Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Обзор и анализ современных многоспектральных перископных систем 10
1.1 Состояние и перспективы современного перископостроения 10
1.2 Проблемы, связанные с построением окулярной части современных перископных систем 18
Глава 2 Зрительная система, ее структура и характеристики 21
2.1 Структура зрительной системы человека 21
2.2 Оптические параметры глаза человека 30
2.3 Основные характеристики зрительной системы человека, как приемника излучения 34
2.4 Физиологические особенности зрительной системы при различных способах наблюдения 41
Глава 3 Варианты построения функциональных узлов, входящих в окулярную часть, их характеристики и особенности 49
3.1 Выбор оптической схемы построения окулярной части перископа 49
3.2 Псевдобинокулярная схема построения 50
3.3 Бинокулярная схема построения 57
3.4 Визуализация информации с экрана монитора 60
3.5 Оптические характеристики проекционной системы 62
3.6 Определение параметров монитора 64
Глава 4 Экспериментальные исследования деятельности оператора при различных способах предъявления визуальной информации 74
4.1 Описание экспериментальной установки 74
4.2 Оценка возможности наблюдения при различных способах предъявления информации 77
4.3 Определение разрешающей способности 79
4.4 Определение вероятности обнаружения 81
4.5 Выводы 85
Заключение 88
Список литературы 90
Опубликованные работы по теме диссертации 98
- Проблемы, связанные с построением окулярной части современных перископных систем
- Оптические параметры глаза человека
- Бинокулярная схема построения
- Определение разрешающей способности
Введение к работе
Введение
Актуальность темы
В настоящее время в связи с достижениями в областях телевидения, тепловидения, лазерной техники и электроники существенно изменились принципы функционального построения перископных систем подводных лодок (ПЛ). Для наблюдения за обстановкой на море, в воздухе и в береговой зоне появились возможности использовать надежные системы, работающие в дневных и ночных всепогодных условиях. Помимо традиционных визуальных оптических систем, используются современные малогабаритные черно-белые и цветные телевизионные системы, дающие информацию в спектре излучения, воспринимаемом человеком-оператором, а также тепловизоры, дающие информацию об излучении объектов в дальнем инфракрасном диапазоне спектра.
Такая насыщенность каналами приема информации резко расширяет тактические возможности ПЛ.
Поэтому в настоящее время уже достаточно широко проводятся разработки по созданию многофункциональных перископных комплексов ПЛ, максимально расширяющих спектр принимаемой оптической информации при нахождении в перископном положении. Такие работы проводятся в Германии, Франции, Англии, США, и уже имеются реальные системы, устанавливаемые на последние образцы ПЛ.
Как правило, современные ПЛ оборудуются многофункциональным комплексом, состоящим из двух перископов, что обеспечивает более широкие функциональные возможности такого комплекса и более высокую его надежность. За рубежом такие перископы классифицируются как перископы атаки (командирские перископы) и перископы поиска (универсальные перископы).
Введение
Перископ атаки используется для оперативной оценки надводной и воздушной обстановки. Основным каналом такого перископа является визуально-оптический канал окулярного наблюдения оператором, что определяет основную его конструктивную особенность - «проникающую» через основной корпус ПЛ трубу перископа с оптической системой, передающей изображение в окуляры наблюдения.
Пульт управления совмещается с окулярной частью, что обеспечивает возможность для оператора не только вести наблюдение в перископ, но и управлять им в целом. Изображения от телевизионных и тепловизионного приемников информации передаются на экран монитора. Для того чтобы создать оператору условия для выполнения одинаковых действий при управлении прибором, монитор устанавливается в окулярной части. Этот монитор можно использовать также и для отображения символов сопутствующей информации.
Таким образом, оператору, работающему с перископом, приходится обрабатывать большой объем визуальной информации. Наиболее сложные вопросы при проектировании перископных комплексов, до настоящего времени не решенные, возникают при организации предъявления визуальной информации оператору с учетом его психофизиологических характеристик.
Поэтому изучение физиологических характеристик зрительного анализатора человека-оператора, сравнение различных вариантов схем реализации окулярной части и выбор оптимальной схемы на основе физиологических особенностей зрительного анализатора, а также согласование параметров конструктивных элементов оптической системы перископа с характеристиками зрительного анализатора, является актуальной задачей при построении перископных систем.
Введение
Цели и задачи диссертационной работы
Целью работы является разработка принципов построения окулярной части современного перископа, обеспечивающей оптимальные условия для работы оператора, ведущего наблюдение как через визуальный, так и через оптико-электронный канал.
Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:
По имеющимся источникам изучить физиологические и эргономические характеристики зрительной системы человека с точки зрения ее пространственной разрешающей способности, способности к обнаружению и распознаванию при различных способах наблюдения (монокулярном, бинокулярном и псевдобинокулярном), на основе которых определить критерии для принятия решения о принципах построения окулярной части.
Обосновать выбор схемы построения окулярной части перископа на основе физиологических характеристик зрительного анализатора человека.
Разработать макет окулярной системы с учетом возможности реализации экспериментальных исследований для всех трех способов наблюдения.
Разработать методики экспериментальных исследований и методы обработки полученных результатов.
Разработать и произвести настройку окулярной части применительно к многофункциональному перископному комплексу разрабатываемой ПЛ.
Методы исследования
В работе использованы методы объективного анализа физиологических и эргономических характеристик зрительной системы человека-оператора применительно к особенностям бинокулярного и монокулярного наблюдения,
Введение
*>
методы программного моделирования с использованием пакетов программ PC Opal и AutoCAD LT 2002, а также экспериментальные методы исследования
Научная новизна
Определены критерии построения окулярной части перископных систем с учетом физиологических и эргономических характеристик зрительной системы человека.
Обоснован с точки зрения физиологических особенностей наблюдателя вариант построения окулярной части перископа по бинокулярной схеме.
Разработана методика, обеспечивающая согласование параметров конструктивных элементов оптической системы перископа и зрительного анализатора человека-оператора.
Решена задача согласования технических параметров каналов наблюдения с характеристиками зрительного анализатора оператора при разработке окулярной части многофункционального перископа и обоснована перспективность построения окулярной части по бинокулярной схеме.
Практическая ценность работы
На основании теоретических и экспериментальных исследований спроектирована и изготовлена окулярная часть многофункциональной перископной системы, существенно повышающая оперативно-тактические возможности ПЛ при обнаружении и опознавании объектов. Полученные результаты могут быть использованы и в дальнейшем при создании современных перископных систем.
Введение
Положения, выносимые на защиту
1. Оптимальность построения окулярной части перископа по
v бинокулярной схеме с точки зрения физиологических особенностей
зрительного анализатора человека.
Эффективность работы оператора в режиме обнаружения и опознавания объектов при применении бинокулярной схемы построение окулярной части перископа.
Согласованность параметров системы отображения информации с характеристиками зрительной системы человека, обеспечивающая оптимальные условия для работы оператора.
Апробация работы
Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации были доложены на I, II, III, IV, VI конференциях молодых ученых «Навигация и управление движением» (Санкт-Петербург, ЦНИИ «Электроприбор» 1999, 2000, 2001, 2002, 2004 г.г.), на XXIV межотраслевой научно-технической конференции памяти Н.Н.Острякова (Санкт-Петербург, 2004 г.).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 13 работ автора.
Личный вклад автора
Все основные результаты, выносимые на защиту, получены лично автором.
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения,
w библиографического списка использованных и опубликованных автором работ,
в которых имеется информация, полезная для выполнения диссертационных
Введение
исследований. Объем диссертации — 99 страниц, количество рисунков - 30, количество таблиц - 10.
Проблемы, связанные с построением окулярной части современных перископных систем
Наиболее сложной задачей при построении перископных комплексов, по нашему мнению, является организация рационального предъявления визуальной информации оператору с учетом его психофизиологических характеристик.
С точки зрения рационального построения оптических наблюдательных систем прежде всего возникают вопрос по какой из существующих схем целесообразно в данных условиях применения реализовать окулярную часть, а именно выполнить его в виде монокуляра, бинокуляра или псевдобинокуляра. До последнего времени окулярная часть отечественных перископов выполнялась по монокулярной схеме, т.е. наблюдение велось через один окуляр. Однако, обзор отечественных и зарубежных публикаций показал, что зарубежные фирмы, строят окулярную часть своих перископов по бинокулярной схеме. Здесь возможны две схемы построения. В первой схеме оператор наблюдает в каждом из двух окуляров изображение, сформированное визуальным каналом, и сопутствующую информацию. Во второй схеме построения окулярной части оператор наблюдает в один окуляр изображение, сформированное визуальным каналом, а второй окуляр используется только для ввода в него сопутствующей информации.
Следующий ряд задач, возникающих при проектировании окулярной части, связан с необходимостью предъявлять оператору видеоинформацию (сопутствующую знаковую или телевизионного канала). При этом неизбежно возникают вопросы о цветовой гамме символов сопутствующей информации, их угловых размерах, о яркости и структуре экранов мониторов, обеспечивающих наилучшие условия наблюдения и восприятия изображения.
Еще одна задача, которая осталась до настоящего времени нерешенной при проектировании подобных систем, связана с физиологическими аспектами Обзор и анализ современных многоспектральных перископных систем восприятия зрительных образов при монокулярном, бинокулярном и псевдобинокулярном предъявлении.
В соответствии с решением поставленных задач построено содержание работы.1. Современные достижения в области оптико-электроникных систем наблюдения за окружающей обстановкой создали благоприятные условия для фундаментальных изменений принципов построения, структуры и организации перископных комплексов ПЛ, предназначенных для оценки надводной обстановки при всплытии в перископное положение.2. В соответствии с этим, в настоящее время во всех ведущих морских державах ведутся большие работы по разработке и реализации многофункциональных перископных систем, использующих как визуальный канал, так и телевизионные каналы дневного и ночного наблюдения, тепловизионные системы, работающие в любых погодных условиях, а также системы контроля за радиолокационными системами обнаружения и космических систем, предназначенных для коррекции автономных бортовых навигационных комплексов.3. Как показал анализ существующих разработок и теоретических исследований, наиболее острые проблемы при создании перископных систем возникают при согласовании характеристик средств отображения информации с характеристиками оптической системы перископа, а также с физиологическими и эргономическими характеристиками зрительного анализатора человека-оператора.
Такое согласование решается выбором принципов построения окулярной части многофункционального перископного комплекса. Глава 1 Обзор и анализ современных многоспектральных перископных систем Поэтому основное внимание диссертационного исследования уделено теоретическому и экспериментальному обоснованию рационального построения окулярной части многофункционального перископного комплекса, ее разработке и реализации. Глава 2 Зрительная система, ее структура и характеристики
В настоящее время структура и организация зрительной системы человека изучена и описана достаточно хорошо. Пожалуй, в наиболее доступной форме с достаточно убедительным изложением основ этой структуры и описанием функций, выполняемых отдельными ее подсистемами, описаны в работах [15, 46, 56, 100]. Тезисом, который авторы положили в основу перечисленных работ, явился «последовательная идея о целесообразности устройства глаза». В процессе длительного приспособления к условиям жизни живых организмов зрение достигло весьма высокого совершенства. Границу способностям зрения ставят только законы природы: первое и второе начала термодинамики, волновая и квантовая природа света [56]. В перечисленных выше работах на современном уровне приведены устройства отдельных элементов зрительной системы человека, основные физиологические и физико-химические принципы их устройства и функционирования, а также основные оптические характеристики и параметры, необходимые для решения поставленной задачи - разработать рациональные принципы построения окулярной системы для поста наблюдения и управления ПЛ с использованием многоцелевых перископов.
В самом кратком изложении структура зрительной системы содержит два глазных яблока, два зрительных нервных жгута и часть головного мозга, воспринимающую и перерабатывающую передаваемые по нервным волокнам сигналы.
Основным элементом, воспринимающим и первоначально обрабатывающим падающее световое излучение, является глазное яблоко. Как следует из рисунка 2.1, глазное яблоко имеет достаточно сложную структуру. Внешняя плотная оболочка - склера, состоящая из непрозрачных соединительных тканей, обеспечивает поддержание формы глазного яблока.
Оптические параметры глаза человека
Рассмотрим глаз человека, как некоторый оптический прибор, формирующий изображение на сетчатке, которая является первым и главным элементом в восприятии излучения из пространства предметов. Естественно, что физиологические характеристики у различных людей могут существенно отличаться, однако международными соглашениями удалось создать некоторые схематические модели, позволяющие нормализовать параметры глаза человека. Это дало возможность достаточно обоснованно производить расчеты, необходимые для практических целей. В настоящее время для таких целей достаточно широко используются модели схематических глаз, приведенные в таблице 2.1 [43,56].
Важнейшей характеристикой глаза, как оптической системы, является спектральная чувствительность.
Поскольку в дневное и сумеречное время суток световое излучение преобразуется в сетчатке фоторецепторами, имеющими различные спектральные характеристики чувствительности, суммарные спектральные характеристики видности отличаются между собой. Графики относительных характеристик спектральной чувствительности в дневных V(k) и сумеречных
Второй, не менее важной характеристикой зрительной системы человека является поле зрения каждого из глаз и общее поле бинокулярного зрения (рисунок 2.6) (белое пространство в середине графика — область бинокулярного зрения, заштрихованные поверхности - поля, видимые только одним глазом). Из рисунка 2.6 видно, что суммарное поле зрения обоих глаз по горизонтали 180 . Однако острота зрения быстро падает от центра сетчатки к периферии. Зависимость между предельным углом б (в угл. мин.) и угловым расстоянием от зрительной оси до наблюдаемого объекта и (в градусах), можно определить по формулам [12, 14]
Как было отмечено ранее, взаимодействие рецепторов системы горизонтальных клеток и биполярных клеток обеспечивает адаптацию зрительной системы к средней освещенности наблюдаемой сцены. При этом величина сигнала на выходе биполярных клеток выражается зависимостью [45, 46]где С — постоянный коэффициент, согласующий размерности, величина которого определяется спектральной чувствительностью рецептора и спектральным составом излучения; Е( - локальная освещенность конкретного рецептора; Ё - средняя освещенность на сетчатке.
Формула (2.2) представляет собой математическое описание закона преобразования распределения освещенности на сетчатке в распределение возбуждения (сигналов) в нервной системе.Для определения величины порогового контраста в условиях полной адаптации обычно используют стимул, который представляет собой круглый диск, состоящий из двух половинок, имеющих яркости L ALS/2 и L ALs/2, размещенный на окружающем его поле, яркость которого равна La. Так как освещенность на сетчатке Е прямо пропорциональна яркости соответствующего участка тестового изображения L Глава 2 Зрительная система, ее структура и характеристики где а0 - постоянный коэффициент, согласующий размерности, с і -коэффициент, определяющий добавку, которую вносит яркость поля La, окружающего стимул, в среднюю освещенность сетчатки.
Таким образом, при использовании рассматриваемого стимула в виде диска согласно формуле (2.2) получим разность сигналов на выходе биполярных клеток AS, определяемую формулой [45, 46]
Для того, чтобы имело место пороговое обнаружение сигнала стимула необходимо, чтобы разность сигналов AS1, обусловленная перепадом яркости между половинками диска ALS, равнялась порогу, определяемому среднеквадратическим значением шума в зрительной системе (а), угловым размером стимула (а) и временем его предъявления (т). В общем виде, это можно представить функциональной зависимостью [45, 46]
Как показано в работе [53], шум в зрительном канале при ахроматическом излучении включает в себя две составляющие. Первая обусловлена квантовыми флуктуациями потока излучения, а также флуктуациями, которые возникают в фоторецепторе при усилении сигнала. Дисперсия этой составляющей шума пропорциональна средней яркости стимула Ls [45, 46]где g - постоянный коэффициент. Глава 2 Зрительная система, ее структура и характеристики Вторая составляющая шума обусловлена флуктуационными процессами в последующих нейронах. Ее дисперсия оп2 не зависит от яркости стимула Ls. Поэтому суммарная дисперсия шума в зрительной системе, приведенная к выходу биполярных клеток, определяется зависимостьюВ результате учета функциональных зависимостей (2.4 — 2.7) в работе [45, 46] была получена формульная зависимость, позволяющая рассчитывать величину порогового значения контраста ALs/Ls в условиях полной адаптации При этом 8і(а, т), g и с\ определяются из экспериментальных данных.В случае, когда яркость фона La, окружающего стимул, равна нулю, а средняя яркость стимула Ls достаточно велика, формулу (2.8) можно преобразовать следующим образом [45,46] Глава 2 Зрительная система, ее структура и характеристики Данная формула выражает закон Вебера - Фехнера. При этом функция 5і(а, т) имеет смысл дифференциального порогового контраста, который зависит от углового размера стимула а и времени предъявления стимула т.В том случае, когда яркость фона La, равна нулю, а средняя яркость стимула Ls очень мала, формула (2.9) преобразуется к виду
Бинокулярная схема построения
Основной особенностью предъявления визуальной информации в окулярной части по псевдобинокулярной схеме является создание условий, при которых изображения, воспринимаемые правым и левым глазом, могут значительно различаться как по семантическому содержанию, так и по своим пространственно-энергетическим характеристикам. При значительных различиях характеристик изображений они могут не слиться в единый зрительный образ, что может привести к возникновению феномена бинокулярной борьбы полей зрения (БПЗ). В данных условиях зрительная система человека разрешает конфликтную ситуацию за счет подавления одного из изображений или его частей, что может сопровождаться потерей значительного количества визуальной информации [83, 88].
Как видно из рисунка 3.3 [88] при предъявлении пары равноконтрастных стимулов в условиях БПЗ время доминирования определяется соотношением яркостей фонов, на которых предъявляются эти стимулы. В условиях равенства яркостей время доминирования каждого Рисунок 3.3 Зависимость времени доминирования зрительных стимулов пристимула приблизительно соответствует 50% длительности цикла наблюдения. По мере увеличения яркости фона одного из стимулов в паре, время его доминирования возрастает. Однако, величина прироста определяется не только соотношением яркостей, но и абсолютным значением меньшей яркости в паре. Так, если при значении яркостей в паре 0,1 кд/м , время доминирования правого и левого стимулов составляет 49 % и 51 % , соответственно, то увеличение яркости фона одного из стимулов в 10 раз (т.е. соотношение яркостей фонов 1 : 0,1 кд/м ) увеличивает время его доминирования до 70% , то есть примерно на 20 %. При значениях яркостей фонов в паре 1 кд/м , аналогичное увеличение яркости фона одного из стимулов в 10 раз (соотношение 10:1 кд/м ) увеличивает время доминирования этого стимула до 62 % , то есть лишь на 12 % [30, 88]. Таким образом, яркость фона, на котором предъявляются соревнующиеся стимулы, оказывает значительное влияние на длительность фаз БПЗ, причем наиболее сильно это сказывается в области низких значений яркости.
В бинокулярной схеме оператор наблюдает одновременно в каждом из двух окуляров изображение, сформированное визуальным каналом, и сопутствующую информацию с экрана монитора. Схема построения бинокуляра представлена на рисунке 3.4.
Для создания бинокуляра можно применить склейку призм 2, на склеенные грани которых наносится светоделительное покрытие для разделения светового пучка на два окуляра. Склейка призм устанавливается в параллельном ходе лучей между объективами 1 и 3. Далее объективы 3 собирают пучки лучей в фокальных плоскостях окуляров 5. Для возможности регулирования межзрачкового расстояния применяются призмы-ромб 4 (показаны их сечения).их характеристики и особенностиКанал наблюдения сопутствующей информации состоит из объективов 6, 3 которые проецируют изображение сопутствующей информации с экрана монитора в фокальную плоскость окуляров 5.
Таким образом, в фокальной плоскости окуляров образуется изображение сопутствующей информации и изображение внешних наблюдаемых объектов. Оператор наблюдает в окуляры эти изображения совмещенными. Вид поля зрения в окуляр представлен на рисунке 3.5.Рисунок 3.5 Вид поля зрения при наблюдении в бинокуляр
Данная схема соответствует биологической потребности человека наблюдать двумя глазами, при этом оператору предъявляются два идентичных по семантическому содержанию и яркости изображения.В схеме происходит разделение пучка световых лучей, и как следствие, уменьшение световой энергии, поступающей в каждый глаз. Оптическое разделение пучка света уменьшает световую энергию, поступающую в каждый глаз в 2 раза, а эффект наблюдения двумя глазами частично компенсирует это уменьшение [43]. Известно, что зрительный аппарат человека обладает высокой световой чувствительностью, поэтому данный недостаток не является существенным.
Для того чтобы обеспечить возможность вести наблюдение в перископ операторам с различным межзрачковым расстоянием, в конструкции окулярной части применяют призмы-ромб, что позволяет двигать один окуляр относительно второго. Здесь при неточном совмещении выходных зрачков окуляров со зрачками глаз оператора возникает двоение изображения. Поэтому для работы с данным прибором оператору необходимо затратить некоторое время для того, чтобы добиться совмещения изображений. Время, затрачиваемое на эту операцию, зависит от степени тренированности оператора.
При создании окулярной части по бинокулярной схеме возникает еще одна проблема - оператор может не различить сопутствующую информацию на фоне изображения наблюдаемых объектов, формируемого визуальным каналом, как показано на рисунке 3.5. Для устранения этого недостатка необходимо, чтобы яркостный контраст между ними составлял не менее 2% (минимально различимый глазом человека яркостный контраст). Этого можно добиться применением в конструкции перископа дополнительных оптических элементов. Это могут быть шторки, установленные в фокальной плоскости объектива (до окулярной части) и закрывающие небольшой участок поля зрения визуального канала. При этом сопутствующая информация должна проецироваться на закрытые шторками участки поля зрения. Наличие постоянных шторок вызовет срезание поля зрения визуального канала, поэтому целесообразно сделать их полупрозрачными.
Эту проблему можно также решить применением нейтральных светофильтров, которые вводятся в визуальный канал и уменьшают освещенность в плоскости изображения внешних наблюдаемых объектов.
Еще один способ повысить контраст между сопутствующей информацией и изображением наблюдаемых объектов, формируемым визуальным каналом, - это использовать монитор, у которого яркость экрана достаточно высока. Глава 3 Варианты построения функциональных узлов, входящих в окулярную часть, их характеристики и особенности Современные наблюдательные приборы, используемые в боевых подвижных средствах, такие как перископы подводных лодок, надводных кораблей, бронетранспортеров и т.п., должны обеспечивать возможность наблюдения в любое время суток и в сложных погодных условиях. С этой целью они оборудуются дополнительно к визуальному каналу оптоэлектронными каналами (телевизионными приборами, работающими при низких уровнях внешней освещенности, а также тепловизионными приборами). Таким образом, оператору, работающему с комплексным прибором, приходится работать с большим объемом визуальной информации. Поэтому при разработке таких комплексных приборов встает вопрос о создании рабочего места оператора, а именно, о способах предъявления оператору видеоинформации.
Определение разрешающей способности
Определение разрешающей способности зрительной системы оператора при монокулярном, бинокулярном и псевдобинокулярном способе предъявления информации проводилась визуальным методом по штриховым мирам абсолютного контраста, установленным в фокальной плоскости коллиматора. По элементу миры, в котором можно различить направление штрихов всех четырех групп, определялась разрешающая способность (в угл.сек):где р — ширина штриха, мм; f \ — фокусное расстояние объектива коллиматора, мм (f\ =1600 мм).
Методика исследований заключалась в следующем. При бинокулярном способе испытуемый наблюдал в оба окуляра через визуальный канал миру, установленную в фокальной плоскости коллиматора. При этом канал наблюдения сопутствующей информации перекрывался. Испытуемый называл номер элемента, штрихи которого разрешались во всех четырех направлениях. При монокулярном наблюдении испытуемый закрывал один глаз и наблюдал в один окуляр миру. При псевдобинокулярном способе предъявления испытуемый в один окуляр наблюдал миру, а во второй - изображение с экрана монитора.
В исследованиях принимали участие 7 наблюдателей.
В таблице 4.1 приведены результаты исследований при монокулярном, бинокулярном и псевдобинокулярном способе предъявления информации.
Как видно из таблицы 4.1, разрешающая способность при бинокулярном способе предъявления информации несколько выше, чем при монокулярном и псевдобинокулярном (примерно на 1 - 3 %). При бинокулярном наблюдении мира определялась более уверено, чем при монокулярном и псевдобинокулярном.
Были проведены исследования по определению минимального размера символа сопутствующей информации на экране монитора. Наблюдателю на непродолжительное время (2 - 3 с) предъявлялись тест-объекты, размер которых изменялся от 20 до 15 угл. мин. (выбор диапазона обусловлен соответствию расчетному значению).
Как показали экспериментальные исследования, уменьшение углового размера элемента на экране монитора менее 17 угл. мин. приводит к увеличению времени опознания символов. Эти данные позволили определить величину 17 угловых минут в качестве минимального значения углового размера символов, индицируемых на экране монитора. Данное значение соответствует расчетному.
Для определения вероятности обнаружения при монокулярном и бинокулярном наблюдении использовался канал наблюдения сопутствующей информации, при этом объектив 1 визуального канала был закрыт. Для создания монокуляра призма 3 выводилась из хода лучей.
Оператору предъявлялись на короткое время тест-объекты, выводимые на экран монитора. В качестве тест-объектов использовались буквы русского алфавита.Тест-объекты предъявлялись семи наблюдателям, далее производилось определение усредненных значений правильного опознавания букв при наблюдениях в следующих условиях:при изменении уровня яркости экрана монитора (от 1 до 120 кд/м )и постоянном контрасте между объектом и фоном (ІС=100 %);при изменении контраста между объектом и фоном (от 100 до 10%) и постоянной яркости экрана монитора (1,=120 кд/м );при изменении яркости экрана и контраста между объектом и фоном.
Яркость экрана монитора и контраст между объектом и фоном определялись при помощи фотометра.
Для определения вероятности обнаружения при псевдобинокулярном способе предъявления информации объектив визуального канала открывался, призма 3 выводилась из хода лучей. При этом оператор одновременно наблюдал в один окуляр изображение визуального канала, во второй окуляр -экран монитора. Методика эксперимента не изменялась.
Полученные результаты представлены в таблицах 4.2 - 4.4, а также на рисунках 4.4 - 4.6. Рисунок 4.6 Зависимость вероятности обнаружения от контраста между объектом и фоном и яркости экрана ( - бинокуляр, [ГЦ - монокуляр)Как видно из графиков, представленных на рисунках 4.4 - 4.6, вероятность обнаружения объектов в зависимости от яркости фона и контраста между объектом и фоном при бинокулярном способе предъявления информации выше, чем при монокулярном и псевдобинокулярном.