Автоматизированный тренажерный комплекс для подготовки экипажей кораблей

 

Автоматизированный тренажерный комплекс для подготовки экипажей кораблей относится к учебно-техническим средствам и может быть использован для формирования навыков, умения и способностей, необходимых в реальных условиях деятельности операторов кораблей. Комплекс содержит комплект учебно-действующего образца автоматизированного рабочего места, установленного на качающейся платформе, комплект автоматизированных рабочих мест операторов, пост руководства обучением, вычислительно-модульный комплекс и систему обмена данными, при этом все элементы комплекса соединены между собой через локальную сеть. Использование такого комплекса обеспечивает максимальное приближение обучения к реальным корабельным условиям в море, что позволит отрабатывать от 75 до 80% задач курса боевой подготовки корабля. 3 ил.

Настоящее изобретение относится к учебно-техническим средствам и может быть использовано для формирования навыков, умения и способностей, необходимых в реальных условиях труда, операторов кораблей.

Рель человеческого фактора в обеспечении успешного функционирования управляемых людьми сложных технических систем поистине огромна. От профессиональных знаний и опыта операторов, их мастерства и уровня практических навыков управления соответствующими объектами в значительной мере зависит качество работы современных сложных систем, эффективность их применения и, как правило, безопасность людей и техники.

Для профессиональной практической подготовки персонала к управлению сложными динамическими объектами используются учебно-тренировочные средства, позволяющие воспроизводить условия, которые имеют место на реальном объекте.

Известен тренажер для обучения крановщиков портальных кранов. (М.П.Зеленин, Г.З.Бедный. Эргономика на морском транспорте. М.: Транспорт, 1960, 175 с.). Тренажер состоит из ручки командоаппарата механизма вылета и поворота стрелы, блока отображения информации, электронно-лучевого индикатора и ручки командоаппарата механизма подъема.

Выполняя управляющие действия рукоятками команд аппаратов тренажера, обучаемый наблюдает на экране электронно-лучевой трубки за процессом, вызванным этими действиями.

Известен тренажер радиста-телеграфиста, содержащий последовательно соединенные телеграфный ключ и блок анализа элементов знака, последовательно соединенные блок управления, генератор тактовых импульсов, формирователь кодов Морзе и электроакустические преобразователи и др. элементы (см. а.с. №1363500, кл. Н 04 L 11/08, 1980).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является автоматизированный тренажерный комплекс для подготовки экипажей кораблей, содержащий автоматизированные рабочие места операторов, включающие комплект учебно-действующих образцов-имитаторов, блоки ввода программы обучения и отображения информации, блок питания, пост руководства обучением, вычислительно-модульный комплекс и систему обмена данными (см. а.с. №578650, кл. G 09 В 9/06, 1978).

Недостатком как аналогов, так и наиболее близкого аналога является то, что известные тренажеры не обеспечивают непрерывной комплексной групповой подготовки личного состава при боевом применении оружия, использовании радиоэлектронного вооружения и технических средств корабля.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности непрерывного цикла комплексной подготовки экипажей кораблей при снижении затрат на морскую составляющую боевой подготовки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном автоматизированном тренажерном комплексе для подготовки экипажей кораблей, содержащем автоматизированные рабочие места операторов, включающие комплект учебно-действующих образцов-имитаторов, блоки ввода программы обучения и отображения информации, блок питания, пост руководства обучением, вычислительно-модульный комплекс и систему обмена данными, согласно изобретению, учебно-действующие образцы автоматизированного рабочего места установлены на качающейся платформе и параллельно соединены с локальной вычислительной сетью, с которой соединены и автоматизированные рабочие места обучаемых - оператора торпедно-ракетного вооружения и самообороны, операторов гидроакустического, навигационного, радиолокационного комплексов и комплекса радиосвязи, при этом на посту руководства обучением установлены посты руководителя обучением техническими средствами, радиоэлектронными средствами, тактико-специального тренажерного комплекса, техническими средствами документирования, параллельно соединенными с локальной вычислительной сетью, причем на посту руководства обучением установлен экран коллективного пользования, а вычислительно-моделирующий комплекс, состоящий из персональных вычислительных машин, моделирующих технические средства, систему управления, боевую часть, радиоэлектронные средства и сервер, соединен с системой обмена данными через локальную вычислительную сеть, а система обмена данными содержит коммутатор, соединенный с имитатором программного обеспечения системы обмена данными комплекса автоматизированных средств.

На фиг.1 представлена структурная схема автоматизированного тренажерного комплекса для подготовки экипажей кораблей.

Она состоит из: I – комплекта учебно-действующего образца автоматизированного рабочего места (АРМ) в составе имитационных приборов

ИМНI, ИКМI, ИЛРI, ИТСI и ИБИI, установленных на качающейся платформе 2;

3 - комплекта автоматизированных рабочих мест операторов (АРМО) в составе приборов ТРВ и СО, операторов ГАК, РЛК, КРС и НК;

4 - поста руководителя обучением (ПРО) в составе постов руководителей обучения техническими средствами радиоэлектронными средствами, системой документирования, тактико-специального тренажерного комплекса и экрана коллективного пользования;

5 - вычислительно-модульного комплекса (ВМК) в составе приборов модулирования технических средств, модулирования системой управления, модулирования боевой частью 5, модулирования радиоэлектронных средств и сервера;

6 - системы обмена данными (СОД) в составе коммутатора и имитатора прибора программного обеспечения системы обмена данными КАС “Литий”;

7 - блока питания (приборы 1, 3, 4, 5 и 6 соединены между собой посредством лекальной вычислительной сети (ЛВС)).

На фиг.2 представлена структурная схема имитатора приборов 1.

Она содержит:

8 - систему руководства обучением (СРО) (программная);

9 - разделяемую память RAМ;

10 - программы управления СУ;

11 - сетевую службу, первый вход которой соединен с ЛВС, а второй - с разделяемой памятью 9, которая соединена с системой СРО 8 и с программой управления 10.

На фиг.3 представлен пост руководства обучением (ПРО).

Он содержит:

12 - диалоговую подсистему взаимодействия с руководителем обучения;

13 - задающую подсистему СРО (управляющее ядро);

14 - исполнительную подсистему СРО;

15 - подсистему сбора функциональной информации;

16 - подсистему диагностики;

17 - подсистему протоколирования действий руководителя и обучаемых (документирование);

18 - подсистему проигрывания тренировок;

19 - подсистему оценивания действий обучаемых;

20 - трансляцию слайдов AРM/AРМО, вывод на экран коллективного пользования.

Подсистемы 13, 15, 16, 17, 18 и 20 соединены с ЛВС через сетевую службу 11.

Комплект учебно-действующих образцов АРМ I состоит из имитационных приборов:

ИБИI - имитатора прибора ЛЦ31БИ-I - имитирует систему БИУС “Лама”;

ИМНI - имитатора прибора ЛЦ31МН-I - имитирует СУМ “Лантан”;

ИКМI - имитатора прибора ЛЦ31ИМ-I - имитирует АРМ-К “Лиана”;

ИЛРI - имитатора прибора ЛЦ31ЛР-I - имитирует БЧ-5;

ИТСI - имитатора прибора ЛЦ31ТС-I - имитирует управление ОКС и ГЭС “Лена”.

Качающаяся платформа 2, на которой установлены имитационные приборы подсистем, обеспечивает максимальное обучение к реальным корабельным условиям в мере.

В состав комплекта АРМО 3 входят автоматизированное рабочее место ТРВ и СО, предназначенное для обучения и предтренажерной подготовки двух операторов периферийных приборов боевой информационно-управляющей системой (БИУС) “Лама”.

В состав АРМО ТРВ и СО входят:

- имитатор приборов контроля и управления БИУС (имитатор ПКУ);

- имитатор местного пульта управления БИУС (имитатор МПУ);

- имитатор кодового и релейного обмена с изделиями;

- имитатор систем телеуправления “Телепат”.

АРМО гидроакустического комплекса (ГАК), состоящего из двух ПЭВМ и 4-х мониторов для двух операторов ГАК “Лира-01”, работающих совместно по прямому назначению в режимах:

П1 - шумопеленгование;

П2 - шумопеленгование в низком диапазоне частот;

П3 - обнаружение гидроакустических сигналов;

А1 - измерение дистанции;

А2 - миноискание;

A3 - обнаружение кильватерного следа;

АРМО радиолакационного комплекса (РЛК), состоящего из ПЭВМ и двух мониторов, реализующих имитацию индикаторов активного и пассивного радиолакационных каналов, а также имитаторы индикаторов, реализующих электронные и физические панели управления комплексом. Отображение информации на панели управления АРК и ПРК осуществляется на первом мониторе попеременно по команде оператора;

АРМО комплекса радиосвязи (КРС) содержит одну ПЭВМ в стандартной комплектации. В составе программного обеспечения предполагается имитация следующих принципов:

- управление коммутацией и контролем трактов;

- прием и передача информации по радиоканалам;

- взаимодействие с КАС “Литий” и др. корабельными комплексами;

АРМО навигационного комплекса (НК) состоит из имитатора НК “Аппосионата” на базе ПЭВМ с двумя мониторами, имитатора ЭНИС “Маркер” на базе ПЭВМ с одним монитором.

В состав поста руководства обучением 4 входят посты руководителя обучения техническими средствами, радиоэлектронными средствами, тактика специального тренажерного комплекса, средств документирования информации и экран коллективного пользования. На постах установлены экран коллективного пользования, предназначенный для контроля, наблюдения и анализа за ходом тренировок и учений.

В состав вычислительно-моделирующего комплекса 5 входят: ПЭВМ моделирования функционирования техническими средствами, ПЭВМ моделирования функционирования системы управления маневрированием, ПЭВМ моделирования функционирования системы управления БЧ-5, ПЭВМ моделирования функционирования системой радиоэлектронных средств корабля.

В состав системы обмена данными 6 входят: имитатор прибора ЛЦ310Д1, программное обеспечение (ПО) системы обмена данными комплекса автоматизированных средств “Литий” и коммутатор на 24 номера.

Структура программного обучения тренажера составляет унифицированные программные модули:

- по организации вычислительного процесса;

- по организации сетевого обмена;

- по взаимодействию с системой руководства обучением;

- по имитации функционирования задач систем управления программ управления соответствующими корабельными комплексами и средствами, обеспечивающими их работу.

Подготовка начальных условий (НУ) тренировки выполняется после загрузки комплекса и предназначена для формирование массивов начальных условий для модели технического обслуживания и тренажера. Подготовка НУ заключается в выборе подготовленных НУ из архива НУ или формирования НУ на АРМе центрального ПРО путем выборки соответствующих записей из базы данных корпоративного информационного ресурса. Для повышения оперативности доступа к данным в процессе тренировки подготовленные НУ записываются в область данных НУ на сервере координаторе центрального ВМК.

Управление тактической обстановкой с отображением информации на дисплее АРМ и экране коллективного пользования производится с помощью клавиатуры и мыши АРМа.

Пультовое оборудование АРМ УДО по внешнему виду, органам управления и средствам отображения информации аналогично примененному на существующих кораблях.

ПРО автоматизированного тренажерного комплекса отличается от других постов руководства обучением тем, что на нем впервые реализуются функции управления и контроля за деятельностью операторов РЭС и ТС, решающих задачи специальной подготовки на фоне заданной и текущей тактической обстановки.

Автоматизированный тренажерный комплекс обеспечивает проведение следующих мероприятий:

- тренировки главного командного поста и боевого информационного поста (ГКП) и Б”П) по выводу (вводу) из пунктов базирования;

- тренировки корабельных боевых расчетов (КБР) по преодолению противодействия кораблей противника;

- тренировки КБР по боевому применению оружия;

- тренировки КБР по ведению боевых действий против объектов визуального противника;

- тренировки КБР по управлению кораблем и использованием его РЭС и TС;

- тренировки ГКП и БИП по обеспечению навигационной безопасности плавания;

- тренировки ГКП по борьбе за живучесть корабля, его РЭС и ТС;

- корабельные боевые учения по приготовлению корабля к бою, походу, (погружению, всплытию);

- тренировки личного состава по специальности на командных и боевых постах.

В результате внедрения предложенного комплекса обеспечивается максимальное приближение обучения к реальным корабельным условиям в море, что позволит отрабатывать от 75 до 80% задач курса боевой подготовки корабля.

Формула изобретения

Автоматизированный тренажерный комплекс для подготовки экипажей кораблей, содержащий автоматизированные рабочие места операторов, включающие комплект учебно-действующих образцов-имитаторов, блоки ввода программы обучения и отображения информации, блок питания, пост руководства обучением, вычислительно-модульный комплекс и систему обмена данными, отличающийся тем, что учебно-действующие образцы автоматизированного рабочего места установлены на качающейся платформе и параллельно соединены с локальной вычислительной сетью, с которой соединены и автоматизированные рабочие места обучаемых - оператора торпедно-ракетного вооружения и самообороны, операторов гидроакустического, навигационного, радиолокационного комплексов и комплекса радиосвязи, при этом на посту руководства обучением установлены посты руководителя обучением техническими средствами, радиоэлектронными средствами, тактико-специального тренажерного комплекса, техническими средствами документирования, параллельно соединенными с локальной вычислительной сетью, причем на посту руководства обучением установлен экран коллективного пользования, а вычислительно-моделирующий комплекс, состоящий из персональных вычислительных машин, моделирующих технические средства, систему управления, боевую часть, радиоэлектронные средства и сервер, соединен с системой обмена данными через локальную вычислительную сеть, а система обмена данными содержит коммутатор, соединенный с имитатором программного обеспечения системы обмена данными комплекса автоматизированных средств.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2