RU2638410C1 - Device for professional selection and training of tracking systems operators - Google Patents

Device for professional selection and training of tracking systems operators Download PDF

Info

Publication number
RU2638410C1
RU2638410C1 RU2016129649A RU2016129649A RU2638410C1 RU 2638410 C1 RU2638410 C1 RU 2638410C1 RU 2016129649 A RU2016129649 A RU 2016129649A RU 2016129649 A RU2016129649 A RU 2016129649A RU 2638410 C1 RU2638410 C1 RU 2638410C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
inputs
simulator
operator
adc
Prior art date
Application number
RU2016129649A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Дмитриевич Качаев
Алексей Геннадьевич Коротеев
Владимир Николаевич Овчаров
Вадим Вадимович Протопопов
Original Assignee
Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения
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 Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения filed Critical Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения
Priority to RU2016129649A priority Critical patent/RU2638410C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2638410C1 publication Critical patent/RU2638410C1/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

FIELD: military equipment.
SUBSTANCE: device contains a real process simulation unit, an information display unit and an operator workstation simulator with an operator console, a start-up simulator and a dynamic load simulation unit, and a unit of deviation from the prescribed control laws. The real process simulation unit, the information display unit, the operator console, the start-up simulator, the dynamic load simulation unit, and the unit of deviation from the prescribed control laws are combined into a local area network (LAN) using a LAN switch.
EFFECT: ensured sufficiently wide spread of the parameters of the control panels dynamics, critical in terms of time of operator dynamic adaptation to the features of the control panels used in real armament complexes.
2 cl, 4 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к военной технике, точнее к средствам для профессионального отбора и начального обучения операторов управляемого вооружения, например операторов систем слежения противотанковых ракетных комплексов (ПТРК), наводчиков танковых управляемых ракет (ТУР), операторов зенитных ракетно-пушечных комплексов (ЗРПК) и др., основой деятельности которых является наведение управляемого снаряда на цель с помощью двухкоординатного органа управления и удержание трассера ракеты на цели до окончания полетного времени ракеты.The present invention relates to military equipment, and more specifically to means for professional selection and initial training of guided weapons operators, for example, operators of tracking systems for anti-tank missile systems (ATGMs), gunners of tank guided missiles (TOURs), operators of anti-aircraft missile and cannon systems (SAM), etc. ., the main activity of which is to direct a guided projectile at a target using a two-coordinate control body and hold the rocket tracer on the target until the end of flight time Aketi.

Как известно (см., например, Основы инженерной психологии: Учебник для технических Вузов / Под ред. Б.Ф. Ломова.- М.: Высшая школа, 1986.), на начальных стадиях обучения работе в системах слежения образование двигательного навыка происходит под контролем зрения; впоследствии же этот контроль все более переходит к чувствительным приборам двигательного аппарата - к тактильному и кинестетическому анализаторам. При этом образуется внутренний контур регулирования, определяемый действием этих анализаторов, в котором сигналы проходят значительно быстрее (0,4 с), чем по внешнему контуру регулирования, включающему зрительный контроль (1-2 с). Это важное свойство может быть использовано также для повышения качества управления путем подачи сигналов обратной связи не на зрительный, а непосредственно на тактильный анализатор. По этому же каналу можно вводить различные помехи, имеющие место в реальных системах управления (удары, толчки, вибрации, изменения мышечных нагрузок) и оказывающие значительное влияние на качество управления.As is known (see, for example, Fundamentals of Engineering Psychology: A Textbook for Technical Universities / Edited by B.F. Lomov.- M .: Higher School, 1986.), in the initial stages of learning to work in tracking systems, the formation of motor skill occurs under vision control; subsequently, this control more and more passes to sensitive instruments of the motor apparatus - to tactile and kinesthetic analyzers. In this case, an internal control loop is formed, determined by the action of these analyzers, in which the signals pass much faster (0.4 s) than along the external control loop, including visual control (1-2 s). This important property can also be used to improve the quality of control by supplying feedback signals not to the visual, but directly to the tactile analyzer. Through the same channel, it is possible to introduce various interferences that occur in real control systems (shocks, shocks, vibrations, changes in muscle loads) and have a significant impact on the quality of control.

Двигательные характеристики включены во все виды деятельности и свидетельствуют о реальных потенциалах, ресурсах и резервах не только конкретного органа, но и организма в целом. В частности, для профессионального отбора операторов систем слежения и организации процесса их обучения в условиях внешних динамических воздействий важно знать такие характеристики их двигательной сферы, как тремор, антиципация (предвидение, предвосхищение), реакции (простая сенсомоторная, реакция выбора, реакция на движущий объект), мышечная выносливость, дифференцированность мышечного напряжения и др. профессионально-важные качества, определяющие особенности динамической адаптации в задачах компенсаторного и преследующего слежения. При этом при профотборе желательно все требуемые характеристики определять на одном рабочем месте, а при обучении развивать требуемые профессионально важные качества в условиях, максимально приближенных к реальным.Motor characteristics are included in all types of activities and testify to the real potentials, resources and reserves of not only a specific organ, but also the body as a whole. In particular, for the professional selection of tracking system operators and the organization of their training process under external dynamic influences, it is important to know such characteristics of their motor sphere as tremor, anticipation (anticipation, anticipation), reactions (simple sensorimotor, selection reaction, reaction to a moving object) , muscle endurance, differentiation of muscle tension, and other professionally important qualities that determine the features of dynamic adaptation in the tasks of compensatory and pursuing tracking i. At the same time, during professional selection, it is desirable to determine all the required characteristics at one workplace, and during training to develop the required professionally important qualities in conditions as close as possible to real ones.

Сложившиеся к настоящему времени методы исследования психомоторики, как правило, используют аппаратные средства для оценки отдельных характеристик опорно-двигательного аппарата и аппарата рабочих движений рук с обратной связью через зрительный анализатор (см., например, Практикум по возрастной психологии:/ Под ред. Л.А. Головей, Е.Ф. Рыбалко. - СПб.: Речь, 2001).The currently existing methods for the study of psychomotor, as a rule, use hardware to assess individual characteristics of the musculoskeletal system and the apparatus of the working movements of the hands with feedback through the visual analyzer (see, for example, Workshop on Age Psychology: / Ed. L. A. Golovey, E.F. Rybalko. - St. Petersburg: Speech, 2001).

Их общим недостатком является ограниченность применения (каждое средство измеряет только ту характеристику, для которой оно предназначено). Кроме того, даже при использовании всего набора таких средств невозможно оценить особенности динамической адаптации оператора при решении задач компенсаторного и преследующего слежения, тем более в условиях, максимально приближенных к реальным.Their common drawback is the limited use (each tool measures only the characteristic for which it is intended). In addition, even when using the entire set of such tools, it is impossible to evaluate the features of the dynamic adaptation of the operator when solving the problems of compensatory and pursuing tracking, especially in conditions as close as possible to real ones.

Оценку особенностей адаптации к динамическим нагрузкам в условиях, приближенных к реальным, можно проводить на тренажере, имитирующем реальную систему управления, в состав которого включен компьютер. Например, для этих целей может быть использовано устройство для профессионального отбора и обучения операторов систем слежения, содержащее последовательно соединенные блок моделирования реальных процессов и блок отображения информации, имитатор рабочего места оператора с пультом оператора, блоком имитации динамических нагрузок и имитатором механизма пуска, подключенным к блоку моделирования реальных процессов, выполненному на базе персонального компьютера (см. патент РФ №49326 от 15.07.2004 Устройство для профессионального отбора и обучения операторов систем слежения) - наиболее близкое к предлагаемому техническое решение, которое авторами рассматривается как ближайший аналог.The assessment of the features of adaptation to dynamic loads in conditions close to real can be carried out on a simulator that simulates a real control system, which includes a computer. For example, for these purposes, a device for professional selection and training of tracking system operators can be used, containing a series-connected real-life modeling unit and an information display unit, an operator workstation simulator with an operator console, a dynamic load simulation unit and a start-up simulator connected to the unit modeling of real processes, performed on the basis of a personal computer (see RF patent No. 49326 of July 15, 2004. A device for professional selection and training tracking system operators) is the closest to the proposed technical solution, which the authors consider as the closest analogue.

Устройство успешно используется в составе тренажеров для подготовки расчетов ЗРПК «Панцирь-С» 9Ф676-1 и 9Ф676-2 более 10 лет. Опыт его эксплуатации выявил существенный недостаток в начальной подготовке кандидатов в операторы, требующий обязательного «доучивания» на реальном комплексе вооружения для динамической адаптации оператора к особенностям законов управления конкретных образцов комплексов вооружения. Эти особенности объясняются значительным разбросом выходных характеристик датчиков команд, применяемых в современных комплексах управляемого вооружения, причем время адаптации тем больше, чем значительнее отличия динамики контура управления комплекса «Панцирь-С» от имитируемого в тренажере, прежде всего по чувствительности и крутизне команд наведения.The device has been successfully used as part of simulators to prepare calculations for the Pantsir-S 9F676-1 and 9F676-2 air defense missile systems for more than 10 years. The experience of its operation revealed a significant shortcoming in the initial training of candidates for operators, which requires mandatory “retraining” on a real weapon complex for the dynamic adaptation of the operator to the peculiarities of control laws for specific models of weapon systems. These features are explained by the significant variation in the output characteristics of command sensors used in modern guided weapon systems, the adaptation time being the greater, the greater is the difference between the dynamics of the control loop of the Pantsir-S complex and those simulated in the simulator, primarily in terms of sensitivity and steepness of guidance commands.

