RU174171U1

RU174171U1 - DYNAMIC TANK DRIVING SIMULATOR

Info

Publication number: RU174171U1
Application number: RU2017113317U
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Филиппов; Игорь Николаевич Давыдов; Сергей Владимирович Алешин; Антон Александрович Саулин; Владимир Семенович Алешин; Дмитрий Александрович Смирнов
Original assignee: Акционерное общество "Тулаточмаш"
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2017-10-05

Abstract

Динамический тренажер относится к техническим средствам обучения и подготовки механиков-водителей танков, оснащенных автоматизированными средствами управления и контроля за работой силовой установки и трансмиссии.Обучение на тренажере проводится с использованием синтезированной местности в реальном масштабе времени с имитацией динамического подобия движения танка по пересеченной местности.Тренажер содержит имитатор 1 кабины рабочего места механика-водителя с размещенными внутри нее имитаторами пультовой аппаратуры и средств управления, включающими щиток 2 приборов механика-водителя, датчики 3 исполнительных механизмов управления с механизмами 4 имитации нагрузок, имитаторы педали 5 подачи топлива, педали 6 сцепления и педали 7 тормоза, избиратель 8 автоматического переключения передач с блоком 9 управления, устройство 10 сопряжения, систему визуализации в составе имитаторов призменных перископических приборов 11 наблюдения, установленных перед видеомонитором 12, размещенным в смотровом окне механика-водителя с внешней стороны имитатора 1 кабины.Аппаратно-программный комплекс 13 тренажера содержит два вычислителя 14 и 15, объединенных между собой в единую локальную сеть посредством сетевого коммутатора 16.Рабочее место 17 инструктора включает в себя два видеомонитора 18 и 19, к одному из которых подключены клавиатура 20 и манипулятор 21 «мышь».Качание имитатора 1 кабины механика-водителя обеспечивается с помощью динамической платформы 23, управляемой блоком 22 по сигналам со второго выхода вычислителя 15.Дополнительно в состав тренажера введен имитатор дисплейного комплекса механика-водителя в составе блока 24 управления, выносного табло 25 и установленных в щитке 2 приборов механика-водителя, блока 26 кнопок управления и видеосмотрового устройства 27, при этом четвертый информационный выход второго вычислителя 15 подключен к первому информационному входу блока 24 управления, второй и третий информационные входы которого подключены соответственно к выходу блока 26 кнопок управления и к дополнительному выходу устройства 10 сопряжения, а первый и второй выходы блока 24 управления подключены соответственно к видеосмотровому устройству 27 и к выносному табло 25.По сравнению с известными тренажерами предлагаемый динамический тренажер характеризуется простотой технической реализации, обладает широкими функциональными возможностями для всесторонней и качественной подготовки механиков-водителей и привития им навыков вождения танка как в ручном, так и в автоматическом режимах работы, а также с использованием имитатора дисплейного комплекса механика-водителя отрабатывать навыки по контролю состояния пультовой аппаратуры и действий при возникновении аварийных ситуаций.A dynamic simulator refers to technical means of training and training tank driver mechanics equipped with automated controls and control of the power plant and transmission. Training on the simulator is carried out using synthesized terrain in real time with simulated dynamic similarity of tank movement over rough terrain. contains a simulator 1 of the cockpit of a driver’s workplace with simulators of control equipment and tools placed inside it Aviation, including the dashboard 2 devices of the driver, sensors 3 actuators with mechanisms 4 to simulate loads, simulators of the pedal 5 fuel supply, pedal 6 clutch and pedal 7 brake, selector 8 automatic gear shift with control unit 9, device 10 interface, system visualizations of the simulators of prism periscope observation devices 11 installed in front of the video monitor 12 located in the viewing window of the driver from the outside of the simulator 1 of the cabin. The simulator complex 13 contains two calculators 14 and 15, connected to each other in a single local network via a network switch 16. The instructor's workplace 17 includes two video monitors 18 and 19, one of which is connected to the keyboard 20 and the mouse 21. The swing of the simulator 1 of the driver’s cab is provided using a dynamic platform 23, controlled by the block 22 according to the signals from the second output of the calculator 15. In addition, a simulator of the display complex of the driver’s driver as part of the unit is added to the simulator and 24 controls, a remote display 25, and installed in the shield 2 devices of the driver, the block 26 of the control buttons and the video viewing device 27, while the fourth information output of the second computer 15 is connected to the first information input of the control unit 24, the second and third information inputs of which are connected respectively, to the output of the control button unit 26 and to an additional output of the interface device 10, and the first and second outputs of the control unit 24 are connected respectively to the video viewing device 27 and to the remote 25. Compared with the well-known simulators, the proposed dynamic simulator is characterized by the simplicity of technical implementation, has wide functionality for comprehensive and high-quality training of driver mechanics and to instill in them tank driving skills in both manual and automatic operation modes, as well as using a simulator of a display complex of a driver-mechanic to develop skills in monitoring the state of console equipment and actions in case of emergency situations.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к техническим средствам обучения и может быть использована для подготовки механиков-водителей модернизированных (как, например, танк Т-90МС) и перспективных танков, в ходе технической, огневой и тактической подготовки боевых расчетов мотострелковых, механизированных подразделений. Обучение на тренажере проводится с использованием синтезированной местности в реальном масштабе времени с имитацией динамического подобия движения танка по пересеченной местности.The proposed utility model relates to technical training aids and can be used to train modernized driver mechanics (such as the T-90MS tank) and promising tanks, during technical, fire and tactical training of combat crews of motorized rifle, mechanized units. Training on the simulator is carried out using synthesized terrain in real time with imitation of dynamic similarity of tank movement over rough terrain.

Широко известны динамические тренажеры для обучения и подготовки механиков-водителей танков и боевых гусеничных машин, содержащие установленную на динамической платформе кабину рабочего места механика-водителя с размещенными внутри нее имитаторами пультовой аппаратуры и средств управления, подключенными к устройству сопряжения, систему визуализации в виде имитаторов оптических приборов наблюдения для дневного и ночного вождения, установленных перед видеомонитором, размещенным в смотровом окне механика-водителя с внешней стороны кабины, а также аппаратно-программный комплекс в составе двух вычислителей, объединенных между собой в единую локальную сеть посредством сетевого коммутатора, и рабочее место инструктора в составе двух видеомониторов, к одному из которых подключены клавиатура и манипулятор «мышь», при этом видеовходы и информационные входы первого и второго видеомониторов подключены к соответствующим выходам первого вычислителя, видеовыход второго вычислителя подключен к видеовходу видеомонитора механика-водителя, первый информационный выход/вход второго вычислителя подключен к соответствующему информационному входу/выходу устройства сопряжения, и второй информационный выход - ко входу блока управления динамической платформой (см., например, патенты РФ по кл. G09B 9/04 на ИП №2396604; №2410756; №2433483; по кл. G09B 9/00 на ПМ №89265; №146886).Widely known are dynamic simulators for training and training tank drivers and tracked vehicles, containing a cockpit of a driver’s workstation installed on a dynamic platform with simulators of control panels and controls inside it connected to the interface, and a visualization system in the form of optical simulators observation devices for day and night driving installed in front of a video monitor located in the viewing window of the driver from the outside abinas, as well as a hardware and software complex consisting of two calculators connected to each other in a single local network via a network switch, and the instructor's workplace as part of two video monitors, one of which is connected to a keyboard and a mouse, along with video inputs and information the inputs of the first and second video monitors are connected to the corresponding outputs of the first computer, the video output of the second computer is connected to the video input of the driver’s video monitor, the first information output / input to the second computer is connected to the corresponding information input / output of the interface device, and the second information output is connected to the input of the dynamic platform control unit (see, for example, RF patents under cl. G09B 9/04 at IP No. 2396604; No. 2410756; No. 2433483; by class G09B 9/00 at PM No. 89265; No. 146886).

Однако известные тренажеры характеризуются низкими функциональными возможностями, т.к. не позволяют проводить обучение и привитие навыков боевой работы механикам-водителям в режиме автоматического управления движением подвижного комплекса вооружения и не содержат в своем составе средств для имитации данного режима, т.е. имитации автоматического переключения передач трансмиссии двигателя и контроля его параметров.However, the known simulators are characterized by low functionality, because they do not allow the training and inculcation of combat work skills for driver mechanics in the automatic control of the movement of a mobile weapons complex and do not contain tools to simulate this regime, i.e. imitations of automatic gear shifting of engine transmission and control of its parameters.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявленному является динамический тренажер для обучения и подготовки механика-водителя боевой машины пехоты, содержащий установленный на динамической платформе имитатор кабины рабочего места механика-водителя с размещенными внутри нее имитаторами пультовой аппаратуры и средств управления, входы/выходы которых подключены к выходам/входам устройства сопряжения, систему визуализации в виде имитаторов оптических приборов наблюдения для дневного и ночного вождения, установленные перед видеомонитором, размещенным в смотровом окне механика-водителя с внешней стороны имитатора кабины, а также аппаратно-программный комплекс в составе двух вычислителей, объединенных между собой в единую локальную сеть посредством сетевого коммутатора, рабочее место инструктора в составе двух видеомониторов, к одному из которых подключены клавиатура и манипулятор «мышь», при этом видеовходы и информационные входы первого и второго видеомониторов инструктора подключены к соответствующим выходам первого вычислителя, видеовыход второго вычислителя подключен к видеовходу видеомонитора механика-водителя, первый информационный выход/вход второго вычислителя подключен к соответствующему информационному входу/выходу устройства сопряжения, второй информационный выход второго вычислителя подключен ко входу управления динамической платформой, имитатор автоматического избирателя передач с элементами индикации номера передачи, механически соединенный посредством тяги с приводом, электродвигатель которого соединен с блоком управления, информационный вход которого подключен к информационному выходу второго вычислителя (см. патент на полезную модель №156963, кл. G09B 9/00, заявка №2015120102 от 27.05.2015 г.).The closest in technical essence to the claimed one is a dynamic simulator for training and preparing a driver-mechanic of an infantry fighting vehicle, containing a driver’s cab simulator mounted on a dynamic platform with simulators of control panels and controls located inside it, the inputs / outputs of which are connected to the outputs / inputs of the interface device, a visualization system in the form of simulators of optical observation devices for day and night driving, installed in front of an ideomonitor located in the viewing window of the driver from the outside of the cockpit simulator, as well as a hardware-software complex consisting of two calculators connected to each other into a single local network via a network switch, the instructor's workstation consisting of two video monitors, one of which is connected a keyboard and a mouse manipulator, while the video inputs and information inputs of the first and second instructor video monitors are connected to the corresponding outputs of the first computer, the video output of the second the calculator is connected to the video input of the driver’s video monitor, the first information output / input of the second computer is connected to the corresponding information input / output of the interface device, the second information output of the second computer is connected to the control input of the dynamic platform, a simulator of automatic transmission selector with transmission number indication elements, mechanically connected by means of a traction with a drive, the electric motor of which is connected to the control unit, the information input of which is connected Accessible to the information output of the second computer (see utility model patent No. 156963, cl. G09B 9/00, application No. 2015120102 of 05/27/2015).

Указанный тренажер также характеризуется низкими функциональными возможностями, т.к. не позволяет в полной мере привить механику-водителю навыки вождения боевой машиной в зависимости от условий движения и текущих параметров работы силовой установки, а также не обеспечивает формирование рекомендаций механику-водителю по недопущению аварийных ситуаций и возможности мгновенного перехода на ручной режим работы.The specified simulator is also characterized by low functionality, because it does not allow fully instilling in the mechanics of the driver the driving skills of the combat vehicle, depending on the driving conditions and current parameters of the power plant, and also does not provide recommendations to the mechanics of the driver on avoiding emergency situations and the possibility of instant switching to manual operation.

Кроме того, конструкция имитатора системы автоматического переключения передач в известном тренажере сложна, имеет большие габариты и трудоемка в отладке, что снижает эффективность его использования.In addition, the design of the simulator of the automatic gear shifting system in the known simulator is complex, has large dimensions and is laborious in debugging, which reduces the efficiency of its use.

Перед авторами стояла задача создать конкурентноспособный динамический тренажер с широкими функциональными возможностями обучения и подготовки механиков-водителей как перспективных, так и модернизируемых, и стоящих на вооружении танков.The authors were faced with the task of creating a competitive dynamic simulator with wide functionality for educating and training driver mechanics, both promising and modernized, and armed with tanks.

Поставленная цель решена за счет того, что в динамический тренажер вождения танка, содержащий установленный на динамической платформе имитатор кабины рабочего места механика-водителя с размещенными внутри нее и подключенными к устройству сопряжения имитаторами пультовой аппаратуры и средств управления, включающие щиток приборов механика-водителя с элементами индикации и световой сигнализации, датчики исполнительных механизмов управления с механизмами имитации нагрузок, имитаторы педалей подачи топлива, сцепления и тормоза, избиратель передач, входы/выходы которого подключены к выходам/входам блока управления избирателем передач и систему визуализации в виде имитаторов оптических призменных перископических приборов наблюдения для дневного и ночного вождения, установленных перед видеомонитором, размещенным в смотровом окне механика-водителя с внешней стороны имитатора кабины, а также аппаратно-программный комплекс в составе двух вычислителей, объединенных между собой в единую локальную сеть посредством сетевого коммутатора, и рабочее место инструктора, включающее два видеомонитора, к одному из которых подключены клавиатура и манипулятор «мышь», при этом видеовходы и информационные входы первого и второго видеомониторов подключены к соответствующим выходам первого вычислителя, видеовыход второго вычислителя подключен к видеовходу видеомонитора механика-водителя, первый информационный выход/вход второго вычислителя подключен к соответствующему информационному входу/выходу устройства сопряжения, а второй и третий информационные выходы второго вычислителя подключены соответственно ко входу блока управления динамической платформой и входу блока управления избирателем передач, дополнительно введен имитатор дисплейного комплекса механика-водителя в составе блока управления, выносного табло и установленных в щитке приборов механика-водителя блока кнопок управления и видеосмотрового устройства, при этом первый, второй и третий информационные входы блока управления подключены соответственно к четвертому информационному выходу второго вычислителя, к выходу блока кнопок управления и к дополнительному выходу устройства сопряжения, а первый и второй выходы блока управления имитатора дисплейного комплекса механика-водителя подключены соответственно к видеосмотровому устройству и выносному табло.This goal has been achieved due to the fact that in a dynamic tank driving simulator, it contains a driver’s cab simulator installed on a dynamic platform with simulators of control equipment and controls installed inside it and connected to the interface with the instrument panel, including a driver’s instrument panel with elements indication and light signaling, sensors of executive control mechanisms with mechanisms for simulating loads, simulators of fuel supply pedals, clutches and brakes, select a transmission gear, the inputs / outputs of which are connected to the outputs / inputs of the gear selector control unit and a visualization system in the form of simulators of optical prism periscope surveillance devices for day and night driving, installed in front of a video monitor located in the viewing window of the driver from the outside of the cab simulator, as well as a hardware-software complex consisting of two computers, interconnected into a single local network via a network switch, and the instructor's workplace, including two video monitors, one of which is connected to the keyboard and the mouse, while the video inputs and information inputs of the first and second video monitors are connected to the corresponding outputs of the first computer, the video output of the second computer is connected to the video input of the driver’s video monitor, the first information output / input of the second the computer is connected to the corresponding information input / output of the interface device, and the second and third information outputs of the second computer are connected respectively to the control unit of the dynamic platform and the input of the control unit of the transmission selector, an additional simulator of the display complex of the driver-mechanic as part of the control unit, a remote display and the driver’s instrument panel of the control unit and video viewing device installed in the instrument panel is introduced, the first, second and third information the inputs of the control unit are connected respectively to the fourth information output of the second calculator, to the output of the control button block and to the additional output of the devices and the interfaces, and the first and second outputs of the control unit of the simulator of the display complex of the driver are connected respectively to the video viewing device and the remote display.

Предлагаемый динамический тренажер обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня технических решений подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Новизна» для полезной модели.The proposed dynamic simulator has a set of essential features unknown from the level of technical solutions for this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "Novelty" for the utility model.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется с помощью чертежей, где на:The essence of the proposed utility model is illustrated using the drawings, where:

- фиг. 1 представлена структурная схема тренажера;- FIG. 1 shows a block diagram of a simulator;

- фиг. 2 - общий вид избирателя передач;- FIG. 2 is a general view of a transmission selector;

- фиг. 3 - общий вид блока управления, выносного табло и блока кнопок управления;- FIG. 3 is a general view of a control unit, a remote display and a block of control buttons;

- фиг. 4 - общий вид пультовой аппаратуры внутри имитатора кабины механика-водителя.- FIG. 4 is a general view of the console equipment inside the driver's cab simulator.

Динамический тренажер (фиг. 1) содержит имитатор 1 кабины рабочего места механика-водителя с размещенными внутри нее имитаторами пультовой аппаратуры и средств управления, включающие щиток 2 приборов механика-водителя, датчики 3 исполнительных механизмов управления, подключенные к соответствующим механизмам 4 имитации нагрузок, имитаторы педали 5 подачи топлива, педали 6 сцепления и педали 7 тормоза, избиратель 8 передач, входы/выходы которого соединены с соответствующими выходами/входами блока 9 управления избирателем 8 передач, устройство 10 сопряжения, входы/выходы которого соединены с соответствующими выходами/входами имитаторов пультовой аппаратуры и средств управления имитатора 1 кабины рабочего места механика-водителя, систему визуализации в составе имитаторов оптических призменных перископических приборов 11 наблюдения для имитации дневного и ночного вождения, установленных перед видеомонитором 12, размещенным в смотровом окне механика-водителя с внешней стороны имитатора 1 кабины.The dynamic simulator (Fig. 1) contains a simulator 1 of the cockpit of a driver’s workplace with simulators of control equipment and controls located inside it, including a dashboard 2 of the driver’s devices, sensors 3 of the executive control mechanisms connected to the corresponding mechanisms 4 for simulating loads, simulators fuel supply pedals 5, clutch pedals 6 and brake pedals 7, 8 gear selector, the inputs / outputs of which are connected to the corresponding outputs / inputs of the 9 gear selector control unit 8, devices 10 interfaces, the inputs / outputs of which are connected to the corresponding outputs / inputs of the simulators of the console equipment and controls of the simulator 1 of the cockpit of the driver’s workplace, a visualization system consisting of simulators of optical prism periscope monitoring devices 11 for simulating day and night driving installed in front of the video monitor 12 located in the viewing window of the driver from the outside of the cockpit simulator 1.

Аппаратно-программный комплекс 13 тренажера содержит два вычислителя 14 и 15, объединенных между собой в единую локальную сеть посредством сетевого коммутатора 16.The hardware-software complex 13 of the simulator contains two computers 14 and 15, interconnected into a single local network via a network switch 16.

Рабочее место 17 инструктора динамического тренажера включает в себя два видеомонитора 18 и 19, к одному из которых подключены клавиатура 20 и манипулятор 21 «мышь».The workplace 17 of the instructor of the dynamic simulator includes two video monitors 18 and 19, one of which is connected to the keyboard 20 and the manipulator 21 "mouse".

Видеовходы и информационные входы первого и второго видеомониторов 18 и 19 подключены к соответствующим выходам первого вычислителя 14, а видеовыход второго вычислителя 15 подключен к видеовходу видеомонитора 12 механика-водителя.The video inputs and information inputs of the first and second video monitors 18 and 19 are connected to the corresponding outputs of the first computer 14, and the video output of the second computer 15 is connected to the video input of the video monitor 12 of the driver.

Первый информационный выход/вход второго вычислителя 15 подключен к соответствующему информационному входу/выходу устройства 10 сопряжения, второй и третий информационные выходы вычислителя 15 подключены соответственно к входу блока 22 управления динамической платформой 23 и входу блока 9 управления избирателем 8 передач.The first information output / input of the second computer 15 is connected to the corresponding information input / output of the interface device 10, the second and third information outputs of the computer 15 are connected respectively to the input of the control unit 22 of the dynamic platform 23 and the input of the control unit 9 of the transmission selector 8.

Дополнительно в состав динамического тренажера введен имитатор дисплейного комплекса механика-водителя (ДКМВ) в составе блока 24 управления, выносного табло 25 и установленных в щитке 2 приборов механика-водителя, блока 26 кнопок управления и видеосмотрового устройства 27, при этом четвертый информационный выход второго вычислителя 15 подключен к первому информационному входу блока 24 управления, второй и третий информационные входы которого подключены соответственно к выходу блока 26 кнопок управления и к дополнительному выходу устройства 10 сопряжения, а первый и второй выходы блока 24 управления подключены соответственно к видеосмотровому устройству 27 и к выносному табло 25.In addition, a simulator of the driver-driver display complex (DCMV) was introduced into the dynamic simulator as part of the control unit 24, an external display 25, and driver-device devices installed in the shield 2, control button unit 26, and video viewing device 27, and the fourth information output of the second computer 15 is connected to the first information input of the control unit 24, the second and third information inputs of which are connected respectively to the output of the control button unit 26 and to the additional output of the device 10 interfaces, and the first and second outputs of the control unit 24 are connected respectively to the video viewing device 27 and to the remote display 25.

В качестве блока 24 управления (см. фиг. 3) дисплейным комплексом механика-водителя в предлагаемом тренажере может быть использован блок ДКМВ ИЯЕЛ5.002.007 (разработчик и изготовитель АО «Тулаточмаш» г. Тула, 2016 г.), выполненный на базе микроконтроллера ATmega 16-16PU и микросхем (преобразователей интерфейсов RS-485 и RS-232) 5559 серии (5559ИН10АУ и 5559ИН4У).As the control unit 24 (see Fig. 3) with the display complex of the driver in the proposed simulator, the DKMV IAYEL5.002.007 block (developer and manufacturer of Tulatochmash JSC in Tula, 2016) based on the ATmega microcontroller can be used 16-16PU and microcircuits (RS-485 and RS-232 interface converters) 5559 series (5559IN10AU and 5559IN4U).

Блок 26 кнопок управления предназначен для управления дисплейным комплексом механика-водителя в части навигации по меню, смены информационных окон, ручного изменения через блок 24 яркости свечения индикаторов выносного табло 25, с помощью которого производится отображение оперативной информации (обороты двигателя, скорость танка, аварийные сигналы и др.).Block 26 of the control buttons is designed to control the display complex of the driver as part of menu navigation, changing information windows, manually changing through the block 24 the brightness of the indicators of the remote display 25, with which the operational information is displayed (engine speed, tank speed, alarms and etc.).

С помощью видеосмотрового устройства 27 обеспечивается отображение текущей и аварийной информации о работе силовой установки и трансмиссии танка. Эта информация поступает с устройства 10 сопряжения через блок 24 управления и отображается на экране видеосмотрового устройства 27 в виде шкал.Using the video viewing device 27, the current and emergency information on the operation of the power plant and the transmission of the tank is displayed. This information is received from the interface device 10 through the control unit 24 and displayed on the screen of the video viewing device 27 in the form of scales.

С помощью избирателя 8 передач осуществляется ручное или автоматическое переключение передач силовой установки танка с первой передачи по седьмую и обратно. Управление работой избирателя 8 передач производится через блок 9 управления в зависимости от условий движения, режимов работы двигателя и действий механика-водителя по управлению движением танка.Using the 8-gear selector, manual or automatic gear shifting of the tank’s power plant is performed from the first gear to the seventh and vice versa. The operation of the 8th gear selector is controlled through the control unit 9, depending on the driving conditions, engine operating conditions and the actions of the driver to control the movement of the tank.

В качестве избирателя 8 передач (см. фиг. 2) в тренажере использован штатный избиратель передач с электроприводом (разработчик и изготовитель АО «НПК «Уралвагонзавод» г. Нижний Тагил), а в качестве блока 9 управления избирателем 8 - блок управления АПП ИЯЕЛ3.624.172 (разработчик и изготовитель АО «Тулаточмаш»).As a selector of 8 gears (see Fig. 2), the simulator used a regular gear selector with an electric drive (designer and manufacturer of NPK Uralvagonzavod JSC, Nizhny Tagil), and as a control unit 9 for voter 8, the control unit of the APP IJAEL3. 624.172 (developer and manufacturer of JSC "Tulatochmash").

С помощью имитаторов педали 5 подачи топлива и педали 7 тормоза осуществляется выбор скорости движения танка, а имитатор педали 6 сцепления используется при выборе механиком-водителем ручного режима переключения передач.Using the simulators of the fuel supply pedal 5 and the brake pedal 7, the speed of the tank is selected, and the clutch pedal simulator 6 is used when the manual shift mode is selected by the driver.

В качестве выносного табло 25 и блока 26 кнопок управления (см. фиг. 3) в тренажере использованы блоки из состава штатной аппаратуры танка (разработчик и изготовитель АО «НПО «Электромашина» г. Челябинск).As a remote display 25 and block 26 of the control buttons (see Fig. 3), the simulator used blocks from the standard equipment of the tank (designer and manufacturer of JSC NPO Elektromashina, Chelyabinsk).

С помощью динамической платформы 23 осуществляется имитация колебаний танка при движении по пересеченной местности в соответствии с программой, установленной в вычислителе 15. В качестве динамической платформы 23 и блока 22 управления платформой в тренажере использована 3-х степенная динамическая платформа ДП-03 (разработчик и изготовитель АО «Тренажерные системы» г. Тула) и блок управления ИЯЕЛ3.624.132 (разработчик и изготовитель АО «Тулаточмаш»).Using the dynamic platform 23, the tank oscillates when driving over rough terrain in accordance with the program installed in the calculator 15. The 3-stage dynamic platform DP-03 (developer and manufacturer) is used as the dynamic platform 23 and the platform control unit 22 in the simulator Training Systems JSC of Tula) and the control unit of INR 3.624.132 (developer and manufacturer of JSC Tulatochmash).

Видеомонитор 12 предназначен для отображения на нем участков местности, которые следует преодолевать танку в процессе обучения и подготовки механика-водителя на тренажере.Video monitor 12 is designed to display on it sections of terrain that the tank should overcome in the process of training and preparing the driver mechanic on the simulator.

Изображение на экране видеомонитора 12 можно наблюдать только через имитаторы оптических призменных перископических приборов 11 наблюдения для имитации дневного и ночного вождения. Видеомонитор 12 и прибор 11 наблюдения закрываются кожухом, который крепится к каркасу имитатора 1 кабины.The image on the screen of the video monitor 12 can be observed only through simulators of optical prism periscope observation devices 11 to simulate day and night driving. The video monitor 12 and the monitoring device 11 are closed by a casing, which is attached to the frame of the cabin simulator 1.

Датчики 3 исполнительных механизмов органов управления и приборы пультовой аппаратуры, установленные в имитаторе 1 кабины механика-водителя, заимствованы из штатной пультовой аппаратуры танка и доработаны в части установки механизмов 4 имитации нагрузок.Sensors 3 of the executive mechanisms of the controls and instruments of the console equipment installed in the simulator 1 of the cockpit of the driver are borrowed from the standard console equipment of the tank and finalized in terms of the installation of mechanisms 4 for simulating loads.

Устройство 10 сопряжения предназначено для преобразования аналоговых сигналов с датчиков 3 и других органов управления пультовой аппаратуры в цифровой код для передачи/приема по последовательному интерфейсу в вычислитель 15, а также для формирования сигналов управления контрольными приборами и индикаторами щитка 2 механика-водителя и другой пультовой аппаратуры.The interface device 10 is designed to convert analog signals from sensors 3 and other controls of the console equipment into a digital code for transmission / reception via the serial interface to the computer 15, as well as to generate control signals for control devices and indicators of the shield 2 of the driver of the driver and other remote control equipment .

Видеомонитор 18 на рабочем месте 17 инструктора предназначен для управления режимами работы тренажера и отображения на нем состояния органов управления и контрольных приборов пультовой аппаратуры. Второй видеомонитор 19 предназначен для отображения на нем видеоинформации, аналогичной и отображаемой на видеомониторе 12 механика-водителя. Вывод такой информации на видеомонитор 19 рабочего места 17 инструктора осуществляется с вычислителя 15 через коммутатор 16 локальной сети. В качестве вычислителей 14 и 15 в тренажере использованы цифровые вычислители УВМ РАМЭК-011-153.10 (разработчик и производитель АО «РАМЭК-ВС» г. Санкт-Петербург), а в качестве видеомониторов 12, 18 и 19 - мониторы фирмы «Samsung», сетевого коммутатора 16 - коммутатор RVi-NS0402L (поставщик АО «Радиант-ЭК» г. Москва).The video monitor 18 at the instructor’s workplace 17 is designed to control the operating modes of the simulator and display on it the status of the controls and control devices of the console equipment. The second video monitor 19 is designed to display on it video information similar to that displayed on the video monitor 12 of the driver. The output of such information to the video monitor 19 of the instructor’s workstation 17 is carried out from the computer 15 through the local network switch 16. As calculators 14 and 15, the simulator used digital calculators UVM RAMEK-011-153.10 (developer and manufacturer of JSC "RAMEK-VS", St. Petersburg), and as video monitors 12, 18 and 19 - monitors from Samsung, network switch 16 - RVi-NS0402L switch (supplier of Radiant-EK JSC in Moscow).

Аппаратно-программную основу вычислительных средств тренажера составляют управляющий вычислитель 14 и моделирующий вычислитель 15. Выбор и запуск учебных задач, ввод тестовой информации и управление работой тренажера в целом осуществляется инструктором с помощью клавиатуры 20 и манипулятора 21 «мышь» в соответствии с программами, установленными в вычислителе 14, и информацией, отображаемой на видеомониторах 18 и 19.The hardware and software basis of the simulator’s computing facilities is comprised of a control calculator 14 and a simulating calculator 15. The selection and start of training tasks, input of test information and control of the simulator’s work as a whole is carried out by the instructor using the keyboard 20 and the mouse 21 in accordance with the programs installed in the calculator 14, and the information displayed on the video monitors 18 and 19.

Принцип действия предлагаемого динамического тренажера основан на моделировании динамики движения танка по реальной местности, отработке и привитии механику-водителю навыков по обращению с пультовой аппаратурой и навыков вождения танка с ручным или автоматическим управлением в зависимости от условий движения режимов работы двигателя, выбранной скорости движения и самостоятельных действий механика-водителя.The principle of operation of the proposed dynamic simulator is based on modeling the dynamics of the tank’s movement in real terrain, practicing and instilling in the driver the skills in handling remote control equipment and the skills of driving a tank with manual or automatic control depending on the traffic conditions of the engine operating modes, the selected speed and independent action of the driver.

Информационное подобие тренажера по зрительному восприятию реальной местности обеспечивается формированием в вычислителе 15 и выводом на экраны видеомониторов 12 и 19 синтезированной местности, которая аналогична местности, наблюдаемой механиком-водителем в реальных условиях.The information similarity of the simulator for visual perception of real terrain is provided by the formation in the calculator 15 and the output to the screens of video monitors 12 and 19 of the synthesized terrain, which is similar to the terrain observed by the driver in real conditions.

Динамическое подобие тренажера реальному танку обеспечивается решением в вычислителе 15 дифференциальных уравнений движения танка по пересеченной местности.Dynamic simulator simulator of a real tank is provided by solving in the calculator 15 differential equations of the tank’s movement over rough terrain.

Функционирование тренажера поддерживается специализированным программным обеспечением, установленным в вычислителях 14 и 15. Запуск задач на выполнение согласно «Руководства по эксплуатации танка Т-90МС» (индекс 188МС РЭ), раздел «Вождение танка» (разработчик АО «НПК «Уралвагонзавод» г. Нижний Тагил) организован в тренажере в виде систем многоуровневых меню, выбор которых производится инструктором.The simulator is supported by specialized software installed in calculators 14 and 15. Launching tasks according to the “T-90MS Tank Operation Manual” (index 188MS RE), section “Tank Driving” (developed by JSC Uralvagonzavod Scientific and Production Complex, Nizhny Tagil) is organized in the simulator in the form of multi-level menu systems, the choice of which is made by the instructor.

Инструктор управляет процессом обучения: ведет журнал обучаемых, выбирает задачу и исходную позиционную обстановку, устанавливает условия выполнения задачи и контролирует ее исполнение.The instructor manages the learning process: keeps a journal of trainees, selects the task and the initial positional situation, sets the conditions for the task and controls its execution.

Динамический тренажер работает следующим образом.Dynamic simulator works as follows.

Механик-водитель в соответствии с предъявленной визуальной обстановкой и требованиями раздела «Вождение танка» руководства 188МС РЭ выполняет действия по запуску силовой установки и вождению в заданных дорожно-грунтовых условиях, при этом ДКМВ осуществляет самоконтроль и непрерывный контроль технического состояния датчиков и исполнительных механизмов пультовой аппаратуры в кабине 1 механика-водителя.The driver, in accordance with the presented visual environment and the requirements of the “Tank Driving” section of the 188MS OM manual, performs actions to start the power plant and drive under the specified road and ground conditions, while the DCMW carries out self-monitoring and continuous monitoring of the technical condition of the sensors and actuators of the console equipment in the cab 1 driver.

При необходимости механик-водитель может просматривать информацию на видеосмотровом устройстве 27, листая информационные окна кнопками со стрелками вверх или вниз на блоке 26, либо кнопкой, расположенной на штурвале.If necessary, the driver can view the information on the video viewing device 27, leafing through the information windows using the up or down arrow buttons on block 26, or the button located on the helm.

После перелистывания всех информационных окон, а также при прекращении использования кнопок на блоке 26 либо кнопки на штурвале происходит возврат к основному окну-экрану с номером включенной передачи. При необходимости любое информационное окно с основными эксплуатационными параметрами можно зафиксировать на экране видеосмотрового устройства 27 кнопкой «Выбор». Снятие фиксации осуществляется кнопкой со стрелкой вверх или вниз на блоке 26. В случае имитации достижения величин контролируемых параметров предельного допустимого значения (аварийная ситуация) на видеосмотровом устройстве 27 выводится информация об аварийном параметре, мигает соответствующий маркер шкалы, а на выносном табло 25 - соответствующий индикатор. При имитации неисправности на видеосмотровом устройстве 27 выводится информация о ней, а на выносном табло 25 мигает соответствующий индикатор.After turning over all the information windows, as well as when you stop using the buttons on block 26 or the button on the helm, you return to the main window-screen with the number of the gear selected. If necessary, any information window with the main operational parameters can be fixed on the screen of the video viewing device 27 using the “Select” button. The fixing is removed using the up or down arrow button on block 26. In the case of simulating the achievement of the values of the monitored parameters of the maximum permissible value (emergency), video alarm device 27 displays information about the emergency parameter, the corresponding scale marker blinks, and the corresponding indicator on the remote display 25 . When simulating a malfunction, information on it is displayed on the video viewing device 27, and the corresponding indicator flashes on the remote display 25.

ДКМВ исключает пуск двигателя в обратную сторону при скатывании танка назад в случае неудавшейся попытки при имитации преодоления подъема. Функции аварийной сигнализации и защиты двигателя реализованы в программном обеспечении ДКМВ и предназначены для сигнализации о пожаре, заторможенном танке, отключенном вентиляторе системы охлаждения, низком давлении и низкой температуре масла двигателя, высокой температуре охлаждающей жидкости, высокой температуре выпускных газов двигателя, критической частоте вращения коленвала, низком давлении масла трансмиссии, наличии воды в топливе, блокировки запуска двигателя и подогревателя.DKMV excludes starting the engine in the opposite direction when the tank rolls back in the event of a failed attempt to simulate overcoming the ascent. The emergency alarm and engine protection functions are implemented in the DKMV software and are designed to signal a fire, a braked tank, a turned-off cooling fan, low pressure and low temperature of engine oil, high temperature of coolant, high temperature of exhaust gases of the engine, critical crankshaft speed, low transmission oil pressure, the presence of water in the fuel, blocking the start of the engine and heater.

Как в ручном, так и в автоматическом режимах работы включение и выключение первой передачи, а также включение и выключение передач заднего хода должно выполняться механиком-водителем только вручную при выключенном тумблере «АВТО» на избирателе 8 передач. При этом включение или отключение режима автоматического переключения передач может производиться в любой момент времени по усмотрению механика-водителя.Both in manual and automatic modes of operation, first gear on and off, as well as reverse gear on and off, should only be manually performed by the driver when the AUTO switch on the 8 gear selector is turned off. In this case, the inclusion or deactivation of the automatic gear shift mode can be performed at any time at the discretion of the driver.

При установке тумблера «АВТО» на избирателе 8 передач во включенное положение, при котором в зависимости от условий движения, от частоты вращения коленвала двигателя и соответствующего положения имитатора педали 5 подачи топлива, в вычислителе 15 формируется сигнал для автоматического включения повышенной передачи.When installing the “AUTO” toggle switch on the 8th gear selector in the on position, in which, depending on the driving conditions, the speed of the engine crankshaft and the corresponding position of the fuel supply pedal simulator 5, a signal is generated in the calculator 15 for automatically engaging the overdrive.

Сигнал с выхода вычислителя 15 поступает на информационный вход блока 9 управления, в котором преобразуется в соответствующее напряжение требуемой амплитуды, которое с выхода блока 9 поступает в электропривод избирателя 8 передач и устанавливает его рычаг в положение, соответствующее требуемому номеру повышенной передачи двигателя.The signal from the output of the calculator 15 is fed to the information input of the control unit 9, which is converted into the corresponding voltage of the required amplitude, which from the output of the unit 9 is supplied to the electric drive of the gear selector 8 and sets its lever to the position corresponding to the required engine high gear number.

Включение пониженных передач также осуществляется автоматически при отпускании механиком-водителем педали 5 подачи топлива или при увеличении момента сопротивления движению танка.The inclusion of low gears is also carried out automatically when the mechanic-driver releases the pedal 5 of the fuel supply or when the moment of resistance to the movement of the tank increases.

Для формирования сигналов управления пультовой аппаратурой имитаторы педалей 5, 6 и 7, датчики 3 исполнительных механизмов и избиратель 8 передач оснащены специальными датчиками, например, потенциометрического типа.To generate control signals for the console equipment, pedal simulators 5, 6 and 7, sensors 3 of the actuators and gear selector 8 are equipped with special sensors, for example, of potentiometric type.

Результаты выполнения механиком-водителем действий по вождению танка во всех режимах работы и на различных маршрутах движения, записываются в базу данных аппаратно-программного комплекса 13 тренажера для последующей оценки действий механика-водителя и ведения статистики процесса обучения и подготовки.The results of the actions performed by the driver on the tank in all operating modes and on various driving routes are recorded in the database of the hardware and software complex 13 of the simulator for subsequent evaluation of the actions of the driver and statistics of the training and preparation process.

По сравнению с известными тренажерами предлагаемый динамический тренажер характеризуется простотой технической реализации, обладает широкими функциональными возможностями для всесторонней и качественной подготовки механиков-водителей и привития им навыков вождения танка как в ручном, так и в автоматическом режимах работы, а также с использованием имитатора дисплейного комплекса механика-водителя отрабатывать навыки по контролю пультовой аппаратуры и действий при возникновении аварийных ситуаций.Compared with the known simulators, the proposed dynamic simulator is characterized by the simplicity of technical implementation, has wide functional capabilities for comprehensive and high-quality training of driver mechanics and to instill in them tank driving skills in both manual and automatic modes of operation, as well as using a simulator of a mechanic display complex - the driver to develop skills to control the console equipment and actions in case of emergency.

Claims

A dynamic tank driving simulator containing a simulated driver’s cab of a driver’s workplace with simulators of control equipment and controls located inside it and connected to the interface with the instrument’s interface, including a driver’s instrument panel with indication and light signaling sensors, actuator control sensors with load simulation mechanisms, fuel pedal, clutch and brake pedal simulators, gear selector, the inputs / outputs of which are connected are connected to the outputs / inputs of the transmission selector control unit, and a visualization system in the form of imitators of optical prism periscopic surveillance devices for day and night driving, installed in front of a video monitor located in the viewing window of the driver from the outside of the cockpit simulator, as well as a hardware-software complex consisting of two computers, interconnected into a single local network via a network switch, and an instructor's workplace, including two video monitors, one of which x the keyboard and the mouse are connected, while the video inputs and information inputs of the first and second video monitors are connected to the corresponding outputs of the first computer, the video output of the second computer is connected to the video input of the driver’s video monitor, the first information output / input of the second computer is connected to the corresponding information input / the output of the interface device, and the second and third information outputs of the computer are connected respectively to the input of the dynamic platform control unit and input an ode to the gear selector control unit, characterized in that an additional simulator of the driver’s display complex is added to it as part of the control unit, a remote display and the driver’s instrument panel installed in the driver’s panel of the control buttons and video viewing device, while the first, second and third information the inputs of the control unit are connected respectively to the fourth information output of the second computer, to the output of the control button block and to the additional output of the interface device, and the first and the second outputs of the control unit of the simulator of the display complex of the driver are connected respectively to a video viewing device and an external display.