Всё хорошо, работой доволен
Информация о работе
Подробнее о работе
Разработка компьютерной игровой обучающей системы для диспетчеров управления воздушным движением: анализ, моделирование и практическая реализация
- 97 страниц
- 2025 год
- 0 просмотров
- 0 покупок
Гарантия сервиса Автор24
Уникальность не ниже 50%
Фрагменты работ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы обусловлена тем фактом, что симуляторы являются важным инструментом в процессе обучения в авиационной индустрии, позволяя пилотам и диспетчерам приобретать необходимые навыки и опыт в безопасной и контролируемой среде. С развитием компьютерных технологий и нейронных сетей симуляторы стали более реалистичными и эффективными в обучении. Они могут точно воссоздавать условия работы воздушного движения, моделировать различные сценарии и обеспечивать высокую степень детализации.
Выпускная квалификационная работа по теме "Разработка компьютерной игровой обучающей системы для симуляции управления воздушным движением" представляет собой исследование проблемы обучения авиадиспетчеров в условиях симуляции и разработку компьютерной игровой системы, предназначенной для симуляции управления воздушным движением.
Обслуживание воздушного движения (ВД) представляет собой динамичный и сложный процесс, который включает в себя обслуживание ВД, организацию потоков ВД и управление воздушным пространством. Целью этого процесса является обеспечение безопасного, экономичного и эффективного функционирования системы ВД путем предоставления необходимых ресурсов и непрерывного обслуживания совместно и взаимодействуя со всеми заинтересованными сторонами [3].
СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЕЫХ СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИГРОВЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ 8
1.1. Анализ существующих обучающих систем в сфере транспорта 8
1.2. Анализ существующих игровых систем транспортной тематики 19
1.3. Разработка технических требований к обучающей игровой системе для диспетчеров УВД 27
1.4. Выводы по первой главе 38
2. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИГРОВОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ 39
2.1. Разработка функциональной модели компьютерной игровой обучающей системы 39
2.2. Разработка моделей базы данных компьютерной игровой обучающей системы 62
2.3. Выводы по второй главе 68
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИГРОВОЙ ОБУЧАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ 69
3.1. Разработка прототипа компьютерной игровой обучающей системы 69
3.2.Проектирование интерфейса компьютерной игровой обучающей системы 77
3.3. Оценка экономической эффективности внедрения компьютерной игровой обучающей системы 84
3.4. Выводы по третьей главе 93
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 95
Целью данной выпускной квалификационной работы является повышение качества и эффективности работы авиадиспетчеров при помощи обучающей игровой системы, имитирующей процесс управления воздушным движением.
Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать существующие обучающие системы в сфере транспорта;
2. Проанализировать существующие игровые обучающие системы транспортной тематики;
3. Разработать функциональные требования к компьютерной игровой обучающей системе для диспетчеров управления воздушным движением;
4. Разработать функциональную модель компьютерной игровой обучающей системы;
5. Разработать модель базы данных компьютерной игровой обучающей системы;
6. Разработать прототип компьютерной игровой обучающей системы;
7. Разработать интерфейс компьютерной игровой обучающей системы;
8. Оценить экономическую эффективность внедрения компьютерной игровой обучающей системы.
Объектом исследования являются системы, используемые для обучения персонала управления воздушным движением.
Предметом исследования является процесс разработки компьютерной игровой обучающей системы для симуляции управления воздушным движением.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Наумов, И. А. Применение принципов геймификации в обучающих симуляторах для транспортной отрасли / И. А. Наумов // Цифровое будущее: социальные и экономические проблемы, вызовы и возможности : Сборник статей Круглого стола, Москва, 16 ноября 2023 года. – Москва: КДУ, Добросвет, 2024. – С. 273-277.
2. Наумов, И. А. Перспективы нейронных языковых моделей и систем синтеза и генерации речи в обучающих транспортных симуляторах / И. А. Наумов // Цифровое будущее: социальные и экономические проблемы, вызовы и возможности : Сборник статей Круглого стола, Москва, 16 ноября 2023 года. – Москва: КДУ, Добросвет, 2024. – С. 268-272.
3. Проблема оценки работоспособности диспетчера УВД в экстремальной обстановке / К. А. Алексанян, Г. И. Бакланов, И. Ю. Кривоборский, А. Р. Хуморов // Актуальные проблемы защиты и безопасности: Труды XXIV Всероссийской научно-практической конференции РАРАН, Санкт-Петербург, 01–04 апреля 2021 года. Том 6. – Москва: Российская академия ракетных и артиллерийских наук. – 2021. – С. 218 – 222.
4. Марихин, С.В. Особенности профессиональной подготовки диспетчеров управления воздушного движения в условиях цифровизации современного общества / С. В. Марихин, А. А. Дмитриева // Universum: технические науки: электронный научный журнал. – 2022. – № 10-2. – С. 103.
5. Василькин, Д. П. Подходы к разработке образовательных виртуальных симуляторов / Д. П. Василькин, Д. И. Любский // Научные исследования и инновации. Сборник статей VI Международной научно-практической конференции. – М.: “КДУ”, “Добросвет”. – 2021. – № 4. – С. 39 – 43.
6. Борисов, В. Е. Реализация когнитивной модели в диспетчерских тренажёрах / В. Е. Борисов // Fundamental science and technology: Сборник научных статей по материалам III Международной научно-практической конференции, Уфа, 24 июля 2020 года. – Уфа: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-издательский центр "Вестник науки". – 2020. – С. 38 – 41.
7. Марихин, С. В. Роль тренажерной подготовки диспетчерского персонала гражданской авиации в обеспечении безопасности полетов / С. В. Марихин, Н. С. Давыдов // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. – 2021. – № 9-1. – С. 78 – 81.
8. Борисов, В. Е. Алгоритм автоматизации организации процесса обучения при подготовке авиадиспетчеров / В. Е. Борисов, Д. А. Евсевичев // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники: материалы 22-й Всероссийской молодежной научной школы-семинара, Ульяновск, 22–24 октября 2019 года. – Ульяновск: Ульяновский государственный технический университет. – 2019. – С. 106 – 107.
9. Bell, B. S. Current issues and future directions in simulation-based training in North America / B. S. Bell, A. M. Kanar, S. W. J. Kozlowski // The International Journal of Human Resource Management. – 2020. – № 19. – С. 1416 – 1434.
10. Eurocontrol URL: https://www.eurocontrol.int/ (дата обращения: 01.05.2023).
11. Norbert, F. Power law model for subjective mental workload and validation through air traffic control human?in?the?loop simulation / Norbert Furstenau, Thea Raduntz // Cognition, Technology & Work. – 2021. – № 24. - С. 291 – 315.
12. Adacel URL: https://www.adacel.com/ (дата обращения: 09.05.2023).
13. James, R. Murphy Live Aircraft Encounter Visualization at FutureFlight Central / James R. Murphy, Fay Chinn, Spencer Monheim, Neil Otto, Kenji Kato, John Archdeacon // 2018 AIAA Modeling and Simulation Technologies Conference. – 2018.
14. NITA URL: https://www.nita.ru/ (дата обращения: 17.05.2023).
15. Горбунов, А. Л. Патент на полезную модель № 111703 U1 Российская Федерация, МПК G09B 9/00. Тренажерный комплекс для обучения авиадиспетчеров диспетчерских пунктов руления, старта и посадки на реальном летном поле: № 2011104170/11: заявл. 08.02.2011: опубл. 20.12.2011 / А. Л. Горбунов, Б. П. Елисеев, Е. Е. Нечаев; заявитель Федеральное агентство воздушного транспорта Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет гражданской авиации" (МГТУГА). – 2011.
16. Панферин, А. П. Современные инструменты для принятия диспетчерских решений в области управления воздушным движением / А. П. Панферин // Наука. Техника. Человек: исторические, мировоззренческие и методологические проблемы : Межвузовский сборник научных работ, Москва, 18 ноября 2021 года. Том Выпуск 11. – Москва: Московский государственный технический университет гражданской авиации, 2021. – С. 178-182.
17. Softrail URL: https://www.aeitag.com/ (дата обращения: 27.04.2023).
18. Игра-тренажер "PVA Train Dispatcher" // Лаборатория программирования визуального сопровождения URL: http://www.pvalab.com/TrainDisp.htm#top (дата обращения: 24.04.2023).
19. Train Director 3 URL: https://backerstreet.com/traindir/en/trdireng.php (дата обращения: 26.04.2023).
20. Гареева, М. Б. Игровые технологии в учебном процессе с применением компьютерного симулятора «Возобновляемые источники энергии» / М. Б. Гареева, Р. И. Гареев, Д. Ю Чуйкин. // Современные проблемы науки и образования. – 2022. – № 5. – С. 19.
21. Sector 33 App // National Aeronautics and Space Administration URL: https://www.nasa.gov/centers/ames/Sector33/iOS/index.html (дата обращения: 19.04.2023).
22. Vector3D Studios URL: http://www.vector3dstudios.com/indexHT.html (дата обращения: 14.04.2023).
23. Endless ATC // Steam URL: https://store.steampowered.com/app/666610/Endless_ATC/?l=russian (дата обращения: 16.04.2023).
24. Web-based air traffic control simulator // ATC-SIM URL: https://atc-sim.com/ (дата обращения: 16.04.2023).
25. Railroute URL: https://railroute.eu/ (дата обращения: 21.04.2023).
26. Transport Fever 2 URL: https://www.transportfever2.com/ (дата обращения: 23.04.2023).
27. Lindenfeld, M. Does the Use of Simulation Significantly Impact Students’ Perceptions of Their Air Traffic Control Knowledge and Skill? / Lindenfeld Meron; Radigan Jeanne; Figuccio Michael // Journal of Aviation Technology and Engineering. – 2020. – Vol. 9: Iss. 1, Article 3.
28. Карелина, М.В. Подготовка будущих сотрудников транспортной отрасли на высокотехнологичном тренажерном оборудовании // Инновационные процессы в высшем и профессиональном образовании и профессиональном обучении. Москва: ООО «Издательство «Экон-Информ». – 2021. – С. 260 – 271.
29. Климов, А. А. Об особенностях использования тренажеров при реализации образовательных программ (на примере подготовки специалистов для транспорта) / А. А. Климов, Е. Ю. Заречкин, В. П. Куприяновский // Современные информационные технологии и ИТ-образование. – 2019. – Т. 15, № 2. – С. 477 – 487.
30. Тарасов, А. Г. Обоснование требований к комплексным автоматизированным обучающим системам, применяемым для подготовки специалистов расчетов по эксплуатации ракетно-космической техники / А. Г. Тарасов, К. А. Карпенко, А. В. Колесниченко // Вестник Российского нового университета. Серия: Сложные системы: модели, анализ и управление. – 2022. – № 1. – С. 111 – 118.
31. Man, L. Innovative System Design for Remote Air Traffic Control Simulation Training // IEEE EDUCON2022 Global Engineering Education Conference At: Tunisia. – 2022. – С. 1714 – 1720.
32. Борисов, В. Е. Разработка перспективных тренажеров, имеющих голосовую поддержку, с функцией автоматизации оценки навыков диспетчеров по управлению воздушным движением / В. Е. Борисов, В. А. Борсоев, А. А. Бондаренко //Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. – 2020. – Т. 23. – №. 6. – С. 8 – 19.
33. Warton, C. (2012). Pilot training evaluation techniques. Presentation at NBAA Conference. – Режим доступа: events/2011/news/presentations/10/10-Mon/NBAA2011-Pilot-Marking-SystemBombardier.pdf (дата обращения: 11.05.2023).
34. Марихин, С. В. Психологические аспекты профессиональной подготовки и организации работы специалистов авиационного предприятия / С. В. Марихин, Е. М. Мосягин // Заметки ученого. – 2020. – № 10. – С. 339 – 344.
35. Марихин, С. В. Особенности многомерного оценивания профессиональной деятельности авиационного персонала на этапе первоначальной подготовки / С. В. Марихин, А. В. Мамич // Заметки ученого. – 2021. – № 6-2. – С. 106 – 109.
36. http://www.caica.ru/ANI_Official/Aip/index.htm
37. Борисов, В. Е. Разработка перспективных тренажеров, имеющих голосовую поддержку, с функцией автоматизации оценки навыков диспетчеров по управлению воздушным движением / В. Е. Борисов, В. А. Борсоев, А. А. Бондаренко //Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. – 2020. – Т. 23. – №. 6. – С. 8 – 19.
38. Строков, А.А. Цифровизация образования: проблемы и перспективы // Вестник Минского университета. – 2020. – Т. 8 – № 2. – С. 15.
39. Зенков, А.Р. Цифровизация образования: направления, возможности, риски // Вестник ВГУ, Серия: Проблемы высшего образования. – 2020. – № 1. – С. 52.
40. Федеральные авиационные правила «Требования к диспетчерам управления воздушным движением и парашютистам-инструкторам» : текст с изменениями на 2020 г. – Москва : Центрмаг, 2023. – 24 С. – ISBN 978-5-903088-97-3.
41. Федеральный закон «Об образовании в Российской Федерации» : от 29.12.2012 г. № 273-ФЗ в ред. на 01.09.2015 г. – Москва : ТЦ Сфера, 2016. – 190 с. – ISBN 978-5-9949-1333-8.
42. Федеральные авиационные правила «Организация воздушного движения в Российской Федерации» : текст с изменениями на 2017 г. – Москва : Центрмаг, 2023. – 120 с. – ISBN 978-5-943080-34-0.
43. Киличева, Ф. Б. Сетевые технологии и компьютерные программы в обучении иностранным языкам / Ф. Б. Киличева, Т. М. Турманов // Экономика и социум. – 2020. – № 3. – С. 70.
44. Хакимова, М. Кредитно-модульная система: особенности и возможности // Правда востока. – 2021 г.
45. Шарипова, А. Р. Структура управления образовательным процессом по подготовке персонала для управления воздушным движением: структура управления образовательным процессом по подготовке персонала для управления воздушным движением // Ресурсосберегающие технологии на транспорте. – 2021. – №2021. – С. 489 – 491.
46. Пырх, О. В. Применение модульно-рейтинговой системы в рамках реализации индивидуального подхода при подготовке специалистов // Современное образование: преемственность и непрерывность образовательной системы "школа – университет – предприятие : Материалы ХIII международной научно-методической конференции, Гомель, 11–12 февраля 2021 года. – Гомель: ГГУ им. Ф. Скорины. – 2021. – С. 517 – 519.
47. Сафронова, Ж. С. Разработка модели геймификации системы обучения и повышения квалификации производственного персонала фармацевтического предприятия / Ж. С. Сафронова, И. О. Генкин // Вестник евразийской науки. – 2022. – Т. 14. – № 1.
48. Шевелева, О. Е. Разработка функциональной модели системы интеллектуального выявления цифровых компетенций студентов / О. Е. Шевелева, А. Н. Бугров // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2021. – Т. 10, № 1(53). – С. 35-39.
49. ICAO Doc 7192 Руководство по обучению. Часть D-3. Сотрудник по обеспечению полетов/диспетчер. Издание второе. (1998). – Режим доступа: http://airspot.ru/library/book/icao-doc-7192-rukovodstvo-po-obucheniyu-chast-d-3-sotrudnik-po-obespecheniyu-poletov-dispetcher-ikao (дата обращения: 14.12.2023).
50. Булатова, А. А. Разработка модели базы данных компьютерной обучающей системы для проверки уровня подготовки соискателя на инженерную должность в медицинскую организацию // #ScienceJuice 2019: Сборник статей и тезисов студенческой открытой конференции. – 2020. – Т. 2. – С. 424 – 431.
51. ITteach.ru URL: https://itteach.ru/bpwin/metodologiya-idef1x
52. Михайлюк, В. Р. Актуальные проблемы автоматизации процесса обучения людей старшего возраста / В. Р. Михайлюк, Т. Н. Ермакова, С. В. Чискидов // Вестник Брянского государственного технического университета. – 2020. – № 1. – С. 40 – 49.
53. Ищанова, С. Г. Влияние методологии объектно-ориентированного программирования на современную разработку // Наука, студенчество, образование: актуальные вопросы современных исследований: сборник статей II Международной научно-практической конференции. – Пенза: МЦНС «Наука и Просвещение». – 2022. – С. 26 – 29.
54. Гончаров, А. Н. Обзор модульного проектирования при разработке мобильных приложений: от принципов к реализации / А. Н. Гончаров, М. С. Клочай //Вестник науки. – 2024. – Т. 4. – №. 3 (72). – С. 320-327.
55. Титовская, Н. В. Модульное программирование: учеб. пособие / Н. В. Титовская, С. Н. Титовский // Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2018. – 177 С.
56. Вялых, А. В. Принципы объектно-ориентированного программирования / А. В. Вялых, Д. А. Гуляев // Проблемы и тенденции научных преобразований в условиях трансформации общества. – 2023. – С. 19 – 21.
57. Таренко, Л. Б. Проектирование и разработка пользовательского интерфейса информационной системы / Л. Б. Таренко, С. С. Чернобровкина // Современные технологии: проблемы инновационного развития и внедрения результатов : Сборник статей IV Международной научно-практической конференции, Петрозаводск, 15 мая 2020 года. – Петрозаводск: Международный центр научного партнерства «Новая Наука» (ИП Ивановская Ирина Игоревна), 2020. – С. 16-20.
58. Голубева, В. А. Исследование особенностей использования цвета и формы в дизайне мобильных приложений / В. А. Голубева // Альманах научных работ молодых учёных Университета ИТМО : XLIX научная и учебно-методическая конференции Университета ИТМО, Санкт-Петербург, 29 января – 01 2020 года. Том 2. – Санкт-Петербург Университет ИТМО: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО", 2020. – С. 64-68.
59. ГОСТ Р ИСО 9241-210-2016. Эргономика взаимодействия человек-система. Часть 210. Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем. – 2016. – 30 С.
60. Susan J. Penner Economics and Financial Management for Nurses and Nurse Leaders. - 3rd ed. - Springer Publishing Company, 2016. – 446 С. – 978 – ISBN: 0826160010 (дата обращения 18.04.2024).
61. Назарова, Ю. А. Подходы к оценке экономической эффективности инновационных проектов / А. С. Киндрашина, Ю. А. Назарова // Вестник РГГУ. Серия «Экономика. Управление. Право». – 2020. – № 1. – С. 68–81.
Форма заказа новой работы
Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям
