Criteria for estimating the sensorimotor reaction time by the small UAV operator

Abstract

EN: Context. The rapid development of science and technology predetermines a significant expansion of the fields of application of UAVs different purposes. The key to the effective use UAVs is high-quality training of operators, an important element of which is the PPS of candidates, in particular, the assessment of their sensorimotor reactions. This can be achieved by selecting and justifying appropriate criteria. Objective. The goal of the work is the justification criteria for estimating the time sensorimotor reactions of a small UAV operator by analyzing the density distribution of statistical data. Method. A method has been developed to determine criteria for evaluating the time of sensorimotor reactions a small UAV operator based on the accumulation statistical material and its mathematical processing based on the results of a field experiment. The method allows to estimate numerical characteristics the distribution of the average reaction time in three modes: training production, in the conditions overload, in the conditions of overtraining and to obtain a generalized estimation. It was possible, by analyzing the occasional non-interruptible values, which take values within a certain range of values, to establish standards against which the obtained values the sensorimotor reaction time of the small UAV operator are compared and a decision is made on their suitability for training. Results. We obtained statistical series for the modes of assessment: skill development, under obstacle conditions, under conditions skill restructuring. For a visual representation of the series the corresponding histograms the distribution of the average reaction time duration were constructed. In order to eliminate the representativeness error, statistical series alignment was carried out by selecting a theoretical distribution curve for each series, which displays only essential features of the statistical material. For this purpose, we approximated the histogram of distribution by the polynomialf fourth degree. The interval theoretical density of distribution, in which the time sensomotor reaction of an arbitrary person is considered normal, with a given probability reliability such event – 0.95 has been established. To verify the effectiveness of the proposed method, algorithms for estimating the sensorimotor reaction time of a small UAV operator in three modes have been synthesized and the corresponding software that implements the proposed algorithms has been developed. Conclusions. The criteria for evaluating the sensorimotor reaction time for UAV operator to a visual stimulus using specialized software were substantiated. This allowed the previous PPS training candidates to take into account the requirements to the motor skills of the small UAV operator and the specificity his movements. The conducted experiments confirmed the validity of decisions made. Prospects for further research may include expansion of testing modes with justification for appropriate evaluation criteria. UK: Актуальність. Стрімкий розвиток науки та техніки зумовлює значне розширення сфер застосування БпЛА різного призначення. Запорукою ефективного використання БпЛА є якісна підготовка операторів, важливим елементом якої є професійний психологічний відбір (ППВ) кандидатів, зокрема, оцінювання їх сенсомоторних реакцій. Це можна забезпечити шляхом вибору та обґрунтування відповідних критеріїв. Мета. Метою роботи є обґрунтування критеріїв оцінювання часу сенсомоторних реакцій оператора малих БпЛА шляхом аналізу щільності розподілу статистичних даних. Метод. Запропоновано метод, що дозволив визначити критерії оцінювання часу сенсомоторних реакцій оператора малих БпЛА на основі накопичення статистичного матеріалу та його математичного оброблення за результатами проведення натурного експерименту. Метод дозволяє оцінити числові характеристики розподілу тривалості середнього часу реакції у трьох режимах: вироблення навички, в умовах перешкод, в умовах перебудови навички та отримати узагальнену оцінку. Вдалося, шляхом аналізу випадкових неперервних величин, що приймають значення з деякого проміжку значень, встановити нормативи, з якими порівнюються отримані значення часу сенсомоторної реакції оператора малих БпЛА та приймається рішення щодо їх придатності до навчання. Результати. У роботі отримано статистичні ряди для режимів оцінювання: вироблення навички, в умовах перешкод, в умовах перебудови навички. Для наочного представлення рядів побудовано відповідні гістограми розподілу тривалості середнього часу реакції. З метою усунення помилки репрезентативності здійснено вирівнювання статистичних рядів шляхом підбору для кожного ряду теоретичної кривої розподілу, що відображає лише суттєві риси статистичного матеріалу. Для цього здійсненна апроксимація гістограми розподілу поліномом четвертого ступеня. Встановлено інтервал теоретичної щільності розподілу, попадання в який часу сенсомоторної реакції довільної особи вважається нормою, при задані ймовірності достовірності такої події – 0,95. Для перевірки дієвості запропонованого методу синтезовано алгоритми оцінювання часу сенсомоторної реакції оператора малих БпЛА у трьох режимах та розроблено відповідне програмне забезпечення, що реалізує запропоновані алгоритми. Висновки. Обґрунтовано критерії оцінювання часу сенсомоторної реакції оператора БпЛА на зоровий подразник з використанням спеціалізованого програмного забезпечення. Це дозволило проводити попередній ППВ кандидатів на навчання з урахуванням вимог до моторики оператора малих БпЛА і специфіки його рухів. Проведені експерименти підтвердили обґрунтованість прийнятих рішень. Перспективи подальших досліджень можуть включати розширення