CC BY
55СОВРЕМЕННАЯ СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ СПОРТСМЕНА-ПАРАШЮТИСТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИРТУАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
THE MODERN SYSTEM OF TRAINING A SPORTSMAN PARATROOPER WITH THE USE OF VIRTUAL TECHNOLOGIES
Горин Андрей Владимирович кандидат технических наук, доцент кафедры «Техническая механика и инженерная графика» Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева
г. Орёл, Россия Gorin Andrei Vladimirovich Candidate Science Technic, the senior lecturer of faculty «Theoretical mechanics and engineering graphics»> Orel State University named after I. S. Turgenev
Orel, Russia
Соломченко Марина Александровна кандидат педагогических наук, доцент, заведующий кафедрой «Теория и методика избранного вида спорта.» Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева
г. Орёл, Россия Solomchenko Marina Aleksandrovna Ph.D., associate professor, head of the department «Theory and methodology chosen spot Orel State University named after I. S. Turgenev
Orel, Russia
Горина Мария Андреевна,
студент
Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева
г. Орёл, Россия Gorina Maria Andreevna student
Orel State University named after I. S. Turgenev
Orel, Russia
Аннотация. Статья посвящена исследованиям применения виртуальной реальности при подготовке парашютистов. Авторы предлагают использовать тренажер имитирующий прыжок с парашютом в период управления куполом и последующего приземления в заданную площадку.
Abstract. The article is devoted to research the use of virtual reality in the preparation of parachutists. The authors suggest the use of a simulator simulating a parachute jump in canopy management during and after the blowing-landing in a predetermined area.
Ключевые слова: виртуальные технологии, тренажер, парашютист, прыжок
с парашютом, безопасность, купол, управление, приземление.
Keywords: virtual technology, trainer, parachutist, skydiving, security, dome control, landing.
Изменения в обществе и экономике привели к изменению в системе образования и требуют спортсмена нового типа, воплощающего в себе общую и профессиональную культуру, повышение его ответственности за судьбы подрастающего поколения. Обучаясь и формируя молодое поколение, спортсмен стоит у истоков будущего, интегрируя в себе культуру знаний, образа жизни, чувств, привычек, общения, мышления, поведения [1,2].
Качественное состояние выше обозначенных факторов зависит состояния экономики в государстве. В период кризиса на примере парашютного спорта резко уменьшаются количество и качество занятий спортом, выражающиеся в меньшем выполнении прыжков с парашютом. В свою очередь, это приводит к изменению безопасности прыжков с парашютом [3,4].
Анализ предпосылок и происшествий при выполнении прыжков с парашютом в России и за рубежом [5,6] показывает, что 80-85% несчастных случаев происходят при встрече парашютиста с земной поверхностью. Указанные происшествия происходят вследствие неправильного расчета захода или совершения парашютистом ошибок при пилотировании купола и приземлении [7,8,9]. Эти причины могут привести к негативным, а иногда к фатальным последствиям для здоровья парашютиста.
Подготовка на парашютном тренажере в период кризиса позволяет повысить безопасность выполнения прыжков с парашютом и свести к минимуму возможность ошибочных действий парашютиста при пилотировании купола парашюта и приземлении.
Опытно-экспериментальная проверка сформулированных положений осуществляется на базе Центра парашютной подготовки и спорта аэродром «Большое Грызлово» с июня 2014 года по сегодняшний период.
В исследовании принимали участие парашютисты различного возраста, прыжкового опыта и разных категорий.
Необходимо отметить, что в исследовании были задействованы разные возрастные категории парашютистов от 15 до 60 лет.
Для решения поставленных задач и проверки исходных положений использовались следующие методы исследования: педагогическое наблюдение, тестирование на парашютном тренажере, теоретический анализ и синтез полученных сведений.
Подготовка спортсменов-парашютистов на парашютном тренажере делает возможным уменьшить вероятность появления ошибочных действий при пилотировании купола и приземлении. Кроме того, бурный рост вычислительных и программных ресурсов ЭВМ позволил выполнить парашютный тренажер до такого уровня, что подготовка парашютистов стала гораздо эффективней. Такая эффективность парашютного тренажера обусловлена его возможностями к обеспечению высокой интенсивности подготовки. Так, если в реальном прыжке парашютист вынужден уделять значительное время выполнению действий, не связанных с пилотированием купола, например, укладка парашюта, запись во взлет, ожидание требуемого взлета, выход
на линию стартового осмотра, подъем на высоту и т. п., то на тренажере специальное программное обеспечение позволяет мгновенно менять условия выполнения прыжка, останавливать выполнение задания для разбора и повтора и т.д.
Парашютный тренажер предназначен для отработки обучающимся действий под открытым куполом парашюта в период первоначального обучения до допуска к выполнению парашютных прыжков:
- обучение стандартным процедурам при пилотировании купола в воздухе, построению захода и управлению куполом на приземлении;
- ознакомление с районом выполнения прыжков;
- отработка особых ситуаций во время пилотировании купола при различных метеоусловиях;
- повышение мастерства спортсменов при отработке прыжков на точность приземления.
В основу тренажера положены элементы виртуальной реальности, позволяющие наглядно визуализировать пилотирование основного парашюта от открытия до приземления. Схема парашютного тренажера представлена на рисунке 1.
Рис. 1. Парашютный тренажер на основе виртуальной реальности
В состав тренажера входят: подвесная система, оснащенная датчиками Д1, Д2,...Д7, очки виртуальной реальности, аналогово-цифровой преобразователь сигналов датчиков, электронно-вычислительный центр, система управления тренажером.
Конфигурация парашютного тренажера представляет собой программно-аппаратный комплекс, направленный для взаимодействия парашютиста с элементами системы тренажера и обеспечивает инструкторский контроль над действиями парашютиста в реальном времени.
В Центре парашютной подготовки и спорта аэродром «Большое Грызлово» впервые на постсоветском пространстве реализован указанный парашютный тренажер.
В состав парашютного тренажера входят: компьютерная рабочая станция инструктора, очки виртуальной реальности, дополнительная LCD-панель для трансляции полета, система крепления парашютиста, система распознавания движений парашютиста.
Компьютерная рабочая станция инструктора функционирует на разработанном программном обеспечении, позволяющем осуществлять взаимодействие с системой распознавания движения в режиме реального времени, а также трансляцию полета на LCD-панели. Программное обеспечение привязано к реальной местности (локализовано) и интегрирует виртуальные фотореалистичные карты местности в радиусе не менее 15 км, ключевые элементы инфраструктуры и визуальные ориентиры.
Место локализации - посадочная площадка «Большое Грызлово» в радиусе 15км от КТА, указанной в Аэронавигационном паспорте площадки.
Программное обеспечение позволяет варьировать в широком диапазоне:
- высоту раскрытия от 300 до 1600м;
- направление ветра от 00 до 3600 и его скорость от 0 до 12м/с;
- загрузка парашюта от 0,6 до 1,3.
- место положения открытия парашюта; время суток; видимость.
Система крепления парашютиста представляет собой штатную подвесную систему с прикрепленными к ней фрагментами системы управления парашютом: передние и задние концы, клеванты и стропы управления. Размер подвесной системы позволяет работать парашютисту ростом до 2м 10см и весом до 140кг.
Система распознавания движений парашютиста обеспечивает симуляцию соразмерные усилий на органы управления при данных метеоусловиях.
При разработке парашютного тренажера применялись стандарты организации ARINC 610В и ARINC 436. Парашютный тренажер соответствует нормам годности, регламентированным международным стандартом ИКАО 9625.
По итогам наблюдений и тестирования спортсменов, прошедших подготовку на парашютном тренажере полученные результаты неоднозначны и разделились следующим образом.
Наибольшие положительные результаты по расчету захода и приземлению наблюдались у студентов AFF и спортсменов категории А. Особенно, следует
обратить внимание на то, что наиболее эффективным является случай, когда вначале студент с нулевым уровнем обучается на тренажере, а затем выполняет реальные прыжки с парашютом.
Внимание спортсменов категорий В и С привлекла работа в сложных метеоусловиях (предельная скорость ветра, частичное отсутствие видимости, имитация прыжков в ночное время суток и т.п.), а также изменение сезонной карты местности для прыжков с парашютом.
Парашютисты категории С и инструкторский состав, в виду достаточно большого прыжкового опыта, восприняло парашютный тренажер как игровой элемент, позволяющий имитировать особые ситуации и провести отработку действий в этих ситуациях.
Все категории парашютистов отмечали тот или иной положительный опыт, приобретенный на парашютном тренажере.
Несмотря на то, что необходимость тренажерной подготовки в период кризиса имеет в общем случае положительное значение, она может нести потенциальную опасность, связанную с возможностью привития ложных навыков. Ложные навыки могут возникать из-за недостаточной адекватности компьютерной модели и невозможности воссоздать нагрузки, действующие на организм парашютиста во время выполняемых маневров при пилотировании купола и приземлении.
Выполненные исследования позволяют сделать следующие выводы:
1. Применение парашютного тренажера на основе виртуальной реальности позволяет минимизировать возможность ошибочных действий спортсмена при снижении и приземлении.
2. Методология обучения на парашютном тренажере в период кризиса должна различаться для спортсменов разных категорий и прыжкового опыта.
3. Использование парашютного тренажера в период кризиса дает возможность поддерживать требуемую квалификацию парашютистов в период вынужденного длительного перерыва в прыжковой деятельности, обусловленной межсезоньем, полученными травмами и т.п.
4. Парашютный тренажер может использоваться для моделирования снижения в сложных метеоусловиях (предельный ветер, малая видимость и т.п.), что делает его достаточно полезным при подготовке парашютистов-спасателей и военных парашютистов в период кризиса.
Литература
1. Левитан, К. М. Основы педагогической деонтологии / К. М. Левитан. - М.: Наука, 1994. - 126 с.
2. Анохин, П. К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем / П. К. Анохин. - М.: Наука, 1971. - 61 с.
3. Анализ парашютных происшествий за 1998-2005 г. ДОСААФ России http://skysport.ru/analiz-parashyutnyx-proisshestvij-za-1998-2005.
4. Анализ парашютных происшествий за 2006г.ДОСААФ России http://kbrsky.com/incidents/analiz_parashyutnyh_proisshestvij_za_2006-
2012.
5. Анализ парашютных происшествий за 2014г.ДОСААФ России http://kbrsky.com/incidents/analiz_parashyutnyh_proisshestvij_za_2014-2016.
6. Серебренников, Г. Г. Парашютный спорт : учебное пособие/ Г. Г. Серебреников. - М: Патриот, 1990. - 226 с.
7. Горин, А. В. Основы работы парашютиста под куполом: монография / А. В. Горин, В. Е. Ткаченко. - Орел: ООО ПФ «Картуш», 2014. - 94 с.
8. Горин, А. В. Начальная подготовка парашютиста: монография / А. В. Горин, М. А. Горина. - Орел: Госуниверситет - УНПК, 2015. - 130 с.
9. Горин А. В. Теоретические основы прыжка с планирующей оболочкой: монография / А. В. Горин, М. А. Горина, Д. Л. Козырев. - Орел: ОГУ имени И. С. Тургенева, 2016. - 52 с.
References
1. Levitan K. M. Osnovy pedagogicheskoy deontologii [Fundamentals of pedagogical deontology]. Moscow, Nauka Publ., 1994, 126 p.
2. Anokhin P. K. Printsipial'nye voprosy obshchey teorii funktsional'nykh sistem [Fundamental questions of the general theory of functional systems]. Moscow, Nauka Publ., 1971, 61 p.
3. Analiz parashyutnykh proisshestviy za 1998-2005 g. DOSAAF Rossii [Analysis of parachute incidents for 1998-2005. DOSAAF of Russia]. Available at: http://skysport.ru/analiz-parashyutnyx-proisshestvij-za-1998-2005. (Accessed 04 april 2017). (In Russian).
4. Analiz parashyutnykh proisshestviy za 2006 g. DOSAAF Rossii [Analysis of the parachute incidents in 2006. DOSAAF of Russia]. Available at: http://kbrsky.com/incidents/analiz_parashyutnyh_proisshestvij_za_2006-2012. (Accessed 16 april 2017). (In Russian).
5. Analiz parashyutnykh proisshestviy za 2014 g. DOSAAF Rossii [Analysis of parachute incidents for 2014 DOSAAF of Russia]. Available at: http://kbrsky.com/incidents/analiz_parashyutnyh_proisshestvij_za_2014-2016. (Accessed 18 april 2017). (In Russian).
6. Serebrennikov G. G. Parashyutnyy sport [Parachuting]. Moscow, Patriot Publ., 1990, 226 p.
7. Gorin A. V., Tkachenko V. E. Osnovy raboty parashyutista pod kupolom [Basics of parachutist work under the dome]. Orel, Kartush Publ., 2014, 94 p.
8. Gorin A. V., Gorina M. A. Nachal'naya podgotovka parashyutista [Initial training of parachutist]. Orel, State University - UNPK Publ., 2015, 130 p.
9. Gorin A. V., Gorina M. A., Kozyrev D. L. Teoreticheskie osnovy pryzhka s planiruyushchey obolochkoy [Theoretical bases of the jump with a planning shell]. Orel, OGU name of I. S. Turgenev, 2016, 52 p.
