Мобильный тренажёрный комплекс для профессиональной подготовки специалистов ракетного дивизиона оперативно-тактических ракет
Владельцы патента RU 2743751:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Михайловская военная артиллерийская академия" Министерства обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам (УТС) освоения агрегатов наземного оборудования (АНО) оперативно-тактического ракетного комплекса (ОТРК). Мобильный тренажерный комплекс, предназначенный для повышения экономичности профессиональной подготовки специалистов оперативно-тактического ракетного комплекса (ОТРК), содержит автоматизированные рабочие места (АРМ) командно-штабной машины (КШМ) ОТРК и электроснабжение аппаратуры нескольких КШМ в учебном режиме от одного штатного агрегата питания (АП). На АРМ №1 и №2 КШМ установлены автоматизированные обучающие системы на основе программного имитатора моторного и информационного поля аппаратуры самоходной пусковой установки ОТРК. На АРМ КШМ установлены средства объективного контроля качества деятельности обучаемых. В систему электроснабжения КШМ добавлены кабели (1), вставки (2), разъемы X1, X2, X3, X4, провода к которым подведены от генератора АП и потребителей электроэнергии КШМ. Повышается уровень подготовки специалистов. 5 ил., 1 табл.
Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам (УТС) [1] освоения агрегатов наземного оборудования (АНО) оперативно-тактического ракетного комплекса (ОТРК) [2].
Аналогами изобретения являются мобильные тренажерные комплексы (МТК), в которых реализована идея «компьютерный тренажер» [3], имеющие в своем составе единый источник электропитания всех потребителей.
На фигуре 1 представлен универсальный мобильный комплекс объективного контроля боеготовности и тренировки боевых расчетов радиолокационных станций семи типов, изделие 96У6М «Тест» [4]. Аппаратной основой МТК являются модули, представляющие собой ПЭВМ с унифицированными устройствами ввода/вывода информации (фигура 1а, г), смонтированные в кузове-фургоне на шасси автомобиля (фигура 1в), либо прицепа. На фигуре 1б приведены примеры экранных форм.
На фигуре 2 представлен МТК «BATSIM», предназначенный для привития и поддержания навыков группового взаимодействия экипажа танка в составе взвода [5]. Аппаратной основой является локальная вычислительная сеть, состоящая из мобильных автоматизированных рабочих мест (АРМ) руководителя обучения и обучающихся.
Достоинством представленных на фиг. 1, 2 и аналогичных МТК является возможность:
имитации широкой номенклатуры факторов военно-профессиональной среды;
объективной оценки качества деятельности обучающихся;
организации учебного процесса в полевых условиях;
электропитания аппаратуры от промышленной сети, либо от автономного источника электроснабжения.
К недостаткам следует отнести необходимость выделения средств на разработку и организацию системы эксплуатации рассматриваемых МТК.
В настоящее время формирование необходимых навыков управления АНО ОТРК осуществляется в специализированных учебных заведениях. В ракетном дивизионе (рдн) осуществляется поддержание сформированных навыков и боевое слаживание подразделений. Для освоения основных АНО ОТРК разработан единый комплекс учебно-тренировочных средств (ЕКУТС) [6]. Основные недостатки ЕКУТС ОТРК:
стационарное исполнение тренажеров обусловливает специфические требования к организации системы эксплуатации, ограничения по применению в учебном процессе;
высокая стоимость реализации жизненного цикла изделий.
На фигуре 3 представлен существующий учебно-тренировочный комплекс (УТК) для профессиональной подготовки специалистов по управлению ракетными ударами (УРУ) в рдн, имеющего в своем составе две стартовые батареи (сбатр). Групповое взаимодействие специалистов осуществляется с использованием технических средств автоматизации и связи командно-штабных машин (КШМ) и самоходных пусковых установок (СПУ) ОТРК. Электропитание аппаратуры на стоянке обеспечивается штатными агрегатами питания (АП), технико-экономические характеристики которых приведены в таблице 1 [7, 8].
Недостатки УТК, представленного на фигуре 3:
программное обеспечение АНО не имеет функции «встроенный тренажер» [9], не позволяет имитировать весь перечень критических ситуаций, давать объективную оценку деятельности обучающихся;
в аппаратуре АНО не реализованы экономичные учебные режимы. Электропитание аппаратуры АНО осуществляется от штатных индивидуальных АП. При выполнении учебных задач подсистемы СПУ отрабатывают штатный технологический цикл: подъем (опускание) домкратов; открытие (закрытие) крыш кузова; закрепление (раскрепление) направляющей и изделий; подъем (опускание) направляющей. Указанные машинные операции не имеют прямого отношения к формированию навыков управления объектом. Все это обусловливает значительный расход ресурса АНО и горючесмазочных материалов (ГСМ).
Задача, на решение которой направлено изобретение - повышение экономичности профессиональной подготовки специалистов рдн. Техническим результатом изобретения является:
получение новых потребительских свойств АНО ОТРК «мобильный тренажерный комплекс» и «передвижная электростанция»;
снижение расхода ГСМ, ресурса АНО;
обеспечение необходимых материально-технических условий профессиональной подготовки специалистов рдн в любом месте его расположения;
исключение затрат на закупку и организацию системы эксплуатации тренажеров, разработанных для освоения СПУ и КШМ в рдн.
В целях решения поставленной задачи предлагается реализовать принципы экономии ресурсов и дидактической целесообразности, учитывающие специфику профессиональной подготовки специалистов и технические возможности КШМ ОТРК.
На фигуре 4а представлен МТК, на основе КШМ ОТРК, с усовершенствованными средствами автоматизации и электроснабжения.
АРМ №1, 2 (фиг. 4б) в КШМ командиров сбатр предлагается использовать для профессиональной подготовки операторов СПУ (начальников расчетов и их заместителей). Для этих целей на данных АРМ необходимо установить автоматизированную обучающую систему на основе программного имитатора моторного и информационного поля аппаратуры СПУ. На фигуре 4 в представлен возможный вариант интерфейса программного обеспечения АРМ №1, 2. Руководство обучением специалистов рдн предлагается организовать с использованием АРМ №3 КШМ. Программное обеспечение АРМ КШМ необходимо дополнить средствами объективного контроля качества деятельности обучающихся. Перечисленные меры позволят реализовать в средствах автоматизации КШМ идеи «тренажер оператора системы человек-машина» [9] и «компьютерный тренажер». Функциональное объединение нескольких усовершенствованных АРМ образует мобильный тренажерный комплекс.
Принципиальная электрическая схема коммутации источников и потребителей электрической энергии в предлагаемом МТК приведена на фигуре 5. В целях реализации идеи «передвижная электростанция» в блоке вводном КШМ предлагается предусмотреть четыре дополнительных электрических разъема X1, Х2, Х3, Х4 для подачи электропитания с напряжением 27 В на аппаратуру МТК посредством соединительного кабеля 1. На КШМ, выполняющей функцию «передвижная электростанция» (КШМ 1), в любой из разъемов Х1÷Х4 должна быть установлена вставка 2. В целях исключения подачи напряжения на неработающий генератор АП и вывод его из строя, на КШМ, получающих электрическую энергию от внешнего источника (КШМ 2), вставка 2 должна быть удалена.
С точки зрения дидактики, объем информации учебной информационной модели (УИМ) [9], предоставляемой обучающемуся на «компьютерном тренажере», достаточен для достижения дидактических целей профессиональной подготовки специалистов по УРУ в рдн. Электрическая мощность штатного АП КШМ позволяет осуществлять электроснабжение всех необходимых средств автоматизации, связи и жизнеобеспечения МТК, состоящего из четырех КШМ. В результате исключения из учебного процесса нескольких АНО (фиг. 3), в ходе выполнения учебных задач по УРУ в рдн, экономится ресурс шести АНО ОТРК. При проведении 1 часа занятия на МТК, состоящем из трех КШМ, экономия дизельного топлива составляет 264 литра. В случае отказа от закупки и организации системы эксплуатации тренажеров, разработанных для освоения СПУ и КШМ [6] в рдн, предполагаемый экономический эффект от внедрения МТК составляет несколько млрд. рублей.
Практическая ценность изобретения:
новые потребительские свойства можно получить без привлечения значительных ресурсов и существенного перепроектирования;
гарантированный целевой и значительный экономически эффект от реализации;
может быть использовано при разработке средств освоения комплексов вооружения с близкими параметрами информационной модели управления объектами, например ракетных комплексов Сухопутных и Береговых войск ВМФ, РСЗО крупного калибра СВ.
Список использованных источников
1. ГОСТ РВ 52534-2006. Средства учебно-тренировочные изделий военной техники. Термины и определения;
2. https://m.wikipedia.org/wiki/Искандер;
3. ГОСТ РВ 0169-001-2010. Тренажеры изделий военной техники. Термины и определения;
4. http://engsi.ru/doc/844073.html;
5. https://www.kmweg.de/home/training-simulation/schiess-und-gefechtsausbildung/batsim-classroom/produktinformation.html;
6. https://www.kbm.ru/ru/press-centre/791.html;
7. ИРЦУ.461251.001 ТО3. Изделие 9С552. Техническое описание. Часть 4. Средства навигации и топопривязки. Технические средства автоматизации и средства связи;
8. 9П78-1-Э РЭ. Самоходная пусковая установка 9П78-1. Руководство по эксплуатации. Часть 1. Техническое описание;
9. ГОСТ 26387-84. Система «Человек-машина». Термины и определения.
Мобильный тренажерный комплекс, предназначенный для повышения экономичности профессиональной подготовки специалистов оперативно-тактического ракетного комплекса (ОТРК) путем реализации идеи «компьютерный тренажер» на автоматизированных рабочих местах (АРМ) командно-штабной машины (КШМ) ОТРК, а также организацией электроснабжения аппаратуры нескольких КШМ в учебном режиме от одного штатного агрегата питания (АП), отличающийся установкой на АРМ №1 и №2 КШМ автоматизированной обучающей системы на основе программного имитатора моторного и информационного поля аппаратуры самоходной пусковой установки ОТРК, установкой на АРМ КШМ средств объективного контроля качества деятельности обучаемых; добавлением в систему электроснабжения КШМ кабеля (1), вставки (2), разъемов X1, X2, X3, X4, провода к которым подведены от генератора АП и потребителей электроэнергии КШМ.