Практически во всех принятых на снабжение комплексах управляемого вооружения специалистами отмечается значительный разброс технических характеристик приводов как после изготовления, так и, особенно, в процессе износа при эксплуатации, к чему операторы оказываются неготовыми. Динамические стереотипы, выработанные в процессе подготовки на тренажерах со строго фиксированной динамикой контура управления (так называемая «мускульная память»), становятся тормозом для быстрой адаптации к реальным пультам управления с отличными от тренажерных техническими характеристиками).Practically in all specialist guided weapon systems accepted for supply, there is a significant variation in the technical characteristics of the drives both after manufacture and, especially, during wear during operation, which makes the operators unprepared. Dynamic stereotypes developed in the process of training on simulators with strictly fixed dynamics of the control loop (the so-called “muscle memory”) become a brake for quick adaptation to real control panels with different technical specifications).

С помощью устройства по патенту РФ №49326 от 15.07.2004 задача формирования у обучаемых гибких, легко трансформируемых навыков управления в отличающихся друг от друга по ряду технических характеристик контурах управления не может быть решена в полном объеме из-за отсутствия возможности варьирования характеристик пультов оператора, критичных по времени динамической адаптации к особенностям пультов (появление люфтов в механических передачах, изменение жесткости пружин возвратных механизмов и др.), так как используемый в нем блок имитации динамических нагрузок, выполненный в виде противовеса в форме кулачка и воздействующего на него по специальной программе электромагнита, создает только периодические кратковременные помехи (толчки) внутреннему контуру регулирования.Using the device according to the patent of the Russian Federation No. 49326 dated 07/15/2004, the task of creating flexible, easily transformable management skills in learners in control circuits that differ from each other in a number of technical characteristics cannot be completely solved due to the lack of the possibility of varying the characteristics of operator panels, time-critical dynamic adaptation to the features of the remotes (the appearance of backlash in mechanical transmissions, a change in the stiffness of the springs of the return mechanisms, etc.), since the dynamo simulation unit used in it load, made in the form of a counterweight in the form of a cam and acting on it according to a special electromagnet program, creates only periodic short-term interference (shocks) to the internal control loop.

Перед авторами стояла задача создать устройство, обеспечивающее достаточно большой разброс параметров динамики пультов управления, критичных по времени динамической адаптации оператора к особенностям пультов управления, используемых в реальных комплексах вооружения, особенно с частично выработанным ресурсом.The authors were faced with the task of creating a device that provides a sufficiently wide variation in the dynamics of control panels, which are time-critical for the dynamic adaptation of the operator to the features of control panels used in real weapon systems, especially with a partially developed resource.

Поставленная задача решена за счет того, что в известное устройство для профессионального отбора и обучения операторов систем слежения по патенту РФ №49326 от 15.07.2004, содержащее блок моделирования реальных процессов, блок отображения информации и имитатор рабочего места оператора с пультом оператора, имитатором механизма пуска и блоком имитации динамических нагрузок, введен блок формирования отклонений от заданных законов управления, причем блок моделирования реальных процессов, блок отображения информации, пульт оператора, имитатор механизма пуска, блок имитации динамических нагрузок и блок формирования отклонений от заданных законов управления объединены в локальную вычислительную сеть (ЛВС) с помощью коммутатора ЛВС.The problem is solved due to the fact that in the well-known device for professional selection and training of tracking system operators according to the patent of the Russian Federation No. 49326 dated July 15, 2004, it contains a block for modeling real processes, a block for displaying information and a simulator for the operator’s workstation with an operator panel, a simulator of the start-up mechanism and a unit for simulating dynamic loads, a unit for generating deviations from predetermined control laws has been introduced; moreover, a unit for modeling real processes, an information display unit, an operator console, a simulator start-up mechanism, a unit for simulating dynamic loads and a unit for generating deviations from predetermined control laws are combined into a local area network (LAN) using a LAN switch.

Блок формирования отклонений от заданных законов управления содержит потенциометрические датчики команд, усилители-адаптеры, аналого-цифровые преобразователи(АЦП) и мультиплексоры по каждому из двух каналов управления, а также мини-ЭВМ, подключенную к коммутатору ЛВС своими первыми входом и выходом, причем входы усилителей-адаптеров подключены к потенциометрическому датчику команд, первые их выходы соединены с соответствующими первыми входами АЦП, вторые выходы - соответственно со вторыми входами АЦП, первым и вторым входами мультиплексора и вторым и третьим входами мини-ЭВМ, третий вход мультиплексора подключен к выходам АЦП, а выход - к четвертому входу мини-ЭВМ, при этом третьи входы АЦП подключены к шине управления законом преобразования, связанной со вторым выходом мини-ЭВМ.The unit for generating deviations from the given control laws contains potentiometric command sensors, amplifiers, adapters, analog-to-digital converters (ADCs) and multiplexers for each of the two control channels, as well as mini-computers connected to the LAN switch with their first input and output, and inputs amplifiers-adapters are connected to a potentiometric command sensor, their first outputs are connected to the corresponding first inputs of the ADC, the second outputs are respectively to the second inputs of the ADC, the first and second inputs of the multipl with the second and third inputs of the minicomputer, the third input of the multiplexer is connected to the outputs of the ADC, and the output is connected to the fourth input of the minicomputer, while the third inputs of the ADC are connected to the control bus of the conversion law associated with the second output of the minicomputer.

Предлагаемое устройство для профессионального отбора и обучения операторов систем слежения обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для изделий подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.The proposed device for professional selection and training of operators of tracking systems has a combination of essential features not known from the prior art for products of this purpose, which allows us to conclude that the criterion of "novelty" for the invention is met.

Заявляемое устройство, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.The inventive device, according to the applicant and the authors, meets the criterion of "inventive step", because it does not explicitly follow from the prior art, i.e. not known from available sources of scientific, technical and patent information at the filing date.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью чертежей, где:The essence of the invention is illustrated using the drawings, where:

- на фиг. 1 представлена структурная схема устройства;- in FIG. 1 shows a block diagram of a device;

- на фиг. 2 - функциональная схема блока формирования отклонений от заданных законов управления по одному из каналов;- in FIG. 2 is a functional block diagram of the formation of deviations from predetermined control laws on one of the channels;

- на фиг. 3 - функциональная схема аналого-цифрового преобразователя канала Y;- in FIG. 3 is a functional diagram of an analog-to-digital converter of channel Y;

- на фиг. 4 - возможные законы управления датчиков команд типа «кнюппель» изделия 9П148 по каналам X (кривые 1, 2) и Y (кривая 3) и типа «танковая колонка» по каналу X изделий 9К116 и 9К119 (кривые 4 и 5 соответственно), где по оси абсцисс отражены углы отворотов поворотных механизмов датчиков команд, а по оси ординат угловые скорости системы наведения вооружения.- in FIG. 4 - possible laws of control of sensors of commands of the “joystick” type of product 9P148 on channels X (curves 1, 2) and Y (curve 3) and the “tank column” type on channel X of products 9K116 and 9K119 (curves 4 and 5, respectively), where the abscissa reflects the angles of the lapels of the rotary mechanisms of the command sensors, and the ordinate angular velocities of the weapon guidance system.

Предлагаемое устройство (фиг. 1) содержит блок 1 моделирования реальных процессов, блок 2 отображения информации и имитатор 3 рабочего места оператора с пультом 4 оператора, имитатором 5 механизма пуска и блоком 6 имитации динамических нагрузок и дополнительно введенный блок 7 формирования отклонений от заданных законов управления, причем блок 1 моделирования реальных процессов, блок 2 отображения информации, пульт 4 оператора, имитатор 5 механизма пуска, блок 6 имитации динамических нагрузок и блок 7 формирования отклонений от заданных законов управления объединены в локальную вычислительную сеть (ЛВС) с помощью коммутатора ЛВС 8.The proposed device (Fig. 1) contains a block 1 for modeling real processes, a block 2 for displaying information and a simulator 3 for the operator’s workstation with an operator panel 4, a simulator 5 for the start mechanism and a block 6 for simulating dynamic loads, and an additionally introduced block 7 for generating deviations from predetermined control laws moreover, unit 1 for modeling real processes, unit 2 for displaying information, console 4 for the operator, simulator 5 for the start mechanism, unit 6 for simulating dynamic loads and unit 7 for generating deviations from predetermined laws The controls are integrated into a local area network (LAN) using a LAN 8 switch.

Блок 7 формирования отклонений от заданных законов управления (фиг. 2) содержит потенциометрические датчики 9 команд, усилители-адаптеры 10 и 11, аналого-цифровые преобразователи 12 и 13 (АЦП) и мультиплексоры 14 по каждому из двух каналов управления, а также мини-ЭВМ 15, подключенную к коммутатору ЛВС 8 своими первыми входом и выходом, причем входