 
При необходимости возможно увеличение числа используемых цветов, но не более шести. Цветовое кодирование конкретной индицируемой информации в документе не рассматривается.
В ГОСТе 27626 даются рекомендации по цветовому кодированию информации на электронных дисплеях. В частности, приводится перечень рекомендуемых цветов (красный, желтый, зеленый и синий) и их длины волн для индикаторов, выполненных на базе ЭЛТ. При использовании 
трех цветов индикационные элементы (стрелки, индексы и др.) рекомендуется выполнять зеленым цветом. Применительно к жидкокристаллическим дисплеям указывается лишь то, что индикационный элемент может быть черным на белом фоне или белым на черном фоне.
Из выше изложенного следует, что в существующих НТД требования и рекомендации к цветовому кодированию индицируемых параметров на авиационных ЖКИ практически отсутствуют.
По результатам исследований, проведенных в ГНИИИ ВМ МО РФ, основные цвета и их характеристики для реализации на ЖК-индикаторах должны соответствовать указанным в таблице 1. 
Равномерность яркости информационных элементов для каждого цвета свечения на лицевой части индикатора должна быть не менее 1 : 3 и определяться как отношение минимальной яркости 
к максимальной.
Следует отметить, что в отличие от ЭЛТ жидкокристаллические матрицы имеют ряд особенностей генерирования изображения, которые могут существенно отразиться на восприятии визуальной информации с экрана ЖК-индикатора. Это, прежде всего, пиксельность изображения, т. е. 
изображение на экране ЖК-матрицы составлено из отдельных дискретных элементов. Количество этих элементов зависит от размеров и разрешения матрицы, используемой в ЖК-индикаторе.
В настоящее время наиболее широкое использование в авиационных экранных индикаторах 
получили матрицы размером 8×6 дюймов (20,2×15,1 см) с разрешением 640×480 пиксель. И уже 
внедряются матрицы с более высокими разрешениями – 800×600 и 1024×768 пиксель. Кроме того, увеличение производительности БЦВМ позволило на современных ЖК-индикаторах, в отличие от индикаторов на ЭЛТ, использовать цветную заливку фона индикационных кадров, т. е. появляется еще и цветной контраст изображения и фона. Однако на конкретных ЖКИ могут иметь 

Таблица 1
Рекомендуемые цвета и длины волн для ЖК-индикаторов

ЦВЕТ
Длина волны, нм

При трех цветах
При шести цветах

Красный

Желтый

Зеленый

Синий (голубой) 

600–650

585–595

495–550

–

610–630

585

520–535

460–480