RU2348060C1 - Marine simulator for instruction, training and development of operators and specialists in maintenance of hydrophysical complexes of water anomaly detection and classification - Google Patents
Marine simulator for instruction, training and development of operators and specialists in maintenance of hydrophysical complexes of water anomaly detection and classification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348060C1 RU2348060C1 RU2007130172/28A RU2007130172A RU2348060C1 RU 2348060 C1 RU2348060 C1 RU 2348060C1 RU 2007130172/28 A RU2007130172/28 A RU 2007130172/28A RU 2007130172 A RU2007130172 A RU 2007130172A RU 2348060 C1 RU2348060 C1 RU 2348060C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- training
- hydrophysical
- modeling
- workplace
- Prior art date
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к информационным системам моделирования и тренинга и может быть использовано для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению обнаружения и классификации аномалий водной среды, для решения задач исследования, проектирования, испытания и поддержки гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды.The invention relates to information systems for modeling and training and can be used for training, training and advanced training of operators and specialists in the application of detection and classification of anomalies in the aquatic environment, for solving problems of research, design, testing and support of hydrophysical complexes for detecting and classifying anomalies in the aquatic environment.
Задача, решаемая изобретением, заключается в создании информационной системы моделирования и тренинга, обеспечивающей решение задач исследования, проектирования, испытания и поддержки обнаружения и классификации аномалий водной среды, а также для осуществления обучения и тренинга операторов комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды.The problem solved by the invention is to create an information modeling and training system that solves the problems of research, design, testing and support for the detection and classification of anomalies in the aquatic environment, as well as for the education and training of operators of complexes for detecting and classifying anomalies in the aquatic environment.
Сущность изобретения заключается в том, что в морской тренажер для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды, содержащий рабочее место 7 руководителя обучения, соединенное с блоком 6 программного управления и блоком 8 оценки действий обучаемого, первый выход которого соединен с первьм входом блока 13 документирования результатов обучения, рабочее место 1 обучаемого, связанное с блоком 2 моделирования функционирования комплекса и соединенное первым выходом со вторьм входом блока 13 документирования результатов обучения, введены блок 11 формирования корректирующих действий, подключенный ко второму выходу блока 8 оценки действий обучаемого и соединенный с входом рабочего места 1 обучаемого, блок 10 информирования руководителя обучения о действиях обучаемого, подключенный ко второму выходу рабочего места обучаемого и входам рабочего места 7 руководителя обучения, блок 3 формирования природных аномалий гидрофизических полей, блок 12 формирования искусственных аномалий, блок 4 моделирования движения судна и блок 5 моделирования источников искусственных аномалий гидрофизических полей, связанные каждый с блоком 6 программного управления, соединенным с блоком 9 хранения картографической информации о районе плавания, выходы которого соединены с входами блока 3 формирования природных аномалий и блока 5 формирования искусственных аномалий и входом блока 15 формирования сценариев обучения, подключенного к рабочему месту 7 руководителя обучения и соединенного с входом блока 6 программного управления и блока 14 хранения сценариев обучения, соединенного с входами рабочего места 7 руководителя обучения и блока 8 оценки действий обучаемого.The essence of the invention lies in the fact that in the marine simulator for training, training and advanced training of operators and specialists in the use of hydrophysical complexes for the detection and classification of anomalies in the aquatic environment, containing the workplace 7 of the training supervisor, connected to the program control unit 6 and the learner's action assessment unit 8 , the first output of which is connected to the first input of the unit 13 for documenting learning outcomes, the learner’s workplace 1 associated with the functional modeling block 2 complex and connected by the first output to the second input of the training results documenting unit 13, a corrective actions generation unit 11 has been introduced, connected to the second output of the learner’s actions assessment unit 8 and connected to the entrance of the learner’s workplace 1, the learning manager information unit 10 about the learner’s actions, connected to the second exit of the trainee’s workplace and the entrances of the workplace 7 training supervisor, block 3 of the formation of natural anomalies of hydrophysical fields, block 12 of the formation of arts anomalies, block 4 modeling the movement of the vessel and block 5 modeling the sources of artificial anomalies of hydrophysical fields, each connected to the block 6 of the program control connected to the block 9 for storing cartographic information about the navigation area, the outputs of which are connected to the inputs of the block 3 of the formation of natural anomalies and block 5 the formation of artificial anomalies and the input of block 15 of the formation of training scenarios connected to the workplace 7 of the training manager and connected to the input of block 6 of the program control eniya and storage unit 14 training scenarios, connected to the inputs of the workplace 7, head of training and action evaluation unit 8 student.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема тренажера.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of the simulator.
Рабочее место 1 обучаемого (пульт обучаемого) представляет собой набор стандартных аппаратных средств гидрофизического комплекса в виде электронно-вычислительной машины (ЭВМ), плоско-панельных мониторов, клавиатуры, графического манипулятора, органов управления специального назначения.Workplace 1 of the trainee (trainee's console) is a set of standard hardware of the hydrophysical complex in the form of an electronic computer (computer), flat-panel monitors, keyboards, graphic manipulators, and special-purpose controls.
Пульт 1 обучаемого взаимодействует с блоком 2 моделирования функционирования гидрофизического комплекса, блоком 10 информирования руководителя обучения о действиях обучаемого, блоком 11 формирования корректирующих действий и блоком 13 документирования результатов обучения.The student’s console 1 interacts with the unit 2 for modeling the functioning of the hydrophysical complex, the unit 10 for informing the training leader about the student’s actions, the unit 11 for the formation of corrective actions, and the unit 13 for documenting the learning results.
Блок 2 моделирования функционирования комплекса реализует модели алгоритмов обработки информации, алгоритмов информационно-справочной системы, обеспечивающие моделирование штатной работы интерфейса оператор-система гидрофизического комплекса.Block 2 modeling the functioning of the complex implements models of information processing algorithms, information-reference system algorithms that provide modeling of the normal operation of the operator-system interface of the hydrophysical complex.
Блоки 3 и 12 формирования природных аномалий гидрофизических полей (ГФП) и искусственных аномалий ГФП являются основными функциональными блоками, в которых с помощью стохастических математических моделей производится имитационное моделирование сигналов гидрофизических полей, природного (фронтальные зоны, зоны спутных течений, зоны перепадов глубин и т.п.) и техногенного происхождения.Blocks 3 and 12 of the formation of natural anomalies of hydrophysical fields (HFP) and artificial anomalies of HFP are the main functional blocks in which, using stochastic mathematical models, simulation of signals of hydrophysical fields, natural (frontal zones, zones of satellite flows, zones of depth differences, etc.) is performed. n.) and technogenic origin.
Исходные данные для моделирования сигналов ГФП в блоки 3 и 12 поступают из блока 9 хранения картографической и гидрофизической информации о районе плавания. Формирование наборов исходных данных о природных аномалиях ГФП в районах плавания производится с рабочего места 7 руководителя обучения, с учетом многолетних статистических данных по сезонным вертикальным гидрологическим разрезам, картографической информации для решения конкретных задач обучения. Формирование наборов исходных данных о искусственных (техногенных) аномалиях ГФП производится на основе гидродинамической модели искусственных аномалий с учетом гидрологических условий в районе плавания.The initial data for modeling the HFP signals in blocks 3 and 12 come from block 9 for storing cartographic and hydrophysical information about the navigation area. The formation of initial data sets on the natural anomalies of HFP in the navigation areas is carried out from the workplace of the 7 training supervisor, taking into account long-term statistical data on seasonal vertical hydrological sections, cartographic information to solve specific training problems. The formation of sets of initial data on the artificial (technogenic) anomalies of HFP is based on the hydrodynamic model of artificial anomalies, taking into account the hydrological conditions in the navigation area.
Блок 4 моделирования движения судна обеспечивает имитацию его скорости, курса и глубины погружения датчиков ГФП в соответствии с поставленной задачей обучения.Block 4 modeling the movement of the vessel provides an imitation of its speed, course and depth of immersion of the HFP sensors in accordance with the task of training.
Блок 5 моделирования источников искусственных аномалий ГФП обеспечивает имитацию их динамических параметров в соответствии с выбранной задачей обучения.Block 5 modeling sources of artificial anomalies of HFP provides an imitation of their dynamic parameters in accordance with the selected training task.
Расчетные данные, формируемые в блоках 3, 12, 4, 5 поступают в блок 2 моделирования функционирования гидрофизического комплекса и обеспечивают моделирование его работы в штатных режимах.The calculated data generated in blocks 3, 12, 4, 5 enter block 2 of modeling the functioning of the hydrophysical complex and provide modeling of its operation in normal conditions.
Рабочее место 7 руководителя обучения (пульт руководителя обучения) содержит ЭВМ, дисплей, клавиатуру, графический манипулятор и служит для формирования сценариев обучения, управления процессом обучения и оценки действий обучаемых в ходе выполнения заданного сценария обучения и степени подготовленности оператора к работе с гидрофизическим комплексом в целом.The workplace 7 of the training supervisor (training supervisor console) contains a computer, a display, a keyboard, a graphic manipulator and serves to form training scenarios, manage the learning process and evaluate the actions of trainees in the course of the execution of a given training scenario and the degree of preparedness of the operator to work with the hydrophysical complex as a whole .
Блоки 14 и 15 хранения и формирования сценариев обучения содержат базу данных сценариев обучения, содержащую необходимые перечни картографических, гидрофизических данных, параметры движения судна, параметры источников искусственных аномалий, описаний результатов работы гидрофизического комплекса в заданных условиях.Blocks 14 and 15 for storing and generating training scenarios contain a database of training scenarios containing the necessary lists of cartographic, hydrophysical data, vessel motion parameters, parameters of the sources of artificial anomalies, descriptions of the results of the hydrophysical complex under given conditions.
Блок 10 информирования руководителя обучения о действиях обучаемого формирует на мониторе рабочего места руководителя обучения информацию о действиях обучаемого в процессе выполнения заданного сценария обучения (переключение режимов работы, корректировка параметров работы гидрофизического комплекса и т.п.).Block 10 informing the training leader about the student’s actions generates information on the student’s actions in the process of executing the given training scenario on the monitor of the training manager’s workplace (switching operating modes, adjusting the operation parameters of the hydrophysical complex, etc.).
Блок 8 оценки действий обучаемого формирует рекомендации для руководителя обучения по оценке действий обучаемого в конкретных эпизодах действующего сценария обучения и обеспечивает фиксацию в электронном журнале успеваемости его ошибочных действий.Block 8 evaluating the actions of the learner generates recommendations for the head of training on evaluating the actions of the learner in specific episodes of the current learning scenario and ensures that his erroneous actions are recorded in the electronic journal.
Блок 11 формирования корректирующих действий обеспечивает корректировку масштаба времени выполнения сценария (ускорение или замедление) возврат действующего сценария обучения в заданную руководителем обучения контрольную точку и повторение выбранного эпизода сценария.Block 11 of the formation of corrective actions provides the adjustment of the scale of the script execution time (acceleration or deceleration), the return of the current training scenario to the control point set by the training leader and the repetition of the selected scenario episode.
Блок 6 программного управления осуществляет управление процессами формирования и реализации сценариев обучения.Block 6 of the program control manages the processes of formation and implementation of training scenarios.
Подготовка операторов и специалистов по применению гидрофизических комплексов проводится в режимах:Training of operators and specialists in the use of hydrophysical complexes is carried out in the following modes:
- теоретическая подготовка,- theoretical training,
- практическая подготовка.- practical training.
Режим теоретической подготовки не рассматривается в данной заявке.The theoretical training mode is not considered in this application.
Практическая подготовка реализована в режимах «Сформированные Учебные мероприятия (УМ)» и «Игровые УМ». В этих режимах на пульте обучаемого реализован интерфейс «оператор-система» полностью совпадающий с интерфейсом гидрофизического комплекса. УМ реализованы путем имитации движения корабля с установленным на нем гидрофизическим комплексом в ускоренном или реальном масштабе времени.Practical training was implemented in the modes “Formed Training Events (UM)” and “Game UM”. In these modes, the operator-system interface on the student’s remote control is completely identical to the interface of the hydrophysical complex. UMs are implemented by simulating the movement of a ship with a hydrophysical complex installed on it in accelerated or real time scale.
В режиме «Сформированные УМ» действуют жестко заданные сценарии обучения с заранее известными результатами работы гидрофизического комплекса.In the “Formed UM” mode, rigidly defined training scenarios with pre-known results of the hydrophysical complex work are applied.
В режиме «Игровые УМ» руководитель обучения имеет возможность менять траекторию движения носителя относительно местоположения искусственных аномалий и техногенных аномалий. В этом случае результаты действий обучаемого оценивается руководителем обучения исходя из сложившейся обстановки.In the “Game Mind” mode, the training supervisor has the ability to change the path of the carrier relative to the location of artificial anomalies and technogenic anomalies. In this case, the results of the student’s actions are evaluated by the head of training based on the current situation.
Для формирования сценариев УМ в тренажере предусмотрен режим «Формирования УМ».To generate UM scenarios, the simulator provides the UM Formation mode.
Предлагаемый тренажер работает следующим образом.The proposed simulator works as follows.
1. Руководитель обучения на пульте руководителя обучения 7 выбирает требуемый сценарий из списка сформированного в соответствии с изучаемыми темами (или создает текущий вариант сценария в режиме «Формирование УМ»), зачитывает условие задачи обучаемому и запускает программу.1. The head of training on the console of the head of training 7 selects the required script from the list generated in accordance with the topics being studied (or creates the current version of the script in the "Formation of the Mind" mode), reads out the task condition to the student and launches the program.
2. Обучаемый оператор на пульте обучаемого 1 наблюдает результаты работы гидрофизического комплекса, принимает необходимые решения в соответствии с требованиями по использованию гидрофизического комплекса.2. The trained operator on the student’s remote control 1 observes the results of the hydrophysical complex, makes the necessary decisions in accordance with the requirements for the use of the hydrophysical complex.
3. Результаты действий обучаемого по управлению комплексом (переключение режимов работы, корректировка параметров комплекса, результаты расчетов и т.п.) руководитель обучения контролирует через блок 10 на пульте руководителя обучения 7. Для этого у него на пульте 7 индицируется в динамике разыгрываемая задача и есть возможность наблюдения штатного интерфейса оператор-система с результатами работы обучаемого (электронный журнал событий, индикация режимов работы, численные значения корректируемых параметров, результаты коммутации датчиков ГФП и т.п.). Контроль за действиями обучаемого осуществляется с помощью сообщений на пульте 7 руководителя обучения о необходимых действиях обучаемого. Сообщения информируют о том, как должен действовать обучаемый в соответствии со сценарием.3. The results of the learner’s actions to manage the complex (switching operating modes, adjusting the parameters of the complex, calculation results, etc.), the supervisor monitors through block 10 on the console of the supervisor 7. For this, the task being played is displayed on the remote control 7 and it is possible to observe the standard operator-system interface with the student’s work (electronic event log, indication of operating modes, numerical values of adjustable parameters, sensor switching results in HFP and the like). Monitoring the actions of the student is carried out using messages on the remote 7 of the head of training about the necessary actions of the student. Messages inform about how the student should act in accordance with the scenario.
4. Результаты контроля действий обучаемого фиксируется в журнале успеваемости и определяют итоговую оценку по изучаемой теме. При необходимости повторить фрагмент сценария (при ошибочных действиях обучаемого, не требующих прекращения решения поставленной задачи) руководитель обучения проводит корректирующие действия с пульта 7 через блок 11 возвращая решаемую по сценарию задачу в заданную точку или изменения масштаба времени (ускоряя или замедляя темп решения задачи).4. The results of monitoring the student’s actions are recorded in the academic record and determine the final grade for the topic being studied. If necessary, repeat a fragment of the scenario (for erroneous actions by the learner that do not require termination of the solution of the problem), the training leader carries out corrective actions from the remote control 7 through block 11, returning the task to be solved according to the scenario to the specified point or change the time scale (speeding up or slowing down the pace of solving the problem).
5. Результаты обучения документируются на принтере для последующего разбора и подтверждения правильности выставляемой оценки.5. The training results are documented on a printer for subsequent analysis and confirmation of the correctness of the grade.
Технический результат заключается в создании информационной системы моделирования и тренинга, обеспечивающей решение задач исследования, проектирования, испытания и поддержки обнаружения и классификации аномалий водной среды, а также для осуществления обучения и тренинга операторов комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды.The technical result consists in the creation of an information system for modeling and training, which provides the solution to the problems of research, design, testing and support for the detection and classification of anomalies in the aquatic environment, as well as for the education and training of operators of complexes for detecting and classifying anomalies in the aquatic environment.
Представленное описание и чертежи позволяют, используя существующую элементную базу изготовить предлагаемый тренажер в производстве и использовать его для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению обнаружения и классификации аномалий водной среды, для решения задач исследования, проектирования, испытания и поддержки гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды, что характеризует изобретение как промышленно применимое.The presented description and drawings allow using the existing element base to manufacture the proposed simulator in production and use it for training, training and advanced training of operators and specialists in the application of detection and classification of anomalies in the aquatic environment, for solving research, design, testing and support of hydrophysical detection systems and classification of anomalies in the aquatic environment, which characterizes the invention as industrially applicable.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130172/28A RU2348060C1 (en) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Marine simulator for instruction, training and development of operators and specialists in maintenance of hydrophysical complexes of water anomaly detection and classification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007130172/28A RU2348060C1 (en) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Marine simulator for instruction, training and development of operators and specialists in maintenance of hydrophysical complexes of water anomaly detection and classification |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2348060C1 true RU2348060C1 (en) | 2009-02-27 |
Family
ID=40529970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007130172/28A RU2348060C1 (en) | 2007-08-08 | 2007-08-08 | Marine simulator for instruction, training and development of operators and specialists in maintenance of hydrophysical complexes of water anomaly detection and classification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2348060C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445710C2 (en) * | 2010-02-03 | 2012-03-20 | Закрытое акционерное общество "Гранит-7" | Marine simulator for instruction, training and raising qualifications of operators and specialists on using hydrophysical systems for detection and classification of anomalies in aquatic environment |
-
2007
- 2007-08-08 RU RU2007130172/28A patent/RU2348060C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445710C2 (en) * | 2010-02-03 | 2012-03-20 | Закрытое акционерное общество "Гранит-7" | Marine simulator for instruction, training and raising qualifications of operators and specialists on using hydrophysical systems for detection and classification of anomalies in aquatic environment |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wan et al. | Pedagogical intervention practices: Improving learning engagement based on early prediction | |
| Ruipérez-Valiente et al. | Evaluation of a learning analytics application for open edX platform | |
| Mayes | Quantitative reasoning and its role in interdisciplinarity | |
| Nazir et al. | Can immersive virtual environments make the difference in training industrial operators | |
| Raffaghelli | Educators’ Data Literacy | |
| Agus et al. | Learning analytics contribution in education and child development: A review on learning analytics | |
| Khan et al. | Automatic student modelling for detection of learning styles and affective states in web based learning management systems | |
| Mayer | The role of metacognition in STEM games and simulations | |
| Akçapınar et al. | Analyzing the relationship between student’s assignment submission behaviors and course achievement through process mining analysis | |
| Davlataliyevna | PEDAGOGY IS A METHOD OF IMPROVING THE EFFECTIVENESS OF THE EDUCATIONAL PROCESS IN HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS BASED ON INDIVIDUAL EDUCATIONAL TECHNOLOGIES | |
| Vahdatikhaki et al. | Feedback support system for training of excavator operators | |
| Link et al. | Understanding online interaction through learning analytics: Defining a theory-based research agenda | |
| RU2348060C1 (en) | Marine simulator for instruction, training and development of operators and specialists in maintenance of hydrophysical complexes of water anomaly detection and classification | |
| Extremera et al. | Effects of time in virtual reality learning environments linked with materials science and engineering | |
| Vehteva et al. | Analysis and modeling of the negative impact of virtual reality | |
| Szczepański et al. | Application of a fuzzy controller in adaptive e-learning content used to evaluate student activity | |
| Ďuriš et al. | Development of Creative Thinking Skills of Bachelor Engineers Based on STEM Technology. | |
| RU2445710C2 (en) | Marine simulator for instruction, training and raising qualifications of operators and specialists on using hydrophysical systems for detection and classification of anomalies in aquatic environment | |
| RU2251157C2 (en) | Marine intellectual simulator | |
| Carlin et al. | Data mining for adaptive instruction | |
| Di Mitri et al. | The rise of multimodal tutors in education: insights from recent research | |
| Virvou et al. | A learning analytics tool for supporting teacher decision | |
| Lynch | A lightweight, feedback-driven runtime verification methodology | |
| Armenski et al. | Student satisfaction of e-learning tools for computer architecture and organization course | |
| Rybina et al. | Some Aspects of Individual Approach to Learning Based on Tutoring Integrated Expert Systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |