RU203320U1 - Vizier of a special complex VSK-4TI in simulator design for simulating image focusing on the space simulator of a manned transport spacecraft - Google Patents

Vizier of a special complex VSK-4TI in simulator design for simulating image focusing on the space simulator of a manned transport spacecraft Download PDF

Info

Publication number
RU203320U1
RU203320U1 RU2020124396U RU2020124396U RU203320U1 RU 203320 U1 RU203320 U1 RU 203320U1 RU 2020124396 U RU2020124396 U RU 2020124396U RU 2020124396 U RU2020124396 U RU 2020124396U RU 203320 U1 RU203320 U1 RU 203320U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output screen
output
image
simulator
lens
Prior art date
Application number
RU2020124396U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Дедов
Виктор Игоревич Брагин
Валерий Витальевич Батраков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский испытательный центр подготовки космонавтов имени Ю.А. Гагарина"
Priority to RU2020124396U priority Critical patent/RU203320U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU203320U1 publication Critical patent/RU203320U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/08Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer

Abstract

Полезная модель Визир специального комплекса в тренажерном исполнении ВСК-4ТИ для моделирования фокусировки изображения на космическом тренажере транспортного пилотируемого корабля предназначен для применения в космических тренажерах и моделирующих стендах пилотируемых космических аппаратов при подготовке космонавтов к работе с оптическим визиром специального комплекса (ВСК-4) транспортного пилотируемого корабля (ТПК), позволяет обеспечивать контроль при построении ориентации ТПК, а также стыковки и расстыковки ТПК с МКС.Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемой полезной модели, является расширение функциональных возможностей тренажеров пилотируемых космических аппаратов при подготовке космонавтов к решению задач с использованием ВСК-4 в качестве основного визуального средства при ручном управлении движением ТПК «Союз МС».Технический результат достигается тем, что в известное устройство введены компенсатор фокусировки изображения для центрального поля, компенсатор фокусировки изображения для периферийных полей; блок управления компенсаторами фокусировки, а в выходной экран введены перемещающаяся линза, датчик положения шторки выходного экрана, датчик положения светофильтра выходного экрана. 1 ил.Useful model Vizir of a special complex in simulator VSK-4TI for modeling image focusing on a space simulator of a manned transport spacecraft is intended for use in space simulators and simulating stands of manned spacecraft when preparing cosmonauts to work with an optical sighting device of a special complex (VSK-4) of a transport manned vehicle. The technical result achieved using the proposed utility model is to expand the functionality of manned spacecraft simulators when preparing cosmonauts for solving problems using VSC- 4 as the main visual means for manual control of the movement of TPK "Soyuz MS". The technical result is achieved by the fact that a compensator for focusing the image for the central field is introduced into the known device, compensating image focusing device for peripheral fields; a focusing compensator control unit, and a moving lens, an output screen shutter position sensor, and an output screen light filter position sensor are introduced into the output screen. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области тренажерной техники и предназначена для применения в космических тренажерах и моделирующих стендах пилотируемых космических аппаратов (ПКА) при подготовке космонавтов к работе с оптическим визиром специального комплекса (ВСК-4) транспортного пилотируемого корабля (ТПК), обеспечивающая контроль при построении ориентации ТПК, а также стыковки и расстыковки ТПК с МКС.The utility model relates to the field of simulators and is intended for use in space simulators and simulators of manned spacecraft (PS) when preparing cosmonauts to work with an optical sighting system of a special complex (VSK-4) of a manned transport spacecraft (TPK), which provides control during orientation TPK, as well as docking and undocking of the TPK with the ISS.

Для обеспечения отработки космонавтом-оператором профессиональных навыков работы с ВСК-4 необходимо, чтобы тренажерный вариант визира ВСК-4ТИ совместно с другими частями системы имитации внешней визуальной обстановки (СИВВО) тренажера ТПК обеспечивал формирование и отображение управляемого в реальном масштабе времени цветного динамического изображения внешней визуальной обстановки, соответствующего условиям наблюдения в визире ВСК-4 ТПК «Союз-МС» в полете, в том числе в части моделирования процесса фокусировки изображения в визире.To ensure that the cosmonaut-operator exercises professional skills in working with VSK-4, it is necessary that the training version of the VSK-4TI sighting device, together with other parts of the external visual environment simulation system (SIVVO) of the TPK simulator, provide the formation and display of a color dynamic image of the external visual the situation corresponding to the observation conditions in the VSK-4 TPK "Soyuz-MS" reticle in flight, including in terms of modeling the process of image focusing in the reticle.

Имеется ряд патентов, посвященных системам имитации внешней визуальной обстановки тренажеров: U1, G09B 9/08, 2004; RU 44403, U1, G09B 9/08, 2004; RU 2325706, C1, G09B 9/08, 2006; RU 2299471, С2, G06T 17/00, 2005.There are a number of patents devoted to systems for simulating the external visual environment of simulators: U1, G09B 9/08, 2004; RU 44403, U1, G09B 9/08, 2004; RU 2325706, C1, G09B 9/08, 2006; RU 2299471, C2, G06T 17/00, 2005.

Несмотря на разную целевую направленность рассмотренных устройств, их общим недостатком является отсутствие технической возможности моделирования изображения объектов земной поверхности, соответствующего условиям их обнаружения, распознавания и регистрации с использованием бортовых средств наблюдения ПКА.Despite the different target orientation of the considered devices, their common drawback is the lack of technical capability to simulate the image of objects on the earth's surface, corresponding to the conditions of their detection, recognition and registration using onboard surveillance equipment.

Известна система визуализации - патент RU 2325706, C1, G09B9/08, 2006, предназначенная для применения в космических моделирующих стендах и тренажерах. Эта система обеспечивает имитацию внешней визуальной обстановки в полях зрения оптического визира ВСК, входящего в состав бортовых средств отечественных космических ТПК. Технические принципы построения тренажерного варианта визира ВСК-4Т из указанного патента не могут быть использованы для решения задачи моделирования фокусировки изображения в визире специального комплекса космического тренажера ТПК, поскольку ВСК-4Т не имеет перемещающихся в процессе работы оптических элементов, влияющих на фокусировку изображения, т.е. изображение в визире сфокусировано на всех этапах полета, что не соответствует реальной работе ВСК-4 в процессе полета транспортного пилотируемого корабля «Союз-МС». Согласно [«Оптико-визуальные приборы транспортного пилотируемого корабля «Союз-МС», Учебное пособие ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю. А. Гагарина» 2015, с. 15]: с 30-40 метров при сближении ТПК с орбитальной станцией возникает необходимость фокусировать изображение цели на экране, с помощью рукоятки «ЭКРАН» визира ВСК-4.Known visualization system - patent RU 2325706, C1, G09B9 / 08, 2006, intended for use in space simulation stands and simulators. This system provides imitation of the external visual environment in the fields of view of the VSK optical sighting device, which is part of the onboard facilities of domestic space TPKs. The technical principles of constructing a simulator version of the VSK-4T sighting device from this patent cannot be used to solve the problem of modeling image focusing in the sighting device of a special complex of the TPK space simulator, since VSK-4T does not have optical elements moving during operation that affect the focusing of the image, i.e. e. the image in the sight is focused at all stages of the flight, which does not correspond to the actual operation of the VSK-4 during the flight of the Soyuz-MS manned transport spacecraft. According to ["Optical-visual devices of the transport manned spacecraft" Soyuz-MS ", Textbook of the FSBI" Research Institute of the CTC named after Yu. A. Gagarin "2015, p. 15]: from 30-40 meters, when the TPK approaches the orbital station, it becomes necessary to focus the target image on the screen using the EKRAN handle of the VSK-4 sighting device.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является известный прототип - устройство оптического сопряжения (УОС) визира специального комплекса комплексного тренажера (КТ) ТПК «Союз-МС» - ТДК7СТ №3 [УОС ВСК КТ «Союз-ТМА» (ТДК7СТ №3), Руководство по эксплуатации СТИК.791493.018 РЭ, ООО «АВИАКОМ», 2004]. УОС ВСК, принимаемое за прототип, представляет собой изделие, включающий в себя: визир ВСК-4Т1 с опорой, основание с подставкой, платформа для размещения элементов УОС и видеопроектора, устройство оптического сопряжения имитатора визуальной обстановки визира ВСК-4. Основной задачей УОС ВСК является представление космонавту-оператору изображения внешней визуальной обстановки, сформированного системой компьютерной генерации изображений (СКГИ) с целью обучения его работе с визиром ВСК-4.The closest in technical essence to the proposed utility model is a well-known prototype - an optical interface device (UOS) of a sighting device of a special complex of an integrated simulator (CT) TPK "Soyuz-MS" - TDK7ST No. 3 [UOS VSK CT "Soyuz-TMA" (TDK7ST No. 3 ), Operation manual STIK.791493.018 RE, AVIAKOM LLC, 2004]. UOS VSK, taken as a prototype, is a product that includes: a VSK-4T1 sighting device with a support, a base with a stand, a platform for placing UOS elements and a video projector, an optical interface device for a visual environment simulator of a VSK-4 sighting sight. The main task of the UOS VSK is to present the image of the external visual environment to the cosmonaut-operator, formed by the computer image generation system (CGGI) in order to teach him how to work with the VSK-4 sighting device.

Принятое за прототип изделие обеспечивает передачу инструктору информации о положении рукояток «ЭКРАН» и «ЦЕНТР СВЕТОФ». Эта информация от изделия поступает через устройство сопряжения и обмена в вычислительную систему космического тренажера. Вычислительная система космического тренажера, обработав полученную информацию, пересылает ее в СКГИ, которая формирует сигнал для проектора УОС ВСК ТДК7СТ №3.The product, taken as a prototype, provides the instructor with information about the position of the "SCREEN" and "CENTER SVETOF" handles. This information from the product goes through the interface and exchange device to the computer system of the space simulator. The computing system of the space simulator, after processing the received information, sends it to SKGI, which generates a signal for the UOS VSK TDK7ST projector # 3.

Недостатком принятого за прототип изделия является невозможность полноценного моделирования процесса фокусировки изображения в УОС ВСК ТДК7СТ №3. При перемещении рукоятки «ЭКРАН» снимается сигнал положения рукоятки пропорциональный параметра механически связанного с ней потенциометра. С введением перемещающейся линзы при вращении рукоятки «ЭКРАН» вводится дополнительно компенсирующий сигнал о положения линзы. Так же отсутствует информация для инструктора о работе оператора со шторкой от рукоятки «ШТОРКА» и периферийным светофильтром (далее «Светофильтр») от рукоятки «СВЕТОФИЛЬТР ПЕРИФЕР».The disadvantage of the product taken as a prototype is the impossibility of full-fledged modeling of the image focusing process in the UOS VSK TDK7ST No. 3. When the "SCREEN" handle is moved, the handle position signal is removed, which is proportional to the parameter of the potentiometer mechanically connected to it. With the introduction of a moving lens during the rotation of the "SCREEN" handle, an additional compensating signal about the position of the lens is introduced. There is also no information for the instructor about the operator's work with the shutter from the SHTORKA handle and a peripheral filter (hereinafter referred to as the “Light filter”) from the LIGHT FILTER PERIFER handle.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение возможности моделирования процесса фокусировки изображения визиром ВСК-4ТИ в зависимости от положения линзы выходного экрана (рукояткой «ЭКРАН») и дальности до объекта (на участке до 40 метров), а также обеспечение информацией инструктора о положении шторки от рукоятки «ШТОРКА» и светофильтра от рукоятки «СВЕТОФИЛЬТР ПЕРИФЕР».The technical task of the proposed utility model is to provide the possibility of modeling the image focusing process with the VSK-4TI sighting device, depending on the position of the output screen lens (with the EKRAN handle) and the distance to the object (in the area up to 40 meters), as well as providing the instructor with information about the position of the curtain from handle "SHTORKA" and a light filter from the handle "LIGHT FILTER PERIFER".

Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является расширение функциональных возможностей тренажеров пилотируемых космических аппаратов при подготовке космонавтов к решению задач с использованием ВСК-4 в качестве основного визуального средства при ручном управлении движением ТПК «Союз МС», который достигается тем, что в известное устройство введены компенсатор фокусировки изображения для центрального поля, компенсатор фокусировки изображения для периферийных полей; блок управления компенсаторами фокусировки, а в выходной экран введены перемещающаяся линза, датчик положения шторки выходного экрана, датчик положения светофильтра выходного экрана.The technical result achieved when using the utility model is to expand the functionality of the simulators of manned spacecraft when preparing cosmonauts for solving problems using the VSK-4 as the main visual aid for manual motion control of the Soyuz MS the device introduced an image focusing compensator for the central field, an image focusing compensator for peripheral fields; a focusing compensator control unit, and a moving lens, an output screen shutter position sensor, and an output screen light filter position sensor are introduced into the output screen.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, включающим фигуру 1. На фигуре 1 приведена функциональная схема взаимодействия составных частей космического тренажера с визиром специального комплекса в тренажерном исполнении ВСК-4ТИ для моделирования фокусировки изображения на космическом тренажере транспортного пилотируемого корабля, которая поясняет процесс моделирования фокусировки изображения, формируемого с целью обучения операторов работе с ВСК-4.The essence of the proposed technical solution is illustrated by a drawing, including figure 1. Figure 1 shows a functional diagram of the interaction of the components of the space simulator with the sighting device of a special complex in the training version VSK-4TI for simulating image focusing on the space simulator of a transport manned spacecraft, which explains the process of simulating image focusing, formed for the purpose of training operators to work with VSK-4.

Функциональная схема взаимодействия составных частей космического тренажера с визиром ВСК-4ТИ, представленная на фигуре 1, содержит: систему компьютерной генерации изображений 1; монитор инструктора 2; проектор 3; светоделитель 4; компенсатор фокусировки изображения для центрального поля 5; компенсатор фокусировки изображения для периферийных полей 6; блок управления компенсаторами фокусировки 7; выходной экран 8; перемещающаяся линза 9; шторка выходного экрана 10; светофильтр выходного экрана 11; рукоятка положения линзы выходного экрана 12; рукоятка положения шторки выходного экрана 13; рукоятка положения светофильтра выходного экрана 14; датчик положения линзы выходного экрана 15; датчик положения шторки выходного экрана 16; датчик положения светофильтра выходного экрана 17; устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18; вычислительную систему космического тренажера 19.The functional diagram of the interaction of the components of the space simulator with the VSK-4TI sighting device, shown in figure 1, contains: a computer image generation system 1; instructor monitor 2; projector 3; beam splitter 4; image focusing compensator for the central field 5; image focusing compensator for peripheral fields 6; focusing compensator control unit 7; output screen 8; moving lens 9; exit screen shutter 10; the light filter of the output screen 11; handle position of the lens of the output screen 12; handle position of the shutter of the exit screen 13; the handle of the position of the light filter of the output screen 14; a lens position sensor of the output screen 15; exit screen shutter position sensor 16; the position sensor of the light filter of the output screen 17; a device for interfacing and exchanging a space simulator 18; computer system of the space simulator 19.

Система компьютерной генерации изображений (СКГИ) 1 предназначена для компьютерной генерации полноцветных, текстурированных, управляемых в реальном масштабе времени по командам от вычислительной системы тренажера изображений трехмерных динамических сюжетов внешней визуальной обстановки. Для визира ВСК-4ТИ формируется одно совмещенное изображение для центрального и периферийных полей. Входит в структуру космического тренажера ТПК «Союз-МС». Представляет собой аппаратно-программный комплекс, стандартно выпускаемый промышленностью. На вход его поступают сигналы от вычислительной системы (ВС) 14, а с первого выхода на проектор 3 и со второго выхода на монитор инструктора 2.Computer image generation system (CGGI) 1 is designed for computer generation of full-color, textured, controlled in real time by commands from the computer system of the simulator of images of three-dimensional dynamic plots of the external visual environment. For the VSK-4TI sighting device, one combined image is formed for the central and peripheral fields. Included in the structure of the space simulator TPK "Soyuz-MS". It is a hardware and software complex produced by the industry as a standard. Signals from the computer system (BC) 14 are received at its input, and signals from the first output to the projector 3 and from the second output to the instructor's monitor 2.

Монитор инструктора 2 предназначен для воспроизведения изображения внешней визуальной обстановки для контроля за действиями оператора на пульте контроля и управления космического тренажера ТПК «Союз-МС». Представляет собой устройство отображения информации, монитор выполнен жидкокристаллический, стандартно выпускаемый промышленностью. Видеоинформация на монитор поступает со второго выхода СКГИ 1.Instructor's monitor 2 is designed to reproduce an image of the external visual environment to monitor the operator's actions on the control panel of the TPK Soyuz-MS space simulator. It is a device for displaying information, the monitor is made of liquid crystal, standard manufactured by the industry. Video information is supplied to the monitor from the second output of SKGI 1.

Проектор 3 предназначен для создания методом геометрической проекции действительного изображения внешней визуальной обстановки, сформированного в СКГИ 1. Представляет собой оптический прибор, стандартно выпускаемый промышленностью. На вход его поступают сигналы от СКГИ 1, а с выхода к светоделителю 4.Projector 3 is designed to create by the method of geometric projection a real image of the external visual environment, formed in SKGI 1. It is an optical device, standardly produced by the industry. Signals from SKGI 1 are received at its input, and signals from the output to beam splitter 4.

Светоделитель 4 предназначен для разделения светового потока от проектора 2 для центрального поля (ЦП) и восьми периферийных полей (ПП) визира ВСК-4ТИ. Представляет собой полупрозрачную зеркальную поверхность, стандартно выпускаемая промышленностью. На вход его поступает световой сигнал от проектора 2, а с первого выхода световой сигнал на компенсатор фокусировки 5, со второго выхода на компенсатор фокусировки 6.Beam splitter 4 is designed to separate the light flux from the projector 2 for the central field (CP) and eight peripheral fields (PP) of the VSK-4TI sighting device. It is a semitransparent mirror surface, which is a standard manufactured by the industry. It receives a light signal from the projector 2 to its input, and from the first output the light signal to the focusing compensator 5, from the second output to the focusing compensator 6.

Компенсатор фокусировки изображения 5 для ЦП предназначен для компенсации фокусировки изображения для ЦП при перемещении линзы выходного экрана. Представляет оптико-механический блок, стандартно выпускаемый промышленностью. На его первый вход поступает световой сигнал от светоделителя 4 и на второй вход управляющий сигнал от блока управления компенсаторами фокусировки 7, а с выхода световой сигнал передается оператору на выходной экран 8.The Image Focus Compensator 5 for CPU is designed to compensate for the image focusing for the CPU when the output screen lens is moved. Represents an optical-mechanical unit, standard manufactured by the industry. Its first input receives a light signal from a beam splitter 4 and a second input receives a control signal from a focusing compensator control unit 7, and from the output the light signal is transmitted to the operator to the output screen 8.

Компенсатор фокусировки изображения для периферийных полей 6 предназначен для компенсации фокусировки изображения для ПП при перемещении линзы выходного экрана. Представляет собой оптико-механический блок, стандартно выпускаемую промышленностью. На его вход 1 его поступает световой сигнал от светоделителя 4 и на вход 2 управляющий сигнал от блока управления компенсаторами фокусировки 7, а с выхода световой сигнал передает оператору на выходной экран 8 визира ВСК-4ТИ.The image focusing compensator for peripheral fields 6 is designed to compensate for the image focusing for the PP when the lens of the output screen is moved. It is an optical-mechanical unit, standard manufactured by the industry. At its input 1, it receives a light signal from a beam splitter 4 and at input 2 a control signal from the control unit for focusing compensators 7, and from the output, the light signal transmits to the operator to the output screen 8 of the VSK-4TI sighting device.

Блок управления компенсаторами фокусировки 7 предназначен для приема информации о положении перемещающейся линзы 9 выходного экрана 8 и выдачи управляющих сигналов на компенсаторы фокусировки 5 и 6. Представляет собой микроконтроллер с программным кодом, стандартно выпускаемый промышленностью. На вход его поступает сигнал от датчика положения линзы выходного экрана 15, а с выхода управляющие сигналы на компенсаторы фокусировки 5 и 6.The control unit for focus compensators 7 is designed to receive information about the position of the moving lens 9 of the output screen 8 and issue control signals to focus compensators 5 and 6. It is a microcontroller with a program code, standard produced by the industry. Its input receives a signal from the lens position sensor of the output screen 15, and from the output, control signals to focus compensators 5 and 6.

Выходной экран 8 предназначен для представления оператору выходного совмещенного изображения внешней визуальной обстановки в ЦП и ПП, а так же для его обучения работе с органами управления ВСК-4. На выходном экране размещено: перемещающаяся линза 9; шторка выходного экрана 10; светофильтр выходного экрана 11; рукоятка положения перемещающейся линзы выходного экрана 12; рукоятка положения шторки выходного экрана 13; рукоятка положения светофильтра выходного экрана 14; датчик положения линзы выходного экрана 15; датчик положения шторки выходного экрана 16; датчик положения светофильтра выходного экрана 17. Представляет собой линзу, выпускается предприятиями космической отрасли. На вход его поступают световые сигналы от компенсаторов фокусировки 5 и 6, а с первого выхода от датчика положения линзы выходного экрана 15 на блок управления компенсаторами фокусировки 7, со второго выхода от датчика положения линзы выходного экрана 15 на устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18, с третьего выхода от датчика положения шторки выходного экрана 16 на устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18, с четвертого выхода от датчика положения светофильтра выходного экрана 17 на устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18.The output screen 8 is designed to present the operator with the combined output image of the external visual environment in the CPU and PP, as well as to teach him how to work with the VSK-4 controls. The output screen contains: moving lens 9; exit screen shutter 10; the light filter of the output screen 11; handle position of the moving lens of the exit screen 12; handle position of the shutter of the exit screen 13; the handle of the position of the light filter of the output screen 14; a lens position sensor of the output screen 15; exit screen shutter position sensor 16; the sensor of the position of the light filter of the output screen 17. It is a lens manufactured by the enterprises of the space industry. Its input receives light signals from the focusing compensators 5 and 6, and from the first output from the lens position sensor of the output screen 15 to the focusing compensator control unit 7, from the second output from the lens position sensor of the output screen 15 to the interface and exchange device of the space simulator 18, from the third output from the position sensor of the shutter of the output screen 16 to the interface and exchange device of the space simulator 18, from the fourth output from the position sensor of the light filter of the output screen 17 to the interface and exchange device of the space simulator 18.

Перемещающая линза 9 предназначена для формирования светового потока совмещенного изображения в ЦП и ПП. Представляет собой стекло, выпускается предприятиями космической отрасли. Получает световые сигналы от компенсаторов фокусировки 5 и 6, механически связана с датчиком положения линзы выходного экрана 15 через рукоятку положения линзы выходного экрана 12.The moving lens 9 is designed to form the luminous flux of the aligned image in the CPU and PP. It is a glass produced by the enterprises of the space industry. Receives light signals from focusing compensators 5 and 6, is mechanically connected to the lens position sensor of the output screen 15 through the handle of the position of the lens of the output screen 12.

Шторка выходного экрана 10 предназначена для ограничения яркости изображения на выходном экране ВСК-4ТИ. Представляет собой устройство для ограничения светового потока, выпускается предприятиями космической отрасли. Получает световые сигналы от компенсаторов фокусировки 5 и 6, механически связана с датчиком положения шторки выходного экрана 16 через рукоятку положения шторки выходного экрана 13.The exit screen shutter 10 is designed to limit the brightness of the image on the VSK-4TI output screen. It is a device for limiting the luminous flux, produced by enterprises in the space industry. Receives light signals from focusing compensators 5 and 6, is mechanically connected to the exit screen shutter position sensor 16 through the exit screen shutter position handle 13.

Светофильтр выходного экрана 11 предназначен для устранения засветки периферийного поля выходного экрана от солнца. Представляет собой устройство для подавления солнечного спектра, выпускается предприятиями космической отрасли. Получает световые сигналы от компенсаторов фокусировки 5 и 6, механически связан с датчиком положения светофильтра выходного экрана 17 через рукоятку положения светофильтра выходного экрана 14.The light filter of the output screen 11 is designed to eliminate the illumination of the peripheral field of the output screen from the sun. It is a device for suppressing the solar spectrum, produced by enterprises in the space industry. Receives light signals from focusing compensators 5 and 6, is mechanically connected to the position sensor of the light filter of the output screen 17 through the handle of the position of the filter of the output screen 14.

Рукоятка положения линзы выходного экрана 12 предназначена для воздействия оператором на перемещающуюся линзу 9 и передачи механического воздействия на датчик положения линзы выходного экрана 15. Представляет собой деталь для механического соединения линзы выходного экрана 9 и датчика положения линзы выходного экрана 15, выпускается предприятиями космической отрасли.The handle of the position of the lens of the exit screen 12 is designed for the operator to act on the moving lens 9 and transfer the mechanical action to the sensor of the position of the lens of the output screen 15. It is a part for the mechanical connection of the lens of the output screen 9 and the sensor of the position of the lens of the output screen 15, produced by the enterprises of the space industry.

Рукоятка положения шторки выходного экрана 13 предназначена для воздействия оператором на шторку 10 и передачи механического воздействия на датчик положения шторки выходного экрана 16. Представляет собой деталь для механического соединения шторки выходного экрана 10 и датчика положения шторки выходного экрана 16, выпускается предприятиями космической отрасли.The handle for positioning the shutter of the exit screen 13 is intended for the operator to act on the shutter 10 and transfer the mechanical action to the position sensor of the shutter of the exit screen 16. It is a part for the mechanical connection of the shutter of the exit screen 10 and the sensor of the position of the shutter of the exit screen 16, produced by the enterprises of the space industry.

Рукоятка положения светофильтра выходного экрана 14 предназначена для воздействия оператором на светофильтр 11 и передачи механического воздействия на датчик положения светофильтра выходного экрана 17. Представляет собой деталь для механического соединения светофильтра выходного экрана 11 и датчика положения шторки выходного экрана 17, выпускается предприятиями космической отрасли.The handle of the position of the light filter of the exit screen 14 is intended for the operator to act on the light filter 11 and transfer the mechanical action to the position sensor of the light filter of the exit screen 17. It is a part for the mechanical connection of the light filter of the exit screen 11 and the sensor of the position of the curtain of the exit screen 17, produced by the enterprises of the space industry.

Датчик положения линзы выходного экрана 15 предназначен для формирования электрического сигнала положения перемещающейся линзы выходного экрана 9 от рукоятки положения линзы выходного экрана 12. Датчик представляет собой резистор переменного сопротивления, стандартно выпускаемый промышленностью. Механически связан с перемещающейся линзой выходного экрана 9 через рукоятку положения линзы выходного экрана 12. Передает сигналы на блок управления компенсаторами фокусировки 7 и в устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18.The lens position sensor of the output screen 15 is designed to generate an electrical signal of the position of the moving lens of the output screen 9 from the handle of the position of the lens of the output screen 12. The sensor is a variable resistance resistor produced by the industry as standard. Mechanically connected to the moving lens of the output screen 9 through the handle of the position of the lens of the output screen 12. Transmits signals to the control unit for focus compensators 7 and to the interface and exchange device of the space simulator 18.

Датчик положения шторки выходного экрана 16 предназначен для формирования электрического сигнала положения шторки выходного экрана 10 от рукоятки положения шторки выходного экрана 13. Датчик представляет собой резистор переменного сопротивления, стандартно выпускаемый промышленностью. Механически связан со шторкой выходного экрана 10 через рукоятку положения шторки выходного экрана 13. Передает сигналы в устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18.The exit screen shutter position sensor 16 is designed to generate an electrical signal of the output screen shutter position 10 from the exit screen shutter position handle 13. The sensor is a variable resistance resistor produced by the industry as standard. Mechanically connected to the exit screen shutter 10 through the position handle of the exit screen shutter 13. Transmits signals to the interface and exchange device of the space simulator 18.

Датчик положения светофильтра выходного экрана 17 предназначен для формирования электрического сигнала положения светофильтра выходного экрана 11 от рукоятки положения светофильтра выходного экрана 14. Датчик представляет собой резистор переменного сопротивления, стандартно выпускаемый промышленностью. Механически связан со светофильтром выходного экрана 11 через рукоятку положения светофильтра выходного экрана 14. Передает сигналы в устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18.The sensor of the position of the light filter of the output screen 17 is designed to generate an electrical signal of the position of the filter of the output screen 11 from the handle of the position of the filter of the output screen 14. The sensor is a variable resistance resistor produced by the industry as standard. It is mechanically connected to the output screen 11 through the position handle of the output screen 14. Transmits signals to the interface and exchange device of the space simulator 18.

Устройство сопряжения и обмена космического тренажера 18 предназначено для приема сигналов от датчиков положения выходного экрана 8 и преобразования их в цифровой вид. Входит в структуру космического тренажера ТПК «Союз-МС». Представляет аналого-цифровое устройство, стандартно выпускаемое промышленностью. На вход его поступают сигналы от датчиков положения 15, 16, 17 выходного экрана 8, а с выхода сигналы поступают в вычислительную систему (ВС) космического тренажера 19.The interface and exchange device of the space simulator 18 is designed to receive signals from position sensors of the output screen 8 and convert them into digital form. Included in the structure of the space simulator TPK "Soyuz-MS". Represents the industry standard analog-to-digital device. Signals from position sensors 15, 16, 17 of the output screen 8 arrive at its input, and from the output the signals are sent to the computer system (CS) of the space simulator 19.

Вычислительная система (ВС) космического тренажера 19 выполняет обработку цифровых сигналов, соответствующих датчикам положения 15, 16, 17 выходного экрана 8 и формирование управляющих сигналов для СКГИ 1 с учетом расположения объектов в моделируемой внешней визуальной обстановки. Входит в структуру космического тренажера ТПК «Союз-МС». Представляет аппаратно-программный комплекс, стандартно выпускаемый промышленностью. На вход ее поступают сигналы от УСО космического тренажера 18, а с выхода сигналы поступают в СКГИ 1.The computer system (CS) of the space simulator 19 processes digital signals corresponding to position sensors 15, 16, 17 of the output screen 8 and generates control signals for the SCGI 1 taking into account the location of objects in the simulated external visual environment. Included in the structure of the space simulator TPK "Soyuz-MS". Represents a hardware and software complex, standard manufactured by the industry. Signals from the USO of the space simulator 18 arrive at its input, and from the output the signals are sent to the SKGI 1.

Функционирование устройства происходит следующим образом.The device operates as follows.

В процессе проведения тренировки СКГИ 1 по командам от ВС космического тренажера 19 в реальном масштабе времени формирует трехмерные динамические сюжеты внешней визуальной обстановки для нескольких средств наблюдения тренажера. Одним из таких средств наблюдения является тренажерный вариант визира ВСК-4 - визир специального комплекса в тренажерном исполнении ВСК-4ТИ для моделирования фокусировки изображения на космическом тренажере транспортного пилотируемого корабля. СКГИ генерирует изображение для центрального поля с наложением изображения для периферийных полей.In the process of training, SKGI 1, on commands from the aircraft of the space simulator 19, in real time forms three-dimensional dynamic plots of the external visual environment for several means of observing the simulator. One of these means of observation is the training version of the VSK-4 sighting device - the sighting device of a special complex in the training version VSK-4TI for simulating the focusing of the image on the space simulator of a manned transport spacecraft. SKGI generates an image for the central field with an overlay image for the peripheral fields.

С выхода формирователя изображений видеосигнал поступает на вход HDMI проектора 3. Проектор 3 воспроизводит изображение внешней визуальной обстановки и проецирует его на светоделитель 4.From the output of the imager, the video signal goes to the HDMI input of the projector 3. Projector 3 reproduces the image of the external visual environment and projects it onto the beam splitter 4.

Светоделитель 4 обеспечивает формирование двух потоков изображения от проектора 3 для центрального поля и периферийных полей ВСК-4ТИ. Соотношение силы света при разделении светового потока выбирается после расчета всей оптической схемы визира специального комплекса в тренажерном исполнении ВСК-4ТИ для моделирования фокусировки изображения на космическом тренажере транспортного пилотируемого корабля.The beam splitter 4 provides the formation of two streams of the image from the projector 3 for the central field and the peripheral fields of the VSK-4TI. The ratio of luminous intensity when dividing the luminous flux is selected after calculating the entire optical scheme of the sighting device of a special complex in the training version VSK-4TI for modeling the focusing of the image on the space simulator of a manned transport spacecraft.

От светоделителя 4 разделенные световые потоки поступают на вход компенсатора фокусировки изображения для центрального поля (ЦП) 5 и компенсатора фокусировки изображения для периферийных полей (ПП) 6. Компенсаторы 5 и 6 представляют собой оптико-механические блоки. Для управления фокусом компенсаторов применяются приводы высокой точности, управляемые блоком управления компенсаторами фокусировки 7.From the beam splitter 4, the separated light fluxes enter the input of the image focusing compensator for the central field (CP) 5 and the image focusing compensator for the peripheral fields (CP) 6. The compensators 5 and 6 are optical-mechanical units. To control the focus of the compensators, high-precision drives are used, controlled by the focus compensator control unit 7.

Блок управления компенсаторами фокусировки 7 обеспечивает параллельный расчет параметров управления отдельно для каждого компенсатора фокусировки изображения 5 и 6 на основании информации, поступающей от датчика положения линзы выходного экрана 15.The control unit for focus compensators 7 provides a parallel calculation of the control parameters separately for each image focus compensator 5 and 6 on the basis of information coming from the lens position sensor of the output screen 15.

Линейное перемещение линзы выходного экрана 8 при вращении рукоятки «ЭКРАН» не приводит к расфокусировке и геометрическим искажениям изображения в ЦП и ПП. Это достигается применением компенсаторов фокусировки изображения 5 и 6. В штатном ВСК-4 вращение рукоятки «ЭКРАН» приводит к расфокусировке изображения при расстоянии до цели менее 40 метров.The linear movement of the lens of the output screen 8 when the "SCREEN" handle is rotated does not lead to defocusing and geometric distortions of the image in the CPU and PP. This is achieved by using image focusing compensators 5 and 6. In the standard VSK-4, rotation of the EKRAN handle leads to defocusing of the image at a distance to the target of less than 40 meters.

Моделирование процесса фокусировки изображения в визире специального комплекса в тренажерном исполнении ВСК-4ТИ для моделирования фокусировки изображения на космическом тренажере транспортного пилотируемого корабля производится средствами СКГИ 1 по командам от ВС космического тренажера 19.Modeling the process of focusing the image in the sight of a special complex in the simulator VSK-4TI for modeling the focusing of the image on the space simulator of a manned transport vehicle is carried out by means of SKGI 1 according to commands from the aircraft of the space simulator 19

Аналоговый сигнал от датчика положения перемещающейся линзы 15 поступает на вход УСО космического тренажера 18. Происходит оцифровка данного сигнала с последующей передачей в ВС космического тренажера 19.An analog signal from the position sensor of the moving lens 15 is fed to the input of the USO of the space simulator 18. This signal is digitized with subsequent transmission to the aircraft of the space simulator 19.

Рассчитанный параметр фокусировки передается от ВС космического тренажера 19 в СКГИ 1 для применения к генерируемому изображению эффекта «расфокусировки».The calculated focusing parameter is transmitted from the aircraft of the space simulator 19 to SKGI 1 to apply the "defocus" effect to the generated image.

Аналоговые сигналы от датчика положения шторки 16 и датчика положения светофильтра 17 поступают на вход УСО космического тренажера 18. Происходит оцифровка данных сигналов с последующей передачей в ВС космического тренажера 19.Analog signals from the shutter position sensor 16 and the light filter position sensor 17 are fed to the input of the USO of the space simulator 18. These signals are digitized with subsequent transmission to the aircraft of the space simulator 19.

В зависимости от параметров сигналов датчиков положения перемещающейся линзы 15, шторки 16 и светофильтра 17 формируются команды в ВС 19 и передаются в СКГИ 1. В СКГИ 1 на выходное изображение накладываются объекты, соответствующие размерам и положению физических объектов в ВСК-4ТИ. Данное изображение для контроля за действиями оператора подается на монитор инструктора 2.Depending on the parameters of the signals from the position sensors of the moving lens 15, the shutter 16 and the light filter 17, commands are generated in the VS 19 and transmitted to the SKGI 1. In the SKGI 1, objects corresponding to the size and position of physical objects in the VSK-4TI are superimposed on the output image. This image is fed to the instructor monitor 2 to monitor the operator's actions.

Преимуществами предлагаемой схемы моделирования процесса фокусировки изображения в визире специального комплекса в тренажерном исполнении ВСК-4ТИ для моделирования фокусировки изображения на космическом тренажере транспортного пилотируемого корабля перед известной, расширяющими ее функциональные возможности, являются:The advantages of the proposed scheme for modeling the process of focusing the image in the sight of a special complex in the simulator version VSK-4TI for modeling the focusing of the image on the space simulator of a transport manned spacecraft over the known one, expanding its functionality, are:

1. Использование в визире ВСК-4ТИ перемещающейся линзы 9 и компенсаторов фокусировки изображения 5 и 6 для предоставления оператору реального изображения на выходном экране.1. The use of a moving lens 9 and image focusing compensators 5 and 6 in the VSK-4TI sighting device to provide the operator with a real image on the output screen.

2. Представление инструктору информации положения шторки и светофильтра для контроля инструктором за действиями оператора.2. Presentation to the instructor of information on the position of the shutter and the light filter for the instructor to control the operator's actions.

Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает устранение недостатков известной схемы построения тренажерных вариантов визира ВСК-4 космического тренажера транспортного пилотируемого корабля, а ее использование позволяет расширить функциональные возможности тренажеров пилотируемых космических аппаратов при подготовке космонавтов к решению задач с использованием визира ВСК-4.Thus, the proposed useful model eliminates the shortcomings of the well-known scheme for constructing training variants of the VSK-4 sighting device for the space simulator of a manned transport spacecraft, and its use makes it possible to expand the functionality of the manned spacecraft simulators when preparing cosmonauts for solving problems using the VSK-4 sighting device.

Claims (1)

Визир специального комплекса в тренажерном исполнении ВСК-4ТИ для моделирования фокусировки изображения на космическом тренажере транспортного пилотируемого корабля, выполненный с возможностью соединения с последовательно соединенными устройством сопряжения и обмена космического тренажера, вычислительной системой космического тренажера и системой компьютерной генерации изображений, второй выход системы компьютерной генерации изображений связан с входом монитора инструктора, и содержащий светоделитель, выполненный с возможностью обеспечения формирования двух потоков изображения от проектора для центрального поля и периферийных полей, выходной экран, содержащий рукоятку положения линзы выходного экрана, датчик положения линзы выходного экрана, последовательно соединенные рукоятку положения светофильтра выходного экрана и светофильтр выходного экрана, и последовательно соединенные рукоятку положения шторки выходного экрана и шторку выходного экрана, отличающийся тем, что введены компенсатор фокусировки изображения для центрального поля, компенсатор фокусировки изображения для периферийных полей; блок управления компенсаторами фокусировки, а в выходной экран введены перемещающаяся линза, датчик положения шторки выходного экрана, датчик положения светофильтра выходного экрана, при этом первый вход компенсатора фокусировки изображения для центрального поля оптически связан с первым выходом светоделителя, а выход компенсатора фокусировки изображения для центрального поля оптически связан с перемещающейся линзой, первый вход компенсатора фокусировки изображения для периферийных полей оптически связан со вторым выходом светоделителя, а выход компенсатора фокусировки изображения для периферийных полей оптически связан с перемещающейся линзой, выход блока управления компенсаторами фокусировки подключен к вторым входам компенсатора фокусировки изображения для периферийных полей и компенсатора фокусировки изображения для центрального поля, а вход связан с первым выходом датчика положения линзы выходного экрана, к шторке выходного экрана и светофильтру выходного экрана механически подключены датчик положения шторки выходного экрана и датчик положения светофильтра выходного экрана соответственно, выходы которых являются третьим и четвертым выходами выходного экрана и выполнены с возможностью подключения ко второму и третьему входам устройства сопряжения и обмена космического тренажера, первый вход которого подключен ко второму выходу датчика положения линзы выходного экрана, рукоятка положения линзы выходного экрана механически связана с перемещающейся линзой, к которой подключен датчик положения линзы выходного экрана.Vizier of a special complex in the simulator version VSK-4TI for simulating image focusing on the space simulator of a transport manned spacecraft, made with the ability to connect to a serially connected device for interface and exchange of a space simulator, a computer system of a space simulator and a computer image generation system, the second output of a computer image generation system connected to the input of the instructor's monitor, and containing a beam splitter configured to provide the formation of two image streams from the projector for the central field and peripheral fields, an output screen containing a handle for the position of the output screen lens, a position sensor for the output screen lens, serially connected handle for the position of the output screen light filter and an output screen light filter, and a series-connected handle for the position of the exit screen shutter and an output screen shutter, characterized in that compensation is introduced image focusing op for the central field, image focusing compensator for peripheral fields; a focusing compensator control unit, and a moving lens, an output screen shutter position sensor, an output screen light filter position sensor are introduced into the output screen, while the first input of the image focusing compensator for the central field is optically connected to the first output of the beam splitter, and the output of the image focusing compensator for the central field optically coupled to the moving lens, the first input of the image focusing compensator for peripheral fields is optically coupled to the second output of the beam splitter, and the output of the image focusing compensator for peripheral fields is optically coupled to the moving lens, the output of the focus compensator control unit is connected to the second inputs of the image focusing compensator for peripheral fields and an image focusing compensator for the central field, and the input is connected to the first output of the output screen lens position sensor, mechanically connected to the output screen shutter and the output screen light filter the sensor of the position of the exit screen curtain and the sensor of the position of the light filter of the output screen, respectively, the outputs of which are the third and fourth outputs of the output screen and are made with the possibility of connecting to the second and third inputs of the interface and exchange device of the space simulator, the first input of which is connected to the second output of the lens position sensor of the output screen, the handle of the position of the lens of the output screen is mechanically connected to the moving lens, to which the sensor of the position of the output screen lens is connected.
RU2020124396U 2020-07-23 2020-07-23 Vizier of a special complex VSK-4TI in simulator design for simulating image focusing on the space simulator of a manned transport spacecraft RU203320U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124396U RU203320U1 (en) 2020-07-23 2020-07-23 Vizier of a special complex VSK-4TI in simulator design for simulating image focusing on the space simulator of a manned transport spacecraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020124396U RU203320U1 (en) 2020-07-23 2020-07-23 Vizier of a special complex VSK-4TI in simulator design for simulating image focusing on the space simulator of a manned transport spacecraft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU203320U1 true RU203320U1 (en) 2021-03-31

Family

ID=75356273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020124396U RU203320U1 (en) 2020-07-23 2020-07-23 Vizier of a special complex VSK-4TI in simulator design for simulating image focusing on the space simulator of a manned transport spacecraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU203320U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5320534A (en) * 1990-11-05 1994-06-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Helmet mounted area of interest (HMAoI) for the display for advanced research and training (DART)
RU2325706C1 (en) * 2006-10-13 2008-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт авиационного оборудования Visualisation system
US9618751B2 (en) * 2009-04-29 2017-04-11 Bae Systems Plc Head mounted display

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5320534A (en) * 1990-11-05 1994-06-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Helmet mounted area of interest (HMAoI) for the display for advanced research and training (DART)
RU2325706C1 (en) * 2006-10-13 2008-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт авиационного оборудования Visualisation system
US9618751B2 (en) * 2009-04-29 2017-04-11 Bae Systems Plc Head mounted display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5133050A (en) Telescope operating system
CN107105209B (en) Projected image geometric distortion automatic correction system and its bearing calibration
CN201173856Y (en) Detection system for detecting digital cameras complete machine performance
CN106530894A (en) Flight trainer virtual head-up display method through augmented reality technology and flight trainer virtual head-up display system thereof
CN102175262B (en) Dynamic multi-star star chart simulator based on digital micromirror device (DMD) and simulation method thereof
CN111062869B (en) Multi-channel correction splicing method for curved curtain
US4512745A (en) Flight simulator with dual probe multi-sensor simulation
CN113035010A (en) Virtual and real scene combined visual system and flight simulation device
RU203320U1 (en) Vizier of a special complex VSK-4TI in simulator design for simulating image focusing on the space simulator of a manned transport spacecraft
RU2325706C1 (en) Visualisation system
US3234665A (en) Simulated periscope apparatus
RU136618U1 (en) SYSTEM OF IMITATION OF THE EXTERNAL VISUAL SITUATION IN ON-BOARD MEANS FOR OBSERVING THE EARTH SURFACE OF THE SPACE SIMULATOR
Roganov et al. Requirements for optical-hardware-software systems for modeling three-dimensional visually observable space for training simulators for locomotives
CN206400925U (en) A kind of container simulates prestowage experience system
CN206585674U (en) Geometric distortion correction device based on pixel Discrete Mapping set
RU2484535C1 (en) Method to model dynamics of aircraft flight and modelling complex for its realisation
RU116260U1 (en) AIRCRAFT MODELING COMPLEX "STEREO SV"
TWI610278B (en) An interactive teaching and training system for simulating night-vision goggles and method thereof
Moshell et al. A research testbed for virtual environment training applications
Dixon et al. Overestimation of heights in virtual reality is influenced more by perceived distal size than by the 2-D versus 3-D dimensionality of the display
RU8828U1 (en) OPERATOR TRAINING SYSTEM FOR AIRCRAFT MAINTENANCE
RU2451343C2 (en) Visual display system
Brookshire et al. Military vehicle training with augmented reality
RU44403U1 (en) VISUAL INFORMATION DISPLAY DEVICE FOR THE AIRCRAFT SIMULATOR
RU112990U1 (en) SIMULATOR FOR PREPARATION OF OPERATORS OF ANTI-TANK MISSILE COMPLEXES