Raport. Punkt Kontrolny 200. Projekt koncepcyjny oraz proponowana kompletacja programowo-sprzętowa symulatora

Raport Punkt Kontrolny 200 Projekt koncepcyjny oraz proponowana kompletacja programowo-sprzętowa symulatora Numer Projektu: Akronim Projektu: Tytuł Projektu: SYMDIAG Opracowanie i badania symulatora diagnostycznego statku powietrznego w technologii wirtualnej Numer Zadania: WP 200 Nazwa Zadania: Analiza dostępnych środowisk wirtualnych do zastosowania w symulatorze Nazwa pliku: SYMDIAG RAP WP200 - ITWL Strona 1 z 218

ZESPÓŁ WYKONAWCZY ITWL: Dr inż. Przemysław MĄDRZYCKI Kierownik Projektu Dr inż. Piotr GOLAŃSKi Kierownik Zadania WP 200 Mgr inż. Dariusz KARCZMARZ (doktorant) Mgr inż. Krzysztof BUTLEWSKI (doktorant) Mgr inż. Maria MARCINKOWSKA Mgr inż. Roman MARCHWICKI Mgr inż. Michał GRZYBEK Mgr inż. Małgorzata PERZ-OSOWSKA Mgr inż. Henryk SZKUDLARZ Mgr inż. Wojciech PUCHALSKI (doktorant) Mgr Monika BUREK Mgr inż. Rafał RAJCHEL ZESPÓŁ WYKONAWCZY WSOSP: Dr inż. Andrzej RYPULAK Dr inż. Andrzej KOMOREK Inż. Rafał BIEŃCZAK Mgr inż. Mirosław BIENIAS Mgr inż. Arkadiusz PAWLIK Mgr inż. Zbigniew POLAK Mgr Dariusz KOŁODZIEJSKI Strona 2 z 218

SPIS TREŚCI: WSTĘP... 9 1. ZAŁOŻENIA ORGANIZACYJNE SZKOLENIA Z WYKORZYSTANIEM SYMULATORA DIAGNOSTYCZNEGO... 10 1.1 PRZEZNACZENIE I CEL OPRACOWANIA SYMULATORA... 10 1.2 SPOSÓB WYKORZYSTANIA SYMULATORA... 11 1.3 FORMY SZKOLENIA Z WYKORZYSTANIEM SYMULATORA... 12 1.4 WYMAGANIA WSTĘPNE DLA SZKOLĄCYCH SIĘ NA SYMULATORZE... 13 1.5 SYSTEM OCENY I KWALIFIKACJI SZKOLONEGO DO PRACY NA SYMULATORZE... 14 1.5.1 Test wejściowy... 14 1.5.2 Test znajomości ogólnych zasad bhp i zasad wykonywania czynności obsługowych... 15 1.5.3 Sprawdzenie umiejętności praktycznego wykonywania czynności obsługowych... 15 1.5.4 Umiejętność wykrycia niesprawności... 17 1.5.5 Sposób poszukiwania przyczyn niesprawności... 17 1.5.6 Metodyka usuwania niesprawności... 18 1.5.7 Sprawdzenie usunięcia niesprawności... 18 1.5.8 Aktualizacja zmian... 18 1.6 ROLA INSTRUKTORA I SPOSOBY JEGO ODDZIAŁYWANIA NA UCZĄCEGO W PROCESIE SZKOLENIA... 19 1.6.1 Prowadzenie instruktażu obsługi symulatora... 19 1.6.2 Nadzór nad poprawnością obsługi symulatora... 20 1.6.3 Uruchamianie systemu... 20 1.6.4 Nadzór nad funkcjonowaniem symulatora... 21 1.6.5 Śledzenie postępów szkolonego... 21 1.6.6 Zadawanie uszkodzeń... 22 1.6.7 Ocena szkolonego... 22 1.7 RAPORTY ZE SZKOLENIA I ICH WYKORZYSTANIE W PROCESIE DOSKONALENIA PROCESU SZKOLENIA... 23 2. WYMAGANIA TECHNICZNO ORGANIZACYJNE NA SYMULATOR DIAGNOSTYCZNY... 25 2.1 WYMAGANIA FUNKCJONALNE... 25 2.2 WYMAGANIA DOTYCZĄCE UKOMPLETOWANIA... 27 2.3 WYMAGANIA DOTYCZĄCE FUNKCJONALNOŚCI STANOWISK... 28 2.3.1 Stanowisko instruktora... 28 2.3.2 Stanowisko szkolonego wirtualna kabina... 28 2.3.3 Stanowisko szkolonego wirtualny kadłub... 28 2.4 WYMAGANIA DOTYCZĄCE TRYBU SZKOLENIA... 29 2.4.1 Tryb BEZ USZKODZEŃ... 29 2.4.2 Tryb Z USZKODZENIAMI... 30 2.5 WYMAGANIA NA ŚRODOWISKO PROGRAMOWE SYMULATORA... 31 2.5.1 Oprogramowanie systemowe... 34 2.5.2 Oprogramowanie narzędziowe... 34 2.5.3 Oprogramowanie syntezy obrazu i wizualizacji środowiska wirtualnego... 35 Strona 3 z 218

2.6 WYMAGANIA DOTYCZĄCE POMIESZCZENIA DO ZABUDOWY SYMULATORA... 37 3. MOŻLIWOŚCI WYKONAWCZE ELEMENTÓW KONSTRUKCYJNYCH STATKU POWIETRZNEGO W TECHNOLOGIACH 2D I 3D... 41 3.1 ANALIZA I OKREŚLENIE STOPNIA DOKŁADNOŚCI ODWZOROWANIA BRYŁY SAMOLOTU... 41 4. ANALIZA DOSTĘPNYCH ŚRODOWISK WIRTUALNYCH DO ZASTOSOWANIA W SYMULATORZE... 44 4.1 ŚRODOWISKA PROGRAMISTYCZNE... 45 4.1.1 Borland Builder C ++... 45 4.1.2 Środowisko LabView... 62 4.2 ŚRODOWISKA WIRTUALNE... 69 4.2.1 Microsoft Visual Studio i biblioteki Direct X... 69 4.2.2 Biblioteka OpenGL... 74 4.2.3 Microsoft Flight Simulator - 2004, Flight Simulator - X (FS)... 92 4.2.4 Komputerowy symulator lotu: Laminar Research X Plane... 95 4.2.5 Środowisko Vizard... 105 4.3 ŚRODOWISKA GRAFIKI 3D... 112 4.3.1 Pakiet Swift 3D... 112 4.3.2 3D Studio Max... 119 4.4 ŚRODOWISKA GRAFIKI 2D... 139 4.5 ŚRODOWISKO TECHNIK ANIMACYJNYCH... 149 4.6 ŚRODOWISKO TECHNIK E-LEARNINGU... 160 4.7 MATRYCA ZGODNOŚCI ŚRODOWISK... 165 4.8 REKOMENDACJE... 167 5. PROJEKT KONCEPCYJNY SYMULATORA DIAGNOSTYCZNEGO... 169 5.1 WYMAGANIA NA SYMULATOR DIAGNOSTYCZNY WYNIKAJĄCE Z UMOWY... 169 5.2 KONCEPCJA STRUKTURY FUNKCJONALNEJ SYMULATORA DIAGNOSTYCZNEGO... 171 5.2.1 Funkcje symulatora... 171 5.2.2 Stanowisko instruktora... 172 5.2.3 Stanowisko szkolonego... 175 5.3 KONCEPCJA SYSTEMU INFORMATYCZNEGO... 177 5.3.1 Struktura techniczna... 177 5.3.2 Stanowisko instruktora... 178 5.3.3 Stanowisko szkolonego... 178 5.4 STRUKTURA PROGRAMOWA... 181 5.4.1 Stanowisko Instruktora... 182 5.4.2 Stanowisko szkolonego - kabina i kadłub... 188 5.5 KONCEPCJA STRUKTURY MECHANICZNEJ... 190 5.5.1 Stanowisko szkolonego - kadłub... 191 5.5.2 Stanowisko szkolonego - kabina... 194 5.5.3 Stanowisko instruktora... 196 5.6 KONCEPCJA SYSTEMU ZASILANIA SYMULATORA... 198 5.6.1 Schemat struktury symulatora i miejsce systemu zasilania... 198 Strona 4 z 218

5.6.2 Zużycie mocy elementów struktury technicznej symulatora... 200 5.7 KONCEPCJA LOKALIZACJI SYMULATORA... 204 5.8 PROPONOWANA KOMPLETACJA PROGRAMOWO-SPRZĘTOWA SYMULATORA... 208 5.8.1 Stanowisko szkolonego - kabina... 208 5.8.2 Stanowisko szkolonego - kadłub... 211 5.8.3 Stanowisko instruktora... 213 5.8.4 Elementy sieciowe... 215 5.8.5 Elementy zasilania... 216 5.8.6 Oprogramowanie... 216 5.8.7 Wyposażenie specjalistyczne... 216 LITERATURA... 217 Strona 5 z 218

Spis ilustracji: Rysunek 1 Schemat przyrządu i część efektywnie wykorzystywana w szkoleniu 32 Rysunek 2 Proponowany sposób uzyskania przestrzennego rozmieszczenia elementów kabiny 33 Rysunek 3 Okno główne zintegrowanego środowiska projektowego w C++ Borland Builder 6 46 Rysunek 4 Pusty formularz 47 Rysunek 5 Formularz z komponentami 48 Rysunek 6 Okno kodu programu 48 Rysunek 7 Okno nagłówka (headera) programu 49 Rysunek 8 Okno drzewa obiektów 49 Rysunek 9 Okno inspektora obiektów - Properties 50 Rysunek 10 Okno inspektora obiektów - Events 51 Rysunek 11 Okno narzędzi w C++ Borland Builder 6 51 Rysunek 12 Paleta komponentów z rozwinięciem komponentów typu ActiveX 51 Rysunek 13 Komponent sztuczny horyzont 54 Rysunek 14 Komponent dubler 54 Rysunek 15 Komponent wskaźnik Liczby Macha 55 Rysunek 16 Komponent obrotomierz 55 Rysunek 17 Komponent prędkościomierz 56 Rysunek 18 Komponent wychylenie skrzydła 56 Rysunek 19 Komponent wskaźnik temperatury 57 Rysunek 20 Komponent wysokościomierz 57 Rysunek 21 Komponent busola 58 Rysunek 22 Komponent Zegar ACZS 58 Rysunek 23 Przykład możliwości integracji komponentów deski przyrządów 59 Rysunek 24 Panel właściwości i sterowania komponentem 60 Rysunek 25 Panel programowania zdarzeń komponentu 61 Rysunek 26 Sposób modelowania kształtu przyrządu 63 Rysunek 27. Schemat blokowy modelowania (wczytanie i nałożenie tekstur na siatki) 64 Rysunek 28 Rozmieszczenie przestrzenne obiektów na scenie 65 Rysunek 29 Schemat blokowy renderingu 66 Rysunek 30 Uruchomienie serwerów ActiveX w Borland C++ Builder 67 Rysunek 31 Symulowany obiekt i możliwe funkcje przemieszczenia obiektu 71 Rysunek 32 Ustawienia dla konwersji w oknie Pandasoft DirectX Exporter. 72 Rysunek 33 Bryła samolotu M-28 renderowana w środowisku Microsoft Visual Studio 2008 74 Rysunek 34 Tworzenie nazwy funkcji OpenGL 78 Rysunek 35 Prawoskrętny układ współrzędnych kartezjańskich 79 Rysunek 36 Bryła obcinania rzutu równoległego z oznaczonymi płaszczyznami obcinania 80 Rysunek 37 Bryła obcinania rzutu perspektywicznego z oznaczonymi płaszczyznami obcinania 81 Rysunek 38 Bryła prostopadłościenna z rzutem równoległym 81 Rysunek 39 Bryła prostopadłościenna z rzutem perspektywicznym 82 Rysunek 40 Przekształcenia współrzędnych wierzchołka 84 Rysunek 41 Przestrzeń kolorów RGB 85 Rysunek 42 Trójkąt z cieniowaniem gładkim 86 Rysunek 43 Samolot oświetlony światłem otoczenia i rozproszonym 88 Rysunek 44 Samolot oświetlony dodatkowo światłem odbłysków 89 Rysunek 45 Przykładowy wskaźnik kursu 90 Rysunek 46 Przykładowy sztuczny horyzont 90 Rysunek 47 Wizualizacja samolotu JAK - 40 w środowisku Microsoft Flight Simulator 92 Rysunek 48 Kabina 2D samolotu MiG-21 wykonana w środowisku Microsoft Flight Simulator 93 Rysunek 49 Program symulacji uszkodzeń samolotu wielozadaniowego F/A-18E 94 Rysunek 50 Odwzorowanie samolotu Cessna w środowisku Laminar Research X - Plane 8.64 95 Rysunek 51 Abacus FS Design Studio 98 Rysunek 52 Kadłub wykonany w pakiecie Abacus FS Design Studio 99 Strona 6 z 218

Rysunek 53 Abacus FS Repain Tool. 99 Rysunek 54 Abacus Custom Panel Designer 100 Rysunek 55 Panel przedni wykonany w Abacus Custom Panel Designer 101 Rysunek 56 Panel i przyrządy wykonane w pakiecie Abacus Custom Panel Designer 102 Rysunek 57 Bryły zewnętrznej samolotu F/A-18E w środowisku Microsoft Flight Simulator 2004 102 Rysunek 58 Prezentacja statku powietrznego w programie Vizard 110 Rysunek 59 Możliwości konwersji do formatu Flash 114 Rysunek 60 Możliwości konwersji pakietu Swift 3D Max 115 Rysunek 61 Możliwości tworzenia grafiki 3D dla celów animacji 116 Rysunek 62 Możliwości pakietu Swift 3D w zakresie odwzorowania i animacji statku powietrznego 117 Rysunek 63 Przykład obiektu o większej i mniejszej gęstości siatki. 120 Rysunek 64 Przykład obiektu o większej i mniejszej gęstości siatki po wyrenderowaniu sceny 120 Rysunek 65 Przykład obiektu typu Bezier Path z uwidocznionymi punktami kontrolnymi 121 Rysunek 66 Zakrzywiona linia i kształt Donut 122 Rysunek 67 Wytłoczony obiekt Donut 122 Rysunek 68 Główne okno programu. 125 Rysunek 69. Pasek tytułowy i menu 126 Rysunek 70 Główny pasek narzędzi 126 Rysunek 71 Okna widokowe i Panel poleceń 126 Rysunek 72 Dolna listwa interfejsu 127 Rysunek 73 modelowaniem samolotu BF 109 130 Rysunek 74 Przykłady modelowania M28. Siatka uproszczona 131 Rysunek 75 Przykłady modelowania M28. Siatka dokładna 132 Rysunek 76 Kadłub samolotu bez tekstury 133 Rysunek 77 Możliwości odtworzenia drobnych elementów konstrukcji statku powietrznego 134 Rysunek 78 Odstojnik z instalacji OCP 135 Rysunek 79 Odbiornik ciśnienia dynamicznego z instalacji OCP 135 Rysunek 80 Przednia część kadłuba samolotu i elementy instalacji 136 Rysunek 81 Ekran podstawowy programu Adobe Photoshop CS4. 140 Rysunek 82 Wykorzystanie opcji dostępnych w panelu dopasowania programu Photoshop 143 Rysunek 83 Zmiana kolorystyki zdjęć poprzez opcję dopasuj kolor. 143 Rysunek 84 Przykłady podłożenia nowego tła na zdjęciu i zmiany położenia głównego obiektu. 144 Rysunek 85 Przykład zmiany kolorystyki samego tła zdjęcia lub obiektu na zdjęciu 145 Rysunek 86 Możliwości zobrazowania statku powietrznego przy pomocy plików pakietu Photoshop 147 Rysunek 87 Widok panelu głównego Adobe Flash 150 Rysunek 88 Przykładowy widok panelu akcji (Object Action) 152 Rysunek 89 Animacja modelu 3D samolotu M 28 157 Rysunek 90 Górny, centralny panel sterowania 158 Rysunek 91 Tworzenie nowego kursu w WBTExpres 161 Rysunek 92 Szablony projektu 161 Rysunek 93 Nowa strona kursu 162 Rysunek 94 Elementy strony 162 Rysunek 95 Eksport przykładowego kursu 164 Rysunek 96 Struktura funkcjonalna symulatora diagnostycznego 171 Rysunek 97 Przygotowanie scenariusza ćwiczenia bez uszkodzeń 173 Rysunek 98 Przygotowanie scenariusza ćwiczenia z uszkodzeniami 174 Rysunek 99 Struktura techniczna symulatora diagnostycznego 177 Rysunek 100 Przykładowe rozwiązanie stanowiska Instruktora 178 Rysunek 101 Kabina - odwzorowanie 2D 179 Rysunek 102 Proponowana struktura oprogramowania użytkowego symulatora diagnostycznego 182 Rysunek 103 Przygotowanie bazy danych wejściowych dla scenariuszy ćwiczeń 184 Rysunek 104 Przygotowanie scenariusza ćwiczenia 185 Rysunek 105 Realizacja ćwiczenia 186 Rysunek 106 Realizacja debriefingu 187 Strona 7 z 218

Rysunek 107 Ocena realizacji ćwiczenia 188 Rysunek 108 Schemat blokowy rozproszonej struktury symulatora 190 Rysunek 109 Schemat blokowy kolejności zmian projektowych w strukturach symulatora 191 Rysunek 110 Monitor wielkoformatowy 192 Rysunek 111 Obudowa zespolona wraz z komputerem i zasilaczem awaryjnym 192 Rysunek 112 Zastosowanie ekranów do podziału pomieszczenia na strefy 193 Rysunek 113 Przykładowe rozmieszczenie obudowy zespolonej pod blatem stołu operatora 194 Rysunek 114 Przykład z pełną zabudową stelażową makiety kabiny statku powietrznego 195 Rysunek 115 Przykład zabudowy szkieletowej stelaża makiety kabiny statku powietrznego 195 Rysunek 116 Propozycja odwzorowanie kabiny samolotu M-28 196 Rysunek 117 Przykład zabudowy stanowiska instruktora 197 Rysunek 118 Schemat blokowy struktur energetycznych symulatora 198 Rysunek 119 Wariant zasilania symulatora 204 Rysunek 120 Szkic sytuacyjny pracowni dydaktycznej symulatora diagnostycznego stan obecny 205 Rysunek 121 Obecny wygląd pomieszczenia symulatora diagnostycznego 206 Rysunek 122 Koncepcja rozmieszczenia elementów symulatora diagnostycznego w pracowni dydaktycznej _ 207 Strona 8 z 218

WSTĘP Jednym z największych problemów, z jakimi wiąże się szkolenie lotnicze zarówno w lotnictwie cywilnym jak i wojskowym jest bezpieczeństwo lotów. Przygotowanie teoretyczne pilota do wykonywanego lotu jest niezwykle ważne i ten aspekt jest zwykle eksponowany, jako mający kluczowe znaczenie. Często nie dostrzega się, iż równie ważne jest właściwe przygotowanie statku powietrznego do lotu, gdyż system obsług posiada strukturę, która powinna umożliwiać wychwytywanie przesłanek do powstania uszkodzeń i niesprawności i nie dopuszczać do powstawania ich w locie. Duży nacisk na bezpieczeństwo lotów spowodował, iż wraz z rozwojem lotnictwa, nastąpił rozwój urządzeń, w których piloci mogą bezpiecznie, na ziemi ćwiczyć swoje umiejętności praktyczne bez konieczności odbywania realnego lotu. Urządzenia umożliwiające prowadzenie szkoleń bez wykorzystywania prawdziwych statków powietrznych nazywane są symulatorami. Należy zaznaczyć, iż dosyć długo symulatory lotnicze zaspokajały wyłącznie potrzeby szkolenia pilotów, a problem wirtualnego doskonalenia personelu technicznego był rozpatrywany wyjątkowo rzadko i symulatory czynności obsługowych nie rozwijały się równolegle z symulatorami przeznaczonymi dla pilotów. Niemniej jednak w końcu dostrzeżono, iż symulatory można wykorzystywać nie tylko do szkolenia lotniczego, ale również do szkolenia naziemnego personelu technicznego. Pojawienie się symulatorów obsług technicznych było efektem poszukiwań metod poprawy jakości wykonywanych obsług i zmniejszenia kosztów szkoleń z wykorzystaniem realnych statków powietrznych. Nie bez znaczenia była również konieczność wyłączania statku powietrznego z eksploatacji i wykonywania na nim dodatkowych czynności obsługowych, generujących dalsze koszty. Poza tym zauważono, iż w miejscu wykonywania pracy, personel techniczny nie zawsze posiada ciągły kontakt z obsługiwanym samolotem, czy śmigłowcem, co może skutkować obniżeniem jakości wykonywanych obsług. Okazało się wtedy, że symulatory można znakomicie wykorzystać celem samokształcenia lub przypomnienia zasad wykonywania czynności obsługowych, nawet w przypadku braku rzeczywistego statku powietrznego, co stało się jedną z ich głównych zalet. Strona 9 z 218

1. ZAŁOŻENIA ORGANIZACYJNE SZKOLENIA Z WYKORZYSTANIEM SYMULATORA DIAGNOSTYCZNEGO 1.1 Przeznaczenie i cel opracowania symulatora Symulator diagnostyczny przeznaczony będzie do prowadzenia szkolenia naziemnego personelu technicznego obsługującego samolot M-28. Symulator, w sposób wirtualny będzie obrazował statek powietrzny, jego podstawowe elementy techniczne oraz występujące uszkodzenia i ich objawy. Symulator opracowany zostanie w celu zwiększenia bezpieczeństwa latania realizowanego poprzez lepsze przygotowanie personelu technicznego do realizacji czynności obsługowych przewidzianych w dokumentacji eksploatacyjnej samolotu (IZOT Jednolity Zestaw Obsług Technicznych). Zakłada się również, iż poprzez zmniejszenia udziału rzeczywistego statku powietrznego w procesie szkolenia możliwe będzie znaczne zmniejszenia kosztów szkolenia oraz ograniczenie czynników zanieczyszczenia środowiska (spaliny, oleje, samary, hałas itp.) Celem bezpośrednim projektu jest stworzenie i przebadanie symulatora, który w sposób wirtualny będzie obrazował statek powietrzny, jego podstawowe elementy techniczne oraz występujące uszkodzenia i ich objawy. Symulator pozwoli na zmniejszenie kosztów szkolenia i degradacji sprzętu lotniczego występującego w przypadku tradycyjnych metod szkolenia personelu technicznego i pilotów. W środowisku wirtualnym zostanie odwzorowany statek powietrzny, jego kabina z przyrządami pokładowymi, organami sterowania i włącznikami poszczególnych systemów. Wszelkie elementy sterowania i włączniki będą interaktywne. Szkolona osoba będzie mogła przeprowadzać operacje diagnostyczne identyczne jak w rzeczywistości. W strukturze logicznej symulatora zostaną implementowane uszkodzenia występujące na rzeczywistym statku powietrznym wraz z jego objawami (sygnalizacja, wskazania niepoprawnej pracy, nieprawidłowe parametry pracy). Zadaniem szkolonego będzie wykrycie uszkodzenia, jego zidentyfikowanie oraz określenie właściwej ścieżki diagnostycznej aż do usunięcia uszkodzenia. Zastosowanie technik wirtualnej rzeczywistości pozwoli na stworzenie uniwersalnego narzędzia szkoleniowego, które będzie mogło być rozbudowywane o nowe typy statków powietrznych lub innych urządzeń lub systemów, które wymagają permanentnego szkolenia użytkowników. Zastosowane rozwiązanie w istotny sposób zwiększy efektywność szkolenia a przez to zwiększy bezpieczeństwo latania. Celem nadrzędnym projektu z perspektywy wykonawcy jest wzrost bezpieczeństwa eksploatacji statków powietrznych. Jednym z istotnych czynników mających wpływ na bezpieczeństwo lotu jest sprawność techniczna podzespołów i systemów zainstalowanych na statku powietrznym. Pomimo stałego Strona 10 z 218

wzrostu niezawodności tych systemów i rozwoju narzędzi wsparcia w oparciu o technikę komputerową, nadal kluczowym elementem w procesie kontroli i diagnostyki systemów pokładowych jest i pozostanie człowiek mechanik lub elektryk z jego kwalifikacjami, wiedzą i doświadczeniem. Symulator stworzy zupełnie nową jakość w procesie nabywania wiedzy i doświadczenia przez jego użytkowników. Celem zespołu badawczego jest stworzenie elastycznej architektury oprogramowania, aby była ona adaptowalna do zastosowań w innych obszarach rynkowych np. w transporcie drogowym, morskim, kolejowym czy energetyce. Umożliwi to rozwój rynku na nowe usługi informatyczne a tym samym stworzy podstawę do powstania małych firm informatycznych i szkoleniowych o innowacyjnym charakterze. 1.2 Sposób wykorzystania symulatora Analiza dostępnej literatury wskazuje, iż po pojawieniu się z organizacji eksploatujących statki powietrzne zapotrzebowania, temat symulatorów obsługowych został poważnie potraktowany przez ośrodki badawcze i firmy zajmujące się dotychczas wyłącznie budową symulatorów pilotażowych. Pierwsze symulatory obsługowe budowano w oparciu o kabiny rzeczywistych statków powietrznych, następnie wraz z rozwojem technik komputerowych pojawiły się rozwiązania całkowicie wirtualne. Od początku, ideą konstruktorów była budowa urządzeń pozwalających możliwie wiernie odtwarzać kabiny samolotów i śmigłowców z większością działających w nich urządzeń. W epoce pierwszych symulatorów, umożliwienie działania urządzeń stanowiło poważne wyzwanie i zwykle było realizowane w oparciu o całe systemy przejęte z realnego statku powietrznego. Na ówczesnym etapie symulator był częścią samolotu czy śmigłowca pozbawioną kadłuba i silników i właściwie tylko ograniczenia lokalowe stały na przeszkodzie wykorzystania całego statku powietrznego jako symulatora. Pojawienie się i burzliwy rozwój możliwości komputerów pozwolił na stworzenie symulatorów, w których zarówno kabina załogi jak i sylwetka samolotu mogła być całkowicie wirtualna. Jednak nie spowodowało to zaprzestania budowy i rozwoju symulatorów, których wyposażenie było oparte na rzeczywistych elementach i obecnie obydwie koncepcje funkcjonują niezależnie. Współczesne, zaawansowane symulatory diagnostyczne umożliwiają wykonywanie większości czynności obsługowych na konkretnym statku powietrznym. Wiernie odtworzone i wyposażone w działające urządzenia kabiny, pozwalają: wykonywać standardowe sprawdzenia, przeprowadzać przeglądy wyposażenia kabin, programowo wprowadzać pojawiające się podczas wykonywania czynności obsługowych usterki, imitować stany awaryjne, błędne działanie urządzeń, wykonywać wirtualne uruchomienia silników i innych urządzeń zewnętrznych, przeprowadzać regulacje i strojenie wyposażenia, archiwizować pracę na symulatorze, Strona 11 z 218

oceniać jakość wykonywanych czynności. Dodatkowo, wyposażone w wirtualną sylwetkę statku powietrznego z możliwością inspekcji luków wyposażenia, symulatory umożliwiają: przeprowadzanie przeglądów na zewnątrz, wykonywanie czynności obsługowych wymagających kontroli zewnętrznych elementów statku powietrznego. Przewiduje się, że symulator diagnostyczny opracowany w ramach Projektu będzie spełniał powyższe funkcje. 1.3 Formy szkolenia z wykorzystaniem symulatora Analiza informacji literaturowych pozwala stwierdzić, iż wykorzystanie symulatora jest jedną z obecnie stosowanych technik prowadzenia szkoleń. Zaawansowane technicznie symulatory pojawiły się stosunkowo niedawno, tak więc można założyć, iż szkolenia z ich wykorzystaniem są techniką nowoczesną a planowanie szkoleń z jej wykorzystaniem jest bardzo perspektywiczne. Symulator diagnostyczny samolotu jest urządzeniem, którego wytworzenie wymaga wielowątkowej analizy potrzeb i możliwości technicznych oraz posiadania wiedzy z zakresu zarówno zasad i metod symulacji, jak również wiedzy technicznej dotyczącej samego statku powietrznego do którego symulator będzie dedykowany. Wymienione założenia powodują, że symulator może być urządzeniem kosztownym, jednak niewątpliwe zalety symulatorowego szkolenia w zakresie wykonywania obsług technicznych statków powietrznych powodują, że symulatory diagnostyczne coraz częściej pojawiają się w ośrodkach szkolenia lotniczego jak również w bazach treningowych użytkowników samolotów i śmigłowców. Wydaje się, że technika prowadzenia szkoleń z użyciem symulatora może być wykorzystana podczas szkolenia kursowego lub indywidualnego z zastosowaniem następujących metod szkolenia: szkolenie formalne, doradztwo, udzielanie instrukcji. Pozostałe wymienione w analizie literatury formy szkoleń, tzn. rotacja i pokaz, ze względu na swoją specyfikę oraz specyfikę symulowanych obiektów i czynności nie znajdą zastosowania w szkoleniu z wykorzystaniem symulatora diagnostycznego samolotu. Szkolenia formalne z wykorzystaniem symulatora diagnostycznego samolotu mogą być prowadzone zarówno w ośrodku szkolenia jak i w bazie szkoleniowej użytkowników samolotu, jednakże szkolenie takie odbywa się zawsze poza miejscem wykonywania obowiązków. Różnica w szkoleniu, w zależności od miejsca jego realizacji polega na tym, iż szkolenie prowadzone w bazie szkoleniowej eksploatatorów samolotu daje możliwość porównania obiektu symulowanego z rzeczywistym, natomiast w przypadku ośrodka szkolenia lotniczego zazwyczaj nie ma takiej możliwości. Strona 12 z 218

Wysoki koszt symulatora preferuje jednak rozwiązanie, w którym symulator umieszczony jest w ośrodku szkolenia lotniczego, gdzie w oparciu o jego możliwości można realizować szkolenia uczestników z wielu jednostek. Ponadto szkolenie w specjalistycznym ośrodku jest zawsze prowadzone pod nadzorem wykwalifikowanego pracownika, posiadającego wiedzę zarówno na temat budowy i eksploatacji samolotu jak również użytkowania samego symulatora. Ponadto, szkolenie prowadzone w ośrodku, z założenia jest ukierunkowane na jakość, którą gwarantują doświadczeni instruktorzy lub wykładowcy. Wydaje się zatem, że umieszczenie symulatora w ośrodku szkolenia jest jedynym sposobem jego efektywnego wykorzystania i najlepszym z możliwych rozwiązań. Pewną metodą wykorzystania symulatora w jednostkach użytkowników samolotu, mogą być opracowane na bazie oprogramowania symulatora, moduły przeznaczone do nauki zasad wykonywania czynności obsługowych, możliwe do uruchomienia na przygotowanych do tego stanowiskach komputerowych. Szkolenie formalne z wykorzystaniem symulatora, może być prowadzone zarówno w formie grupowej jaki i indywidualnej, przy czym grupy szkolonych nie powinny liczyć więcej niż 1 5 osób, bowiem przy założeniu, że symulator jest urządzeniem jednostanowiskowym, duża liczność grupy znacznie utrudnia proces przekazywania wiedzy i zdobywania umiejętności. Najbardziej optymalnym (ale również kosztownym) rozwiązaniem jest indywidualna praca szkolonego na symulatorze pod nadzorem instruktora, jednak kilkuosobowe grupy również mogą być efektywnie szkolone poprzez: obserwacje czynności realizowanych na symulatorze przez wykonującego zadanie, zapamiętywanie kolejności i zasad wykonywania czynności obsługowych, naukę przebiegu procesu diagnostycznego, weryfikacje poprawności wykonywania czynności obsługowych i diagnostycznych. W szkoleniu symulatorowym z powodzeniem można wykorzystać również formę szkolenia jaką jest udzielanie instrukcji. Przy założeniu, że jednym z elementów symulatora będzie moduł prezentacji i nauczania zasad wykonywania czynności obsługowych samolotu, symulator będzie (po uruchomieniu tej opcji przez instruktora) prowadził szkolonego przez wybrane elementy procesu obsługowego. Informacje i sposób ich prezentacji pozwolą na zapoznanie się szkolonego z zasadami i kolejnością wykonywania określonych czynności oraz możliwymi przyczynami nieprawidłowego działania obsługiwanych urządzeń i instalacji samolotu. Wydaje się, że dokładniejsze informacje na temat mechanizmów i zasad działania oraz możliwych przyczyn nieprawidłowego działania systemów, instalacji i urządzeń samolotu powinny zostać zawarte i dostępne w dołączonym do symulatora module e-learningowym. 1.4 Wymagania wstępne dla szkolących się na symulatorze Do szkolenia praktycznego na symulatorze diagnostycznym powinny być zakwalifikowane osoby które: posiadają odpowiednią wiedze temacie: znajomości warunków bhp na sprzęcie lotniczym, znajomości zasad eksploatacji wyposażenia pokładowego w danej specjalności, Strona 13 z 218

znajomości rodzajów obsług wykonywanych na sprzęcie lotniczym; budowy i zasady działania wyposażenia pokładowego danego statku powietrznego; pozytywnie ukończyły szkolenie teoretyczne z wykonywania obsług, potwierdzone zaliczeniem odpowiedniego poziomu szkolenia, zapoznawały się z architekturą symulatora, sposobem symulacji elementów komutacyjnych i regulacyjnych (przemieszczanie włączników, przełączników, pokręteł, przycisków, dźwigni itp., zapoznawały się ze sposobem wykonywania określonych czynności i potwierdzeniem ich wykonania (np. wskazanie kursorem na sprawdzany element, najechanie narzędziem na demontowany element, itp.), nie popełniły rażących uchybień obsługowych w czasie pracy na symulatorze, dyskwalifikujących ich z dalszego szkolenia praktycznego. 1.5 System oceny i kwalifikacji szkolonego do pracy na symulatorze Całościowa ocena pracy ucznia na symulatorze jest trudna, ze względu na różnorodność zadań, dlatego proponuje się ocenę częściową, wg następujących kryteriów: test wejściowy, oceniający wiedzę teoretyczną na temat samolotu, test znajomości ogólnych zasad bhp i zasad wykonywania czynności obsługowych, sprawdzenie umiejętności praktycznego wykonywania czynności obsługowych, ocena czynności diagnostycznych. 1.5.1 Test wejściowy Szkolenie powinno rozpoczynać się od testu oceniającego zasób wiedzy teoretycznej kursantów na temat samolotu, jego urządzeń i instalacji. Wydaje się, ze test taki jest niezbędny, gdyż do pracy na symulatorze powinni być dopuszczeni wyłącznie słuchacze posiadający wymaganą wiedzę teoretyczną do wykonywania czynności obsługowych. Symulator oczywiście jest urządzeniem przeznaczonym do nauki, ale do nauki umiejętności, natomiast informacje na temat: rozmieszczenia i przeznaczenia elementów w kabinie i na zewnątrz samolotu, ukompletowania urządzeń, zasilania, itp., uczniowie powinni posiadać, przystępując do szkolenia symulatorowego. Ocenę wiedzy teoretycznej, wymaganej do rozpoczęcia szkolenia symulatorowego można przeprowadzić, wykorzystując moduł e-learningowy. Należy przygotować zestaw pytań testowych z określonej specjalności (płatowiec i silnik, osprzęt, urządzenia radioelektroniczne, uzbrojenie) oraz określić poziom zaliczający. Optymalnym, obiektywnym rozwiązaniem jest wykonanie i ocena testu z pomocą odpowiednio zaprojektowanego oprogramowania generującego z bazy Strona 14 z 218

pytań odpowiedni zestaw, oceniającego test i podającego wynik w postaci liczby poprawnych odpowiedzi. Słuchacze, którzy uzyskają wyniki pozytywne mogą przejść do szkolenia na symulatorze, a pozostali zostają skierowani do nauki z wykorzystaniem modułu e-learningowego symulatora. 1.5.2 Test znajomości ogólnych zasad bhp i zasad wykonywania czynności obsługowych W celu oceny efektywności szkolenia z wykorzystaniem symulatora obsług technicznych należy przeprowadzać okresowe sprawdziany umiejętności i wiedzy z zakresu eksploatacji poszczególnych elementów statku powietrznego. Jednym z aspektów oceny jest ocena znajomości i przestrzegania zasad bhp podczas wykonywania prac obsługowych. Należy określić i podczas szkolenia przekazać zasady bezpiecznej realizacji czynności obsługowych. Szczegóły powinny być w jasny i jednoznaczny sposób prezentowane szkolonemu, np. w formie komunikatów głosowych, towarzyszących wykonywanym czynnościom obsługowym. Podczas oceny przestrzegania zasad bhp należy zwrócić uwagę na istotność poszczególnych zasad i wpływ ich nieprzestrzegania, na jakość i bezpieczeństwo wykonywanej czynności dla personelu i statku powietrznego. W tym celu należy przeprowadzić analizę poszczególnych zasad bhp i przypisać im określoną punktację. W czasie wykonywania zadania kontrolnego, za każdą złamaną zasadę należy odjąć określoną wcześniej liczbę punktów od liczby początkowej. Jeżeli liczba punktów negatywnych przekroczy poziom graniczny, sprawdzenie kontrolne uznaje się za niezaliczone w kategorii: zasady bhp., przy czym istotne jest zapewnienie możliwości rejestracji złamanych przez szkolonego zasad bhp w celu prezentacji ich szkolonemu do szczegółowej analizy. Niestety bardzo trudnym zadaniem jest obiektywna ocena tej strony wykonywanych czynności obsługowych oraz takie przygotowanie oprogramowania oceniającego, aby wychwytywało nieprzestrzeganie zasad bhp. Wydaje się, że ocenę tego elementu powinni uwzględnić już twórcy, na etapie opracowania poszczególnych czynności obsługowych i wskazać zasady bhp, na które szkolony powinien zwrócić szczególną uwagę. Podczas oceny powinno się brać pod uwagę tylko te zasady, które zostały wyszczególnione w opracowaniu konkretnej czynności obsługowej. 1.5.3 Sprawdzenie umiejętności praktycznego wykonywania czynności obsługowych Ocena jakości wykonywania czynności obsługowych powinna zastać podzielona na dwie grupy: ocena zachowania chronologii wykonywanych czynności, ocena poprawności wykonanej czynności obsługowej. Ocena zachowania chronologii wykonywania czynności Strona 15 z 218

Pierwszym pytaniem, na jakie należy odpowiedzieć jest określenie, czy podczas wykonywania czynności obsługowych na symulatorze, szkolony może korzystać z technicznej dokumentacji obsługowej (przede wszystkim Technologia Wykonywania Obsług Bieżących i Jednolity Zestaw Obsług Technicznych w konkretnej specjalności). Jest to tylko pozornie niezwiązane z ocena zachowania odpowiedniej kolejności czynności obsługowych, rzutuje bowiem zarówno na założenia szkoleniowe jak i na ocenę szkolonego. Należy zaznaczyć, ze podczas wykonywania obsług rzeczywistego samolotu, dozwolone, a nawet nakazane jest korzystanie z ww. dokumentów obsługowych, jednak z uwagi na specyficzny tryb szkolenia, może warto podnieść poziom trudności i nie zezwalać na używanie wymienionej literatury. Jeśli twórcy zdecydują się na opcję zezwalająca na używanie dokumentacji obsługowej, będzie to miało wpływ na wszystkie oceny efektywności szkolenia, bowiem umożliwienie korzystania z dokumentacji technicznej przesuwa skalę wymagalności z wiedzy teoretycznej o samolocie i realizowanych czynnościach obsługowych na umiejętność korzystania z dokumentacji technicznej. Oczywiście ta ostatnia umiejętność jest również bardzo cenna, a jej posiadanie nie jest wcale takie oczywiste, jednak wydaje się, że symulator nie jest przeznaczony do jej kształtowania (chyba, że twórcy przyjmą takie założenie). Podsumowując ten wątek i zakładając, że twórcy nie zdecydują się na umożliwienie korzystania z dokumentacji technicznej podczas pracy na symulatorze, warto ocenić przestrzeganie kolejności wykonywania czynności obsługowych, gdyż w wielu przypadkach jest istotne, aby czynności były wykonane z chronologią zapisana w technologii wykonywania czynności obsługowych. Technologie zostały opracowane na podstawie doświadczeń konstruktorów i użytkowników samolotu oraz producentów jego elementów i odpowiednie uszeregowanie poszczególnych czynności, wynika ze specyfiki pracy urządzeń i instalacji samolotu, dlatego zmiana kolejności ich wykonywania jest niedopuszczalna. W przypadku oceny tego elementu jedynym kryterium powinien być zapis w technologii. Jeżeli czynności zostały wykonane w nieprawidłowej kolejności, ćwiczenie powinno być uznane za niezaliczone. Tak jak w poprzednim przypadku, należy rejestrować przebieg ćwiczenia, celem zaprezentowania szkolonemu błędów, jakie popełnił, oraz szczegółowej kontroli w przypadku wątpliwości. Strona 16 z 218

Ocena poprawności wykonanej czynności obsługowej Ocena tej części pracy na symulatorze powinna być stosunkowo łatwa, ponieważ ćwiczący powinien wykonać określone czynności jeśli wykona wszystkie, otrzymuje maksymalna liczbę punktów. Problem pojawia się, kiedy szkolony nie wykona którejś z czynności. Można założyć, że czynnościom należy przypisać określoną liczbę punktów i odejmować od maksymalnej liczby możliwej do osiągnięcia punkty za niewykonane czynności. Należy przeanalizować, czy każda czynność powinna być punktowana jednakowo są przecież czynności bardziej i mniej istotne dla jakości wykonywanej czynności obsługowej. Wydaje się, że do analizy powinni być również zaproszeni twórcy merytorycznej, związanej z samolotem strony oprogramowania symulatora. Zakładając, że każdej z czynności zostanie przypisana określona liczba punktów, ocena tej części będzie polegała na sumowaniu punktów za wykonanie czynności i porównaniu sumy ze skalą ocen. 1.5.4 Umiejętność wykrycia niesprawności Niesprawności są wprowadzane ręcznie przez instruktora lub pojawiają się jako zaprogramowane elementy określonych ćwiczeń. W obydwu przypadkach należy oceniać dwa aspekty pracy szkolonego: wykrycie uszkodzenia (punktacja: wykrycie niesprawności 1 punkt, nie wykrycie niesprawności 0 punktów), czas od chwili pojawienia się, do wykrycia n sprawności (punktacja zależna od czasu po jakim szkolony wykrył niesprawność, np. 1 punkt za wykrycie niesprawności w czasie do 15 sekund). Podsumowując ocenę tej kategorii, powinna być ona maksymalna za poprawne i szybkie wykrycie niesprawności. W przypadku nie wykrycia niesprawności lub wykrycia z opóźnieniem, powinna być przyznawana proporcjonalnie zmniejszona ocena punktowa. Przy czym zakłada się, że w celu zaliczenia tej umiejętności szkolony powinien uzyskać wynik stanowiący co najmniej (51%?, 60%?, 70%?) wyniku maksymalnego. 1.5.5 Sposób poszukiwania przyczyn niesprawności Trudna do oceny kategoria, ze względu na wiele możliwości, nie zawsze do przewidzenia przez twórców oprogramowania szkoleniowego. Proponuje się zatem bardzo szczegółową analizę zagadnień przez pomysłodawców czynności diagnostycznych w celu uniknięcia sytuacji, kiedy szkolony wykona pewne czynności zmierzające do wykrycia niesprawności, będą one poprawne, a moduł oceniający wystawi ocenę negatywną. Wydaje się, ze czynności nakierowane na wykrycie przyczyn niesprawności powinny być opisane w formie algorytmu postępowania i jeżeli szkolony wykona je zgodnie z takim algorytmem, powinien otrzymać maksymalna liczbę punktów. Aby ocena była miarodajna, algorytmy powinny być rozbudowane, tak aby obejmowały wiele możliwych dróg poszukiwania przyczyn niesprawności. Strona 17 z 218

Przyjęcie niewłaściwej ścieżki poszukiwania uszkodzenia, wykonywanie czynności niedozwolonych, eksperymentowanie i podobne zachowania powinny skutkować zmniejszeniem liczby przyznanych punktów. 1.5.6 Metodyka usuwania niesprawności Wykryta niesprawność powinna zostać usunięta. Ocena w tej kategorii powinna określać, czy szkolony posiada umiejętność usuwania niesprawności. Ocena weryfikuje również znajomość samolotu, ponieważ usuwanie niesprawności związane jest często z wymianą agregatu, oczyszczaniem styków połączeń elektrycznych, regulacją, itp., a aby wykonać czynności naprawcze niezbędne jest posiadanie wiedzy na temat rozmieszczenia elementów wyposażenia. Ocena w tej kategorii powinna być wystawiana podobnie jak przy poszukiwaniu przyczyn niesprawności. Tak więc twórcy oprogramowania diagnostycznego powinni przygotować algorytmy usuwania niesprawności. Jeśli szkolony postępuje zgodnie z algorytmem, otrzymuje maksymalną liczbę punktów, jeśli nie liczba punktów jest zmniejszana proporcjonalnie do ilości i wagi popełnionych błędów. Podczas oceny ponownie pojawia się problem możliwych różnic w metodykach usuwania niesprawności proponowanych przez twórców w algorytmach z realizowanymi przez szkolonych, które także mogą być dopuszczalne, prawidłowe i prowadzące do usunięcia niesprawności. Dlatego algorytmy, tak jak w poprzedniej kategorii powinny być opracowane bardzo starannie i muszą być poprzedzone wnikliwą analizą tematu. 1.5.7 Sprawdzenie usunięcia niesprawności Wykonanie sprawdzenia potwierdzającego (lub nie) usunięcie niesprawności jest ostatnim etapem czynności diagnostycznej. Najczęściej polega na przeprowadzeniu sprawdzenia poprawności działania przyrządu, układu lub instalacji poprzez wykonanie standardowej czynności obsługowej, czasem poszerzonej o dodatkowe pomiary czy regulacje. Ocena poprawności wykonania tej czynności jest oceną sprawdzenia usunięcia niesprawności. Jeżeli czynność obsługowa została zrealizowana poprawnie,, szkolony otrzymuje maksymalną liczbę punktów. Jeśli podczas wykonywania czynności sprawdzającej usuniecie usterki, uczeń popełnił błędy, ocena powinna być zmniejszona o proporcjonalną liczbę punktów. Możliwy jest przypadek, że pomimo prawidłowego wykonania wszystkich czynności, niesprawność nie została usunięta i sprawdzenie poprawności działania daje wynik negatywny. Wydaje się, że w takim przypadku, szkolony powinien otrzymać jeszcze jedną możliwość przejścia całej ścieżki analizy niesprawności. 1.5.8 Aktualizacja zmian Podczas eksploatacji samolotu, publikowane są biuletyny konstrukcyjne i eksploatacyjne, mogące mieć wpływ na metodykę wykonywania czynności obsługowych. Najlepszym rozwiązaniem, byłoby bieżące aktualizowanie Strona 18 z 218

oprogramowania symulatora o informacje zawarte w biuletynach. Wydaje się jednak, że taka opcja może być trudna do wprowadzenia i realizacji, dlatego proponuje się aby treści biuletynów były na bieżąco dołączane do biblioteki symulatora, tak aby instruktor dysponował możliwością bezpośredniego dostępu do zmian wprowadzanych przez te dokumenty. Pozwoli to uniknąć sytuacji,, kiedy nieuaktualnione oprogramowanie symulatora negatywnie oceni działania szkolonego, posiadającego wiedzę na temat zmian wprowadzonych biuletynami nie ujętymi w bazie szkoleniowej symulatora. W takim przypadku, instruktor powinien, na podstawie znajomości biuletynów podjąć autorytatywną decyzję o zmianie oceny szkolonego, a oprogramowanie rejestrujące ocenę szkolonego powinno posiadać opcję wprowadzania korekty. 1.6 Rola instruktora i sposoby jego oddziaływania na uczącego w procesie szkolenia Analiza założeń przyjętych do budowy symulatora pozwala na zaproponowanie zadań jakie powinien realizować instruktor podczas szkolenia z wykorzystaniem symulatora diagnostycznego. Do planowanych zadań instruktora należy zaliczyć: prowadzenie instruktażu obsługi symulatora, nadzór nad poprawnością obsługi symulatora, uruchamianie systemu, nadzór nad funkcjonowaniem symulatora i analiza postępów szkolonego, śledzenie postępów szkolonego, zadawanie uszkodzeń, ocena szkolonego. 1.6.1 Prowadzenie instruktażu obsługi symulatora Symulator diagnostyczny będzie urządzeniem unikalnym w polskim lotnictwie, w związku z tym nie należy oczekiwać znajomości zasad obsługi podczas pierwszego kontaktu szkolonego z symulatorem. Oczywiście założenia twórców symulatora są takie, aby jego obsługa była intuicyjna, jednak wydaje się, że w czasie pierwszego kontaktu z symulatorem szkoleni powinni zostać zapoznani z zasadami funkcjonowania symulatora, jego budową oraz zasadami użytkowania. Dokładne zapoznanie z funkcjami i zasadami użytkowania może być realizowane w trybie szkolenia e-learningowego na dodatkowym stanowisku, będącym modułem szkoleniowym symulatora. W czasie instruktażu obsługi symulatora, szkolony powinien zapoznać się z zasadami poprawnego użytkowania symulatora, takimi jak: zasady bezpieczeństwa podczas pracy na symulatorze, sposób obsługi: wyłączników, przełączników, bezpieczników, pokręteł, przycisków, itp., Strona 19 z 218

metody odtwarzania kontaktu wzrokowego z określonym obiektem (np. co powinien zrobić szkolony, aby oprogramowanie symulatora odczytało tą czynność jako spojrzenie na zawór), sposoby przekazywania informacji o określonych wskazaniach przyrządów pokładowych, metody sygnalizacji nieprawidłowego wykonywania czynności obsługowych, sposób realizacji czynności na zewnątrz samolotu. Instruktaż może kończyć się pokazem wykonania wybranej czynności obsługowej przez instruktora. 1.6.2 Nadzór nad poprawnością obsługi symulatora Instruktor powinien być obecny w pomieszczeniu podczas pracy szkolonego na stanowisku symulatora i nadzorować jego pracę. W czasie wykonywania przez szkolonego czynności obsługowych, instruktor może zajmować drugi fotel w symulatorze lub przebywać na swoim, instruktorskim stanowisku. Jeżeli grupa liczy kilka osób, instruktor powinien nadzorować pracę wszystkich szkolonych, jednak jego uwaga powinna kierować się na szkolącego się na symulatorze. Nadzór powinien polegać na: kontrolowaniu przestrzegania zasad bezpieczeństwa podczas pracy na symulatorze, weryfikowaniu poprawności użytkowania symulatora, kontrolowaniu poprawności wykonywania czynności obsługowych. Szczególną uwagę należy zwrócić na istotne błędy szkolonego, mogące mieć wpływ na bezpieczeństwo użytkowania statku powietrznego. Nabycie na symulatorze błędnych nawyków i przekonania, że to tylko wirtualna rzeczywistość nie pociągająca za sobą żadnych konsekwencji, może skutkować poważnymi błędami podczas obsługi wykonywanej na rzeczywistym obiekcie. 1.6.3 Uruchamianie systemu Rolą instruktora powinno być uruchamianie symulatora i jego modułów oraz przeprowadzenie testu poprawności działania. W czasie testu, instruktor uzyskuje informacje o poprawności działania elementów symulatora, zarówno sprzętowych jak i programowych. Pozytywna ocena wyników testu pozwala przejść do trybu szkolenia. Strona 20 z 218

1.6.4 Nadzór nad funkcjonowaniem symulatora Symulator diagnostyczny jest urządzeniem technicznym i jako takie urządzenie, może ulegać uszkodzeniom. Nadzór nad stanem technicznym symulatora, również powinien sprawować instruktor (chyba, że użytkownik wyznaczy do tego zadania inną odpowiedzialną osobę). Jak wcześniej zaznaczono, instruktor przed rozpoczęciem zajęć powinien uruchomić wszystkie elementy symulatora i przeprowadzić procedurę testową. W przypadku pozytywnego wyniku testu, można rozpocząć szkolenie. Jeżeli wynik testu będzie negatywny, instruktor może otrzymać informacje o uszkodzeniu i sposobie naprawy lub może nie otrzymać żadnej wskazówki. W obydwu przypadkach instruktor powinien zidentyfikować uszkodzenie i postępować zgodnie z zasadami określonymi przez wytwórcę symulatora, które często nie dopuszczają samodzielnej naprawy urządzenia. Jeśli instruktor posiada uprawnienia i możliwości przeprowadzenia naprawy, może przystąpić do usuwania uszkodzenia. Symulator zbudowany będzie w oparciu o oprogramowanie zarządzające logiką symulatora i wyświetlaniem grafiki na kilku monitorach dotykowych. O ile uszkodzenia sprzętowe są stosunkowo łatwe do identyfikacji, to uszkodzenia oprogramowania będą najczęściej wymagać kontaktu z producentem symulatora lub wskazanym przez niego serwisem. Oprócz uruchamiania symulatora, przeprowadzania testu i ewentualnej identyfikacji uszkodzeń, instruktor podczas codziennej eksploatacji symulatora przez słuchaczy powinien dbać o właściwe korzystanie przez szkolonych z elementów symulatora. Po każdorazowym zakończeniu ćwiczenia przez szkolonego, instruktor powinien skontrolować wizualny i techniczny stan symulatora. 1.6.5 Śledzenie postępów szkolonego Przed przystąpieniem szkolonego do pracy na symulatorze, instruktor powinien zapoznać się z przebiegiem dotychczasowego szkolenia ucznia. Pozwoli to instruktorowi na kierowanie pracą szkolonego, i wybór zadania z odpowiedniego poziomu zaawansowania. Wszyscy członkowie grupy rozpoczynają szkolenie na tym samym poziomie, jednak doświadczenie i wiedza teoretyczna niektórych uczestników szkolenia może skutkować zróżnicowaniem w efektach szkolenia. Instruktor powinien wybierać dla słuchaczy zadania adekwatne do ich aktualnych umiejętności, co pociąga za sobą konieczność ciągłego, ścisłego śledzenia poziomu wyszkolenia każdego z uczniów. Kontrola postępów szkolonych pozwala również na wychwytywanie słuchaczy nie radzących sobie z pracą na symulatorze, nie mogących odnaleźć się w wirtualnej kabinie lub dysponujących niskim poziomem wiedzy teoretycznej. Zauważenie takiego przypadku powinno skutkować: skierowaniem szkolonego do uzupełnienia wiedzy w module e-learningowym lub rozważeniem relegowania słuchacza z kursu. Wydaje się, że tak drastyczny środek może być również zastosowany, ze względu na to, iż szkolenie symulatorowe wymaga posiadania wiedzy na temat statku powietrznego w określonej specjalności, a jeśli słuchacz, nie dysponuje taką wiedzą, nie powinien pracować na symulatorze. Z analizy wynika więc, że instruktor powinien: Strona 21 z 218

weryfikować początkowy poziom wiedzy szkolonych, nadzorować przebieg szkolenia, analizować osiągane rezultaty. 1.6.6 Zadawanie uszkodzeń Z kontrolą przebiegu szkolenia zawiązane jest stopniowanie poziomu zadań realizowanych na symulatorze. W początkowym okresie powinny być realizowane czynności z zakresu ogólnych zasad obsługi, oraz sposobów wykonywania przeglądu urządzeń samolotu i czynności obsługowych. Następnym etapem powinno być diagnozowanie uszkodzeń elementów samolotu. Należy rozważyć, czy wszyscy uczestnicy szkolenia powinni otrzymywać takie same zadania. Wydaje się, że poziom trudności powinien być zróżnicowany i może być zależny np. od stanowiska zajmowanego przez szkolonego w miejscu pracy. Takie podejście pozwala instruktorowi wybierać i wprowadzać do wykonania zadania wg stopnia trudności dobieranego zgodnie z przyjętym kluczem. Instruktor powinien mieć opcję dobierania zadania z biblioteki uszkodzeń umieszczonej w pamięci komputera stanowiska instruktorskiego, ale może także modyfikować zadania z biblioteki lub tworzyć samodzielnie inne uszkodzenia. Wprowadzanie zadań diagnostycznych powinno odbywać się ręcznie ze stanowiska instruktora lub automatycznie, w ściśle określonym programowo przez instruktora czasie lub sekwencji obsługowej. Wybór drugiej opcji pozwala instruktorowi na bezpośrednią obserwację (z drugiego fotela symulatora) zachowania szkolonego po wystąpieniu uszkodzenia, a tym samym daje możliwość oceny: rozłożenia uwagi szkolonego, znajomości topografii kabiny samolotu, umiejętności oceny sytuacji, znajomości zasad postępowania w takim przypadku. 1.6.7 Ocena szkolonego Ocena wykonywanych na symulatorze zadań powinna być obiektywnie dokonywana przez zaprojektowane do symulatora oprogramowanie. Instruktor jednak, obserwując szkolonego podczas pracy może mieć wpływ na obiektywizację oceny poprzez nadzór, uniemożliwiający korzystanie z pomocy zewnętrznych. Ocenie instruktora może podlegać sposób wykonywania zadanych czynności obsługowych, należy jednak przeanalizować, czy jeśli czynności są realizowane prawidłowo i w odpowiedniej kolejności, to sposób ich wykonywania może mieć znaczenie na jakość wykonanej czynności obsługowej. Sposoby oddziaływania instruktora na ucznia: komunikacja głosowa, komunikacja sieciowa, wskazówki głosowe. Strona 22 z 218

1.7 Raporty ze szkolenia i ich wykorzystanie w procesie doskonalenia procesu szkolenia W celu uzyskania wysokiej efektywności procesu szkolenia przy wykorzystaniu modelowego systemu, powinien on umożliwić uzyskiwanie szczegółowych raportów, statystyk oraz możliwość dokładnej oceny postępów szkolonego przez instruktora na dowolnym etapie nauki. W oparciu o te dane powinno być ustalane tempo i obszar nauki zależne od indywidualnych predyspozycji każdego szkolonego. Raportowanie powinno być dwu poziomowe: 1. Poziom podstawowy, przeznaczony wyłącznie dla szkolonego drukowany obligatoryjnie po każdorazowym wykorzystaniu symulatora. Raport odzwierciedlał by aktualną wiedzę szkolonego i potwierdzał jego ewaluację. W dokumencie tym powinny znaleźć się takie informacje jak: nazwa kursu (przeszkolenia, jego poziom, itp.); dane personalne szkolonego (imię i nazwisko); nazwa specjalności; data i godzina szkolenia nauki; poziom szkolenia (zagadnienia obsługowe, czynności które wykonywał, liczba zrealizowanych całościowych zagadnień tworzących zamknięty cykl obsługowy, itp.); liczba popełnionych błędów w bieżącym poziomie szkolenia (z podziałem na drobne niedociągnięcia nie powodujące zmianę poziom nauki oraz poważne uchybienia wykluczające szkolonego z bieżącego poziomu nauki); prognozowany dalszy etap szkolenia (szkolenie uzupełniające lub powrót do określonego etapu szkolenia, kolejny etap szkolenia, brak rokowań na ukończenie szkolenia, datę następnego szkolenia, itp.) poświadczenie o ukończeniu szkolenia lub określonego jego etapu. 2. Poziom rozszerzony, przeznaczony wyłącznie dla instruktora. Forma raportu definiowana była by przez instruktora (tj. jakie dane i w jakiej formie powinny znaleźć się w nim tabelarycznej, graficznej lub mieszanej). W związku z tym instruktor powinien posiadać dostęp do zbioru danych zawierających takie informacje jak: nazwa kursu (przeszkolenia, jego poziom, itp.) dane personalne szkolonego (imię i nazwisko); nazwa specjalność i staż pracy; posiadane kwalifikacje (ukończone kursy doskonalące, przeszkolenia, itp.); data i godzina szkolenia; łączny czas od początku szkolenia; poziom szkolenia (zagadnienia obsługowe, czynności, itp.); liczba czynności do wykonania na danym poziomie szkolenia; liczba popełnionych błędów na danym poziomie szkolenia; Strona 23 z 218