RU130424U1 - Система математического моделирования двухсторонних боевых действий группировок войск при обучении командных кадров - Google Patents

Abstract

Система математического моделирования двухсторонних боевых действий группировок войск при обучении командных кадров, содержащая модуль задания параметров функционирования системы, информационный и синхронизирующий входы которого являются первыми информационным и синхронизирующим входами системы, а управляющий вход модуля задания параметров функционирования системы является управляющим входом системы, при этом информационный вход модуля задания параметров функционирования системы предназначен для приема параметров функционирования системы, а синхронизирующий вход модуля задания параметров функционирования системы предназначен для приема синхронизирующих сигналов занесения параметров функционирования системы в модуль задания параметров функционирования системы, модуль определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, информационный и синхронизирующий входы которого являются вторыми информационным и синхронизирующим входами системы, при этом информационный вход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон предназначен для приема записей базы данных сервера, а синхронизирующий вход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон предназначен для приема синхронизирующих сигналов занесения записей базы данных сервера в модуль определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, информационный выход модуля определения количественных характеристик результатов боевых дейс�

Description

Полезная модель относится к вычислительной технике, в частности, к системе математического моделирования двухсторонних боевых действий (операций) группировок войск при обучении командных кадров.

Информационно-тренажерные системы как новая научная область, включающая новые понятия и термины, стремительно начала развиваться более 20 лет назад на базе результатов научно-прикладных исследований, изучающих процессы по восприятию и переработке информации человеком.

Современные информационно-тренажерные системы создаются на базе специализированных тренажеров и вычислительной техники. Разработка передовых методов обучения и подготовки человека-оператора к специальной деятельности с использованием информационно-тренажерных систем позволяет создавать опережающие информационно-тренажерные технологии для конкретной области его деятельности.

Разработка и создание информационно-тренажерных технологий преследует достижение основной цели в области обучения и подготовки человека-оператора - использовать сложные ситуационные модели реальной деятельности специалиста для формирования у него специфической базы знаний и навыков, ответных поведенческих реакций и профессиональных действий на моделируемую ситуацию, включая и экстремальную.

В настоящее время, для обеспечения проведения мероприятий оперативной подготовки с органами военного управления используются информационно-расчетные задачи и математические модели боевых действий предназначенные, как правило, для информационной поддержки принятия решения при подготовке операции.

Существенным недостатком всех применяемых для обеспечения мероприятий оперативной подготовки программных комплексов является их односторонность в применении и отсутствие в их составе методического аппарата для объективной оценки обучаемых (3). Это существенно снижает возможности по обучению органов военного управления, предоставляя преимущества автоматизации только обучаемым и не обеспечивая автоматизацию деятельности обучающей стороны.

Известны системы, которые могли бы быть использованы для решения поставленной задачи (1, 2).

Первая из известных систем содержит моделирующую систему планирования, базу данных, автоматизированные рабочие места, моделирующую систему мониторинга, блок информационных и расчетных задач боевого управления, блок информационных и расчетных задач планирования и блок регламентированного и формализованного обмена данными (1).

Существенный недостаток данной системы состоит в невозможности решения задачи оперативного обновления данных, хранимых в памяти системы, в реальном масштабе времени.

Известна и другая система, содержащая первый, второй и третий блоки памяти, коммутатор, арифметический блок, блок сравнения, блок выбора максимума, блок визуализации, вычислительный блок, блок выбора результатов боевых действий и блок управления (2).

Последнее из перечисленных выше технических решений наиболее близко к описываемому.

Его недостаток заключается в невысоком быстродействии системы, обусловленном тем, что выполнение процедуры актуализации данных о результатах боевых действий группировок войск реализуется через процедуру их поиска по всему объему базы данных системы (трех боков памяти системы), с последующим выполнением обработки обновляемых данных вычислительным блоком, что при больших объемах данных войсковой операции неизбежно приводит к большим затратам времени.

Цель полезной модели - повышение быстродействия системы путем локализации адресов записей базы данных по идентификаторам принимаемых системой сообщений войсковых группировокФ и формирования нарастающего итога результатов боевых действий в реальном масштабе времени

Поставленная цель достигается тем, что в известную систему, содержащую модуль задания параметров функционирования системы, информационный и синхронизирующий входы которого являются первыми информационным и синхронизирующим входами системы, а управляющий вход модуля задания параметров функционирования системы является управляющим входом системы, при этом информационный вход модуля задания параметров функционирования системы предназначен для приема параметров функционирования системы, а синхронизирующий вход модуля задания параметров функционирования системы предназначен для приема синхронизирующих сигналов занесения параметров п функционирования системы в модуль задания параметров функционирования системы, модуль определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, информационный и синхронизирующий входы которого являются вторыми информационным и синхронизирующим входами системы, при этом информационный вход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон предназначен для приема записей базы данных сервера, а синхронизирующий вход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон предназначен для приема синхронизирующих сигналов занесения записей базы данных сервера в модуль определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, информационный выход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон является вторым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи итоговых результатов моделирования, модуль имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, синхронизирующий вход которого соединен с синхронизирующим выходом модуля задания параметров функционирования системы, а первый и второй информационные выходы модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий являются первым и вторым информационными выходами системы, предназначенными для выдачи числа имитируемых сообщений и их содержания на первый информационный вход сервера базы данных соответственно, модуль формирования сигналов считывания и записи базы данных, адресный выход которого является адресным выходом системы, а один синхронизирующий выход модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных является первым синхронизирующим выходом системы, введены модуль измерения и документирования параметров работы системы, тактирующий вход которого соединен с тактирующим выходом модуля задания параметров функционирования системы, управляющий вход модуля измерения и документирования параметров работы системы подключен к управляющему выходу модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, информационный выход модуля измерения и документирования параметров работы системы является четвертым информационным выходом системы, адресный выход модуля измерения и документирования параметров работы системы является вторым адресным выходом системы, один синхронизирующий выход модуля измерения и документирования параметров работы системы является вторым синхронизирующим выходом системы, а другой синхронизирующий выход модуля измерения и документирования параметров работы системы подключен к установочному входу модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, модуль идентификации потоков данных противоборствующих сторон, один информационный вход которого соединен с третьим информационным выходом модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, другой информационный вход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон подключен к четвертому информационному выходу модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, а синхронизирующий вход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон соединен с синхронизирующим выходом модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, при этом один информационный выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон соединен с первым информационным входом модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, другой информационный выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон подключен ко второму информационному входу модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, один синхронизирующий выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон является третьим синхронизирующим выходом системы, а другой синхронизирующий выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон соединен с первым синхронизирующим входом модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, модуль селекции временных циклов обработки данных, синхронизирующий вход которого соединен со вторым синхронизирующим входом системы, первый выход модуля селекции временных циклов обработки данных подключен ко второму синхронизирующему входу модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, другой информационный вход которого соединен с пятым информационным выходом модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, второй выход модуля селекции временных циклов обработки данных является четвертым синхронизирующим выходом системы, подключенным к синхронизирующему входу модуля измерения и документирования параметров работы системы, а третий выход модуля селекции временных циклов обработки данных соединен с установочным входом модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон, и модуль селекции интервалов приема входных сообщений, один синхронизирующий вход которого соединен с четвертым выходом модуля селекции временных циклов обработки данных, другой синхронизирующий вход модуля селекции интервалов приема входных сообщений подключен ко второму синхронизирующему выходу модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, при этом информационный выход модуля селекции интервалов приема входных сообщений соединен с третьим информационным входом модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, синхронизирующий выход модуля селекции интервалов приема входных сообщений подключен ко второму синхронизирующему входу модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, а сигнальный выход модуля селекции интервалов приема входных сообщений является сигнальным выходом системы.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена структурная схема системы, на фиг.2 представлен пример конкретного конструктивного выполнения модуля задания параметров функционирования системы, на фиг.3 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля измерения и документирования параметров работы системы, на фиг.4 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, на фиг.5 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон, на фиг.6 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля селекции временных циклов обработки данных, на фиг.7 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, на фиг.8 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля селекции интервалов приема входных сообщений, на фиг.9 - пример конкретного конструктивного выполнения модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, на фиг.10 - приведена схема организации мероприятий оперативной подготовки с использованием математической модели сведения, на фиг.11 - показан порядок проведения компьютерных форм оперативной подготовки.

Система (фиг.1) содержит модуль 1 задания параметров функционирования системы, модуль 2 измерения и документирования параметров работы системы, модуль 3 имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, модуль 4 идентификации потоков данных противоборствующих сторон, модуль 5 селекции временных циклов обработки данных, модуль 6 определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, модуль 7 селекции интервалов приема входных сообщений, и модуль 8 формирования сигналов считывания и записи базы данных.

На фиг.1 показаны первый 15 и второй 16 информационные входы системы, первый 17 и второй 18 синхронизирующие входы, и управляющий 19 вход системы, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 информационные выходы системы, первый 25 и второй 26 адресные выходы системы, а также первый 27, второй 28 и третий 29 и четвертый 30 синхронизирующие выходы, и сигнальный 31 выход системы.

Модуль 1 (фиг.2) задания параметров функционирования системы содержит генератор 40 импульсов, первый 41 и второй 42 счетчики, первый 43 и второй 44 регистры, первый 45 и второй 46 дешифраторы, компаратор 47, триггер 48, элементы 49-53, элемент 54 ИЛИ, элемент 55 задержки. На чертеже показаны информационный 15, синхронизирующий 17 и управляющий 19 входы, а также синхронизирующий 57 и тактирующий 58 выходы.

Модуль 2 (фиг.3) измерения и документирования параметров работы системы содержит первый 76 и второй 77 счетчики, регистр 78, компаратор 79, элемент 80 И, элементы 81, 82 ИЛИ, элементы 83, 84 задержки. На чертеже показаны первый 86 и второй 87 синхронизирующие входы, и управляющий 88 вход, а также информационный 89 и адресный 90 выходы, и первый 91 и второй 92 синхронизирующие выходы.

Модуль 3 (фиг 4) имитационного моделирования двухсторонних боевых действий содержит блок 60 памяти, выполненный в виде оперативного запоминающего устройства, регистр 61, счетчик 62, триггер 63, элемент 64 И, элементы 65, 66 задержки. На чертеже показаны синхронизирующий 67 и установочный 68 входы, а также адресный 69 выход блока, первый 70, второй 71, третий 72 и четвертый 73 информационные выходы блока, синхронизирующий 74 и управляющий выход 75 блока.

Модуль 4 (фиг.5) идентификации потоков данных противоборствующих сторон содержит блок 95 памяти, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства, дешифратор 96, счетчик 97, триггер 98, элементы 100-104 И, элемент 105 ИЛИ, элементы 106-108 задержки, блок 160 памяти, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства, дешифратор 161, регистр 162, элементы 163-165 И, элементы 166, 167 задержки. На чертеже показаны информационные 110-111, синхронизирующий 112 и установочный 113 входы, а также информационные 115, 116 и синхронизирующий 114, 117 выходы.

Модуль 5 (фиг.6) селекции временных циклов обработки данных содержит элемент 139 ИЛИ, первый 140 и второй 141 компараторы, первый 142 и второй 143 счетчики, первый 144 и второй 145 регистры, элементы 146-148 задержки. На чертеже показаны синхронизирующий 149 вход, а также первый 150, второй 151, третий 152 и четвертый 153 синхронизирующие выходы.

Модуль 6 (фиг.7) определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон содержит сумматор 13 и регистр 14. На чертеже показаны синхронизирующие 204, 205 и информационные входы 206, 207, а также информационный выход 23.

Модуль 7 (фиг.8) селекции интервалов приема входных сообщений содержит счетчик 175, регистр 176, компаратор 177, элемент 178 ИЛИ и элемент 179 задержки, дешифратор 190, блок 191 памяти, выполненный в виде постоянного запоминающего устройства, регистр 192, элементы 193-195 И, элементы 196, 197 задержки. На чертеже показаны первый 180 и второй 181 синхронизирующие входы, а также информационный 201 и синхронизирующие 200, 201 входы, а также информационный 200 и синхронизирующий 201 выходы.

Модуль 8 (фиг.9) формирования сигналов считывания и записи базы данных содержит триггеры 120-121, группы 122-124 элементов И, группу 125 элементов ИЛИ, элемент 126 ИЛИ, элементы 127, 128 задержки. На чертеже показаны информационные 130-132, синхронизирующие 133-134 и установочный 135 входы, а также адресный 25 выход, первый 27 и второй 136 синхронизирующие выходы.

Комплекс программных средств системы включает базовое программное обеспечение (операционную систему, графические и текстовые редакторы) и специализированный моделирующий комплекс для обеспечения проведения мероприятий оперативной подготовки (фиг.10). Последний содержит следующие основные компоненты:

- интерфейсные компоненты розыгрыша боевых действий для двух групп обучаемых;

- комплексы расчетных задач, установленные на АРМ обучаемых и обеспечивающие формирование управляющих воздействий для ввода в математическую модель;

- двухсторонняя математическая модель операции (боевых действий);

- игровой диспетчер, предназначенный для организации и управления процессом розыгрыша в динамике боевых действий;

- распределенная база данных комплекса.

Особенностью системы является то, что используемая в ней математическая модель в отличие от применяемых в настоящее время моделей обеспечивает одновременное моделирование замыслов двух противостоящих сторон, то есть, представляет из себя так называемую «модель сведения».

Особенности этой модели, отличающие ее от других математических моделей боевых действий следующие. Моделирование хода и исхода операции производится по принятым сторонами решениями в виде формализованных исходных данных.

При выработке замысла операции обучаемая сторона располагая информацией о своих войсках (силах) и частично данными о противнике, стремится максимально точно спрогнозировать направления и порядок действий противника - состояние и точный состав войск, их оперативное построение, предполагаемый характер действий и т.д…

В любом случае эта информация является неполной. Штаб же руководства, получив замыслы обучаемых сторон, достоверно знает состояние войск обеих сторон и соответственно замыслы их применения. Беря эти данные, как исходные в модель сведения, можно получить прогноз хода и исхода операции по реальной информации за каждую сторону.

Ядром такого программного комплекса является игровой диспетчер, предназначенный для организации и управления процессом обучения в динамике боевых действий (осуществление удаленного запуска и временной остановки работы, сохранение поименованных вариантов текущей обстановки и восстановление записанной обстановки на любом шаге заданного варианта); формирование уточненной обстановки по результатам двустороннего моделирования.

Порядок использования системы, показанный на фиг.11, включает следующие процедуры:

- формирование оперативной обстановки в соответствии с замыслом мероприятия, принимаемыми решениями и результатами моделирования;

- выдача исходных данных обучаемым, реализация получения каждой обучаемой стороной той информации, которая была бы доступна в реальной обстановке;

- выработка замысла обучаемыми: оперативные расчеты и моделирование боевых действий войск (сил); формирование плановых управляющих воздействий;

- сведение замыслов сторон: автоматизированный ввод принимаемых решений по управлению войсками на основе выработки плановых управляющих воздействий в ходе моделирования;

- обеспечение подготовки вводных в соответствии с замыслом проведения мероприятий и результатами моделирования боевых действий на основе реальных замыслов сторон; изменение параметров оперативной обстановки по вводным (указаниям руководства учений); формирование обстановки для розыгрыша очередных эпизодов после введения оперативных скачков;

- оценка замыслов (решений), принимаемых обучаемым органом управления (оценка общих и частных показателей боевых действий, достигаемого уровня решения задач, динамики боевых действий); протоколирование управляющих воздействий в ходе моделирования; сравнение вариантов моделирования;

- протоколирование процесса обучения.

Система работает следующим образом.

Задание параметров параметров функционирования системы осуществляется с помощью регистра 43 модуля 1, в который перед началом работы системы с автоматизированного рабочего места администратора системы вводится кодовое значение признака параметра, которое с входа 15 стенда по синхронизирующему импульсу, поступающему на вход 17, заносится в регистр 43.

Кроме того, в регистре 44 устанавливается величина временного периода имитации двухсторонних боевых действий.

Запуск системы осуществляется импульсом запуска с управляющего входа, поступающим на прямой вход триггера 48 модуля 1, в результате чего триггер 48 устанавливается в единичное состояние и высоким потенциалом с прямого выхода открывает по одному входу элементы 49, 50 И.

К другому входу элемента 49 И подключен генератор 40 импульсов, импульсы с выхода которого через элемент 49 И начинают поступать на счетный вход счетчика 41, выходы поразрядного переноса которого соединены с входами соответствующих элементов 51-53 И, другие входы которых подключены к соответствующим выходам дешифратора 45, состояние которого определяется значением кода в регистре 43.

Дешифратор 45 расшифровывает значение кода регистра 43 и открывает соответствующий ему элемент 51-53. В результате этого на выходы соответствующих элементов 51-53 проходят импульсы с различных выходов счетчика 41, которые через элемент 54 ИЛИ поступают на выход 57 модуля 1 и далее поступают на вход 67 модуля 3.

Одновременно с этим, с выхода датчика 46 через элемент 50 И импульсы времени поступают на счетный вход счетчика 42, который ведет подсчет времени работы системы. Показания счетчика 42 поступают на один вход компаратора 47, на другой информационный вход которого с выхода регистра 44 подан заданный код имитируемого временного периода.

Кроме того, с выхода элемента 50 И каждый импульс датчика импульсов времени задерживается элементом 55 задержки на время срабатывания счетчика 42 и поступает на синхронизирующий вход компаратора 47. По этому импульсу компаратор 47 сравнивает входные коды и только в момент их равенства формирует сигнал остановки работы системы, выдачей импульса на установочный вход триггера 48, возвращая его в исходное состояние, и закрывающий тем самым элемент 49 И.

С выхода 57 модуля 1 синхронизирующие импульсы, задающие частоту поступления имитируемых входных сообщений противоборствующих сторон, соответствующую условиям заданного признака риска, через вход 67 модуля 3 поступают на один вход элемента 64 И, на другой вход которого подан высокий потенциал с инверсного выхода триггера 63, открывающий элемент 64 И по одному входу.

Синхронизирующие импульсы проходят элемент 64 И, и, во-первых, поступают на счетный вход счетчика 62, подсчитывающего число имитируемых входных сообщений. Поступление каждого входного импульса, начиная с первого на вход счетчика 62, формирует очередной адрес считывания очередной кодограммы входного сообщения, хранящейся в памяти блока 60.

Во-вторых, каждый синхронизирующий импульс с выхода элемента 64 И задерживается элементом 65 на время срабатывания счетчика 62, и поступает на вход считывания блока 60 памяти, в котором хранятся имитируемые кодограммы сообщений противоборствующих группировок войск.

Очередное имитируемое входное сообщение одной из группировок считывается из ячейки памяти, очередной адрес которой сформирован счетчиком 62, на вход регистра 61, куда оно заносится синхронизирующим импульсом с выхода элемента 66 задержки.

Имитируемое сообщение содержит следующую структуру:

Идентификатор воинского соединения

Идентификатор средства вооружения

ИТОГОВОЕ количество средств вооружения

Кроме того, синхронизирующий импульс с выхода элемента 66 задержки поступает на прямой вход триггера 63 и устанавливает его в единичное состояние, при котором триггер закрывает элемент 64 И, блокируя цепь прохождения очередного синхронизирующего импульса на вход счетчика 62.

С выхода 70 регистра 61 модуля 3 все содержимое регистра 61 выдается на выход 23 системы для последующего документирования записей в базе данных системы.

С выхода 71 модуля 1 идентификатор соответствующей группировки войск поступает на вход 110 модуля 4 и далее подается на вход дешифратора 96, который расшифровывает код идентификатора группировки, и открывает один из элементов 100-102 И по одному входу.

Для определенности положим, что высокий потенциал поступил на один вход элемента 100 И.

В это время синхронизирующий импульс с выхода 74 модуля 3 поступает на вход 111 модуля 4, и далее на входы элементов 103 и 104 И. К этому моменту времени триггер 98 находится в исходном состоянии и на его инверсном выходе будет высокий потенциал, открывающий элемент 104 И по одному входу.

В результате этого синхронизирующий импульс с входа 111 модуля 4 проходит через элемент 104 И, задерживается элементом 106 на время приема кода входного сообщения в регистр 61 модуля 3 и срабатывания дешифратора 96 модуля 4, и далее поступает на опрос состояния элементов 100-102 И.

Учитывая то обстоятельство, что открытым по одному входу будет только элемент 100 И, то пройдя этот элемент И, синхроимпульс поступает, во-первых, поступает на вход считывания фиксированной ячейки памяти постоянного запоминающего устройства 95, где хранится базовый адрес ячейки памяти в базе данных сервера, закрепленной за данной группировкой войск, и считывает его на вход счетчика 97.

Кроме того, тот же импульс считывания кода базового адреса группировки войск с выхода элемента 106 задерживается элементом 107 на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ, и поступает на синхронизирующий вход счетчика 97, фиксируя в нем базовый адрес ячейки памяти, закрепленной за данной группировкой.

Код с выхода счетчика 97 через выход 115 выдается на вход 130 модуля 8 и далее поступает на одни входы элементов 122 И группы, на другие входы которых к этому моменту времени с инверсных выходов триггеров 120 и 121 подаются высокие потенциалы, поскольку оба триггера находятся в исходном состоянии. Код базового адреса через элементы 122 И группы и через элементы 125 ИЛИ группы выдается на адресный выход 25 системы.

Параллельно с этим, импульс считывания с выхода элемента 107 проходит через элемент 105 ИЛИ, затем задерживается элементом 108 на время занесения базового адреса группировки войск в счетчик 97, и далее, во-первых, с выхода элемента 108 задержки выдается на единичный вход триггера 98, устанавливая его в единичное состояние, при котором элемент 103 И будет открыт, а элемент 104 И - закрыт, а, во-вторых, с выхода 114 он выдается на выход 29 системы и далее на вход первого канала прерывания сервера (на чертеже не показан).

По этому сигналу сервер переходит на подпрограмму документирования первой кодограммы с выхода 22 системы по базовому адресу выбранной группировки войск, который с выхода счетчика 97 выдается на адресный 25 выход системы.

Параллельно с процессом документирования первой кодограммы в базу данных ссистемы, тот же синхронизирующий импульс записи с выхода элемента 108 задержки поступает на входы элементов 163-165 И, состояние которых определяется дешифратором 161, на информационный вход 111 которого поступает код идентификатора средства вооружения группировки с выхода 72 модуля 3. Поступивший код расшифровывается дешифратором 161 и открывает по одному входу один из элементов 163-165 И.

Для определенности положим, что высокий потенциал поступил на один вход элемента 165 И.

В это же время синхронизирующий импульс поступает на опрос состояния элементов 163-165 И. Учитывая то обстоятельство, что открытым по одному входу будет только элемент 165 И, то, пройдя этот элемент И, синхроимпульс поступает, во-первых, на вход считывания фиксированной ячейки памяти постоянного запоминающего устройства 160, где хранится адрес ячейки памяти в базе данных сервера, закрепленной за данным средством вооружения, и считывает ее содержимое на информационный вход регистра 162.

Во-вторых, тот же импульс считывания кода адреса ячейки памяти в базе данных сервера, закрепленной за первым видом средства вооружения, задерживается элементом 166 задержки на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ, поступает на синхронизирующий вход регистра 162, фиксируя в нем адрес ячейки памяти, закрепленной за первым видом средства вооружения из первой записи входного сообщения. Код с выхода регистра 162 через выход 16 модуля 4 поступает на вход 131 модуля 8, и далее на одни входы элементов 123 И группы 123, на другие входы которых подаются потенциалы с прямого выхода триггера 120 и инверсного выхода триггера 121.

Параллельно с этим процессом, синхронизирующий импульс с выхода элемента 166 задерживается элементом 167 на время занесения адреса ячейки памяти, закрепленной за первым видом средства вооружения из первой записи входного сообщения в регистр 162, и далее с выхода 117 модуля 4 поступает на вход 133 блока модуля 8, откуда он, во-первых, сразу же поступает на прямой вход триггера 120, устанавливая его в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода триггер 120 открывает элементы 123 И группы, а низким потенциалом с инверсного выхода триггер 120 закрывает элементы 122 группы И.

Таким образом, элементы 123 И группы будут открыты, поскольку на их входы поступают высокие потенциалы с прямого выхода триггера 120 и с инверсного выхода триггера 121. Благодаря этому код адреса ячейки памяти, закрепленной за первым видом средства вооружения, проходит через элементы 123 И группы и элементы 125 ИЛИ группы на адресный выход 25 стенда.

Во-вторых, одновременно с этим процессом, синхронизирующий импульс с входа 133, проходит элемент 126 ИЛИ, задерживается элементом 127 на время срабатывания триггера 120 и выдачи кода адреса ячейки памяти, закрепленной за первым видом средства вооружения, на адресный выход 25, а затем через выход 27 стенда выдается на вход второго канала прерывания сервера (на чертеже не показан).

По этому сигналу сервер переходит на подпрограмму считывания содержания ячейки памяти, закрепленной за данным средством вооружения из входного сообщения, в которой хранится число средств вооружения данной группировки.

Содержимое адреса ячейки памяти, закрепленной за данным средством вооружения из входного сообщения, считывается из базы данных сервера и через информационный вход 16 стенда поступает на информационный вход регистра 14 модуля 6, куда оно заносится синхронизирующим импульсом сервера, поступающим на синхронизирующий вход 18 стенда.

Кроме того, синхронизирующий импульс с выхода элемента 127 задерживается элементом 128 на время считывания содержимого ячейки памяти, и поступает на установочный вход триггера 120, возвращая его в исходное состояние, при котором он высоким потенциалом с инверсного выхода вновь открывает элементы 122 И группы, подключая выход счетчика 97 к адресному выходу 25 системы.

Следует учесть, что перед началом работы системы все ее узлы и блоки были установлены в исходное состояние, а содержимое ячеек памяти базы данных сервера, закрепленными за каждым из видов вооружения группировок, было обнулено. В связи с этим, при считывании содержимого ячейки памяти базы данных, закрепленной за первым видом вооружения, на вход регистра 14 будет считываться нулевой код, и, следовательно, регистр 14 останется в исходном состоянии.

Содержимое регистра 14 (в данном случае оно равно нулю) поступает на вход сумматора 13. На другой вход 206 сумматора 13 с выхода 73 модуля 3 подан код числа средств вооружения, имеющихся у соответствующей группировки войск.

Одновременно с этим, синхронизирующий импульс сервера с входа 18 системы поступает на вход 149 модуля 6, где задерживается элементом 146 на время занесения кода в регистр 14 и затем подается на синхронизирующий вход компаратора 140, на информационные входы которого подаются коды с выходов счетчика 142 и регистра 144.

В регистр 102 занесен код количества кодограмм, которые каждая из противоборствующих группировок должна передать в центр обработки данных. По синхронизирующему импульсу с выхода элемента 146 задержки компаратор 140 сравнивает входные коды, и учитывая, что количество принятых записей много меньше числа записей, подлежащих передаче во время имитационного моделирования, то на выходе 155 компаратора 140 формируется импульс, поступающий на синхронизирующий вход сумматора 13, суммирующего число средств вооружения, находящихся в соответствующей группировке войск.

Одновременно с этим, импульс с выхода 155 компаратора 140 задерживается элементом 147 задержки на время срабатывания сумматора 13, и, во-первых, с выхода 151 модуля 6 выдается на выход 30 системы и далее на вход третьего канала прерывания сервера.

По этому сигналу сервер переходит на подпрограмму записи числа средств вооружения с выхода 23 системы по адресу ячейки памяти, закрепленной за соответствующей группировкой с адресного выхода 25 системы, и выдачу сигнала на имитацию очередной входной кодограммы, который с выхода 151 модуля 6 поступает на вход 87 модуля 2.

Во-вторых, тот же импульс с выхода элемента 147 задержки поступает на счетный вход счетчика 142, фиксируя факт записи числа средств вооружения в базу данных системы.

Сигнал на прием очередной кодограммы с входа 87 модуля 2 поступает на синхронизирующий вход компаратора 79, сравнивающего по этому сигналу показания счетчика 76 и регистра 78.

Счетный вход счетчика 76 через элемент И 80 и вход 86 модуля 2 подключен через выход 58 модуля 1 к датчику импульсов времени 46. Элемент 80 И открывается высоким потенциалом триггера 63 модуля 3 в момент начала имитации первого входного сообщения от соответствующей группировки войск.

Следовательно, счетчик 76 модуля 2 измеряет интервал времени, который система затрачивает на обработку имитируемых входных сообщений путем подсчета импульсов времени, укладывающихся в интервал от момента начала поступления имитируемого входного сообщения на вход системы до получения сигнала об окончании его обработки. С выхода 89 модуля 2 показания счетчика 79 выдаются на выход 24 системы.

Перед началом запуска системы в регистре 78 устанавливается задаваемое значение временного интервала, в течение которого имитируемая входная кодограмма должна быть обработана средствами системы, работа которых также имитируется в реальном масштабе времени.

По синхронизирующему импульсу с входа 87 модуля 2 компаратор 79 сравнивает входные коды, и, если значение измеренного временного периода в счетчике 76 меньше или равно заданному значению регистра 78, то на первом выходе компаратора 79 формируется импульс, который, во-первых, через элемент 81 ИЛИ поступает на установочный вход счетчика 76 и сбрасывает его в исходное состояние.

Во-вторых, этот же импульс проходит через элемент 82 ИЛИ на выход 92 модуля 2 и далее через вход 68 модуля 3 поступает на установочный вход триггера 63, устанавливая его в исходное состояние, возвращаясь в которое триггер 63 высоким потенциалом с инверсного выхода открывает элемент 64 И, разрешая прохождение очередного тактового импульса с входа 67 на счетный вход счетчика 62. Счетчик 62 формирует очередной адрес считывания имитируемой входной кодограммы и дальнейшая работа системы продолжается описанным выше образом.

Если же в результате сравнения входных кодов компаратор 79 зафиксирует факт превышения времени обработки входных сообщений в счетчике 76, то сформированный импульс с его другого выхода поступает на счетный вход счетчика 77, формирующего адрес записи содержания входного сообщения, время обработки которого не уложилась в заданные пределы. Код адреса записи с выхода счетчика 77 выдается на адресный 26 выход системы.

Параллельно с этим, синхронизирующий импульс со второго выхода компаратора 79 задерживается элементом 83 на время формирования адреса записи, и с выхода 91 через выход 28 системы поступает на вход четвертого канала прерывания сервера базы данных.

По этому сигналу сервер базы данных переходит на подпрограмму записи показаний счетчика 76 модуля 2 с выхода 24 и показаний регистра 61 модуля 3 с выхода 21 по адресу, сформированному на выходе 26 стенда, документируя, тем самым, факт появления сбоя в работе системы.

Описанный процесс занесения числа боевых сил и средств, полученных и израсходованных соответствующими группировками, в фиксированные ячейки базы данных, продолжается до тех пор, пока компаратор 140 модуля 6 не зафиксирует факт равенства числа записей счетчика 142 числу сил и средств, хранящемуся в регистре 144.

В этот момент времени на выходе 156 компаратора 140 формируется сигнал, свидетельствующий о том, что все записи из входного сообщения от соответствующей группировки войск занесены в соответствующие ячейки памяти, закрепленные за ними.

Импульс с выхода 156 компаратора 140, во-первых, через выход 152 модуля 6 поступает на вход 112 модуля 4 и далее на установочный вход триггера 98, устанавливая его в исходное состояние, при котором высокий потенциал с инверсного выхода триггера 98 открывает элемент 104 И, и подготавливает цепь прохождения синхронизирующего импульса с входа 111 через элемент 103 И.

Во-вторых, импульс с выхода 156 компаратора поступает на на счетный вход счетчика 143, подсчитывающего число воинских соединений, приславших свои сообщения.

В данном случае, счетчик 143 зафиксирует факт приема сообщения от первого соединения. В регистре же 145 постоянно хранится число соединений группировки, которые должны прислать свои сообщения о результатах боевых действий.

Кроме того, синхронизирующий импульс с выхода 156 задерживается элементом 148 задержки на время срабатывания счетчика 143, и затем поступает на синхронизирующий вход компаратора 141, который по этому синхронизирующему сигналу сравнивает показания счетчика 143 и регистра 145.

Учитывая то обстоятельство, что счетчик 143 зафиксировал только одно соединение, приславшее свои результаты, то его показания к этому моменту времени будут меньше общего числа соединений, зафиксированных в регистре 145.

В результате этого на первом выходе компаратора 141 формируется сигнал начала имитации входных данных очередного соединения, который через элемент 139 ИЛИ выдается на выход 151 модуля 6 и далее поступает на вход 87 модуля 2.

Прием имитируемых входных сообщений от соединений противоборствующих группировок и их обработка описанным выше образом продолжается до тех пор, пока компаратор 141 модуля 6 не зафиксирует факт равенства показаний счетчика 143 и регистра 145, формированием импульса на выходе 153. Появление этого импульса свидетельствует о том, что сообщения всех соединений группировок документированы, а число сил и средств, затраченное на текущий момент времени, просуммировано, записано в выделенные ячейки памяти, закрепленные за соответствующими соединениями группировок, и готово к выдаче на табло отображения и печать.

С этой целью, импульс с выхода 153 модуля 6 поступает на вход 180 модуля 7, где проходит элемент 178 ИЛИ и затем поступает на счетный вход счетчика 175, который фиксирует факт считывания и выдачи итоговых данных боевых действий. В данном случае счетчик 175 зафиксировал первую единицу и его показания поступают на вход дешифратора 190. В регистр 176 модуля 7 занесено число соединений, принявших участие в боевых действиях.

Кроме того, импульс с выхода элемента 178 ИЛИ задерживается элементом 179 на время срабатывания счетчика 175 и поступает на синхронизирующий вход компаратора 177, который по синхронизирующему сигналу сравнивает показания счетчика 175 и регистра 176.

Учитывая то обстоятельство, что счетчик 175 зафиксировал только одно соединение, результаты боевых действий которого подлежат выдаче, то его показания к этому моменту времени будут меньше общего числа соединений, зафиксированных в регистре 176.

В результате этого на выходе компаратора 177 формируется сигнал начала выдачи итоговых данных результатов боевых действий первого соединения, который поступает на опрос состояния элементов 193-195 И. Состояние указанных элементов определяется дешифратором 190, который расшифровывает входной код и открывает соответствующий элемент 193-194 И. Допустим, что таким элементом является элемент 195 И. Синхронизирующий импульс, во-первых, проходит элемент 195 И, и поступает на вход считывания фиксированной ячейки памяти постоянного запоминающего устройства 191, где хранится адрес ячейки памяти в базе данных сервера, закрепленной за данным соединением, и считывает его на вход регистра 192.

Кроме того, тот же импульс задерживается элементом 196 на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ, и поступает на синхронизирующий вход регистра 192, фиксируя в нем адрес ячейки памяти, закрепленной за данным соединением. Код с выхода регистра 192 через выход 201 модуля 7 выдается на вход 132 модуля 8 и далее поступает на одни входы элементов 124 И группы.

Параллельно с этим, импульс с выхода элемента 196 задерживается элементом 197 на время занесения адреса ячейки памяти в регистр 192, и далее с выхода 200 через вход 134 модуля 8 выдается на единичный вход триггера 121, устанавливая его в единичное состояние, при котором элементы 124 И группы и элемент 129 И будут открыты, а элементы 122, 123 И групп - закрыты.

Одновременно с этим процессом, синхронизирующий импульс с входа 134 задерживается элементом 127 на время срабатывания триггера 121 и выдачи кода адреса ячейки памяти, закрепленной за данным соединением, на адресный выход 25 через элементы 124 И группы и элементы 125 ИЛИ группы, а затем через выход 27 системы выдается на вход третьего канала прерывания сервера (на чертеже не показан).

По этому сигналу сервер переходит на подпрограмму считывания содержания ячейки памяти, закрепленной за данным соединением, в которой хранятся итоговые результаты боевых действий, и выдачи их на табло отображения и печать (на чертеже не показано).

Кроме того, этот же импульс выдачи с выхода элемента 127 задерживается элементом 128 на время выполнения программы считывания итоговых данных и выдачи их на табло отображения и печать, и затем с выхода 136 модуля 8 поступает на вход 181 модуля 7, где проходит элемент 178 ИЛИ и затем вновь поступает на счетный вход счетчика 175, увеличивая его показания на единицу. Новые показания счетчика 175 поступают на вход дешифратора 190. В регистре же 176 модуля 7 по-прежнему находится число соединений, принявших участие в боевых действиях.

Кроме того, импульс с выхода элемента 178 ИЛИ задерживается элементом 175 на время срабатывания счетчика 175 и вновь поступает на синхронизирующий вход компаратора 177, который по синхронизирующему сигналу сравнивает показания счетчика 175 и регистра 176.

Учитывая то обстоятельство, что счетчик 175 зафиксировал теперь уже второе соединение, результаты боевых действий которого подлежат выдаче, то его показания к этому моменту времени будут меньше общего числа соединений, зафиксированного в регистре 176. В результате этого на выходе компаратора 177 формируется сигнал начала выдачи итоговых данных боевых действий очередного соединения, который поступает на опрос состояния элементов 193-195 И. Состояние указанных элементов определяется дешифратором 190, который расшифровывает поступивший код и открывает соответствующий элемент 193-195 И. Допустим, что таким элементом теперь является элемент 193 И.

Синхронизирующий импульс, во-первых, проходит элемент 193 И, и поступает на вход считывания фиксированной ячейки постоянного запоминающего устройства 191, где хранится адрес ячейки памяти в базе данных сервера, закрепленной за данным соединением, и считывает его на вход регистра 192.

Кроме того, тот же импульс задерживается элементом 196 на время считывания содержимого фиксированной ячейки ПЗУ, и поступает на синхронизирующий вход регистра 192, фиксируя в нем адрес ячейки памяти, закрепленной за очередным воинским соединением. Код с выхода регистра 192 через выход 201 модуля 7 выдается на вход 132 модуля 8 и далее проступает на одни входы элементов 124 И группы.

Параллельно с этим, импульс с выхода элемента 196 задерживается элементом 197 на время занесения адреса ячейки памяти в регистр 192, и далее с выхода 200 модуля 7 через вход 134 модуля 8 выдается на единичный вход триггера 121, подтверждая его единичное состояние, при котором элементы 124 И группы и элемент 129 И будут открыты, а элементы 122, 123 И групп - закрыты.

Одновременно с этим процессом, синхронизирующий импульс с входа 134 задерживается элементом 127 на время срабатывания триггера 121 и выдачи кода адреса ячейки памяти, закрепленной за очередным соединением группировки, на адресный вход 25 системы через элементы 124 И группы и элементы 125 ИЛИ группы, а затем через выход 27 системы вновь поступает на вход четвертого канала прерывания сервера (на чертеже не показан).

По этому сигналу сервер вновь переходит на подпрограмму считывания содержимого ячейки памяти, закрепленной за очередным воинским соединением, в которой хранятся результаты боевых действий этого соединения, и выдачи их на табло отображения и печать (на чертеже не показано).

Кроме того, этот же импульс выдачи данных с выхода элемента 127 задерживается элементом 128 на время выполнения программы считывания итоговых данных и выдачи их на табло отображения и печать, и затем с выхода 136 модуля 8 вновь поступает на вход 181 модуля 7.

Этот процесс продолжается до тех пор, пока показания счетчика 175 не станут равными показаниям регистра 176. Данный момент будет зафиксирован компаратором 177 путем выдачи импульса на выход 199, с которого данный синхронизирующий импульс, во-первых, выдается на выход 31 системы в качестве сигнала окончания выдачи итоговых данных, а, во-вторых, он поступает на на установочный вход триггера 121 и возвращает его в исходное состояние.

Таким образом, введение новых узлов и блоков и новых конструктивных связей позволило существенно повысить быстродействие системы путем локализации адресов записей базы данных по идентификаторам имитируемых входных сообщений и формирования нарастающего итого результатов имитируемых боевых действий в реальном масштабе времени.

Claims (1)

1. Система математического моделирования двухсторонних боевых действий группировок войск при обучении командных кадров, содержащая модуль задания параметров функционирования системы, информационный и синхронизирующий входы которого являются первыми информационным и синхронизирующим входами системы, а управляющий вход модуля задания параметров функционирования системы является управляющим входом системы, при этом информационный вход модуля задания параметров функционирования системы предназначен для приема параметров функционирования системы, а синхронизирующий вход модуля задания параметров функционирования системы предназначен для приема синхронизирующих сигналов занесения параметров функционирования системы в модуль задания параметров функционирования системы, модуль определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, информационный и синхронизирующий входы которого являются вторыми информационным и синхронизирующим входами системы, при этом информационный вход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон предназначен для приема записей базы данных сервера, а синхронизирующий вход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон предназначен для приема синхронизирующих сигналов занесения записей базы данных сервера в модуль определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, информационный выход модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон является вторым информационным выходом системы, предназначенным для выдачи итоговых результатов моделирования, модуль имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, синхронизирующий вход которого соединен с синхронизирующим выходом модуля задания параметров функционирования системы, а первый и второй информационные выходы модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий являются первым и вторым информационными выходами системы, предназначенными для выдачи числа имитируемых сообщений и их содержания на первый информационный вход сервера базы данных соответственно, модуль формирования сигналов считывания и записи базы данных, адресный выход которого является адресным выходом системы, а один синхронизирующий выход модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных является первым синхронизирующим выходом системы, отличающаяся тем, что система содержит модуль измерения и документирования параметров работы системы, тактирующий вход которого соединен с тактирующим выходом модуля задания параметров функционирования системы, управляющий вход модуля измерения и документирования параметров работы системы подключен к управляющему выходу модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, информационный выход модуля измерения и документирования параметров работы системы является четвертым информационным выходом системы, адресный выход модуля измерения и документирования параметров работы системы является вторым адресным выходом системы, один синхронизирующий выход модуля измерения и документирования параметров работы системы является вторым синхронизирующим выходом системы, а другой синхронизирующий выход модуля измерения и документирования параметров работы системы подключен к установочному входу модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, модуль идентификации потоков данных противоборствующих сторон, один информационный вход которого соединен с третьим информационным выходом модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, другой информационный вход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон подключен к четвертому информационному выходу модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, а синхронизирующий вход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон соединен с синхронизирующим выходом модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, при этом один информационный выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон соединен с первым информационным входом модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, другой информационный выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон подключен ко второму информационному входу модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, один синхронизирующий выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон является третьим синхронизирующим выходом системы, а другой синхронизирующий выход модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон соединен с первым синхронизирующим входом модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, модуль селекции временных циклов обработки данных, синхронизирующий вход которого соединен со вторым синхронизирующим входом системы, первый выход модуля селекции временных циклов обработки данных подключен ко второму синхронизирующему входу модуля определения количественных характеристик результатов боевых действий противодействующих сторон, другой информационный вход которого соединен с пятым информационным выходом модуля имитационного моделирования двухсторонних боевых действий, второй выход модуля селекции временных циклов обработки данных является четвертым синхронизирующим выходом системы, подключенным к синхронизирующему входу модуля измерения и документирования параметров работы системы, а третий выход модуля селекции временных циклов обработки данных соединен с установочным входом модуля идентификации потоков данных противоборствующих сторон, и модуль селекции интервалов приема входных сообщений, один синхронизирующий вход которого соединен с четвертым выходом модуля селекции временных циклов обработки данных, другой синхронизирующий вход модуля селекции интервалов приема входных сообщений подключен ко второму синхронизирующему выходу модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, при этом информационный выход модуля селекции интервалов приема входных сообщений соединен с третьим информационным входом модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, синхронизирующий выход модуля селекции интервалов приема входных сообщений подключен ко второму синхронизирующему входу модуля формирования сигналов считывания и записи базы данных, а сигнальный выход модуля селекции интервалов приема входных сообщений является сигнальным выходом системы.

   

Images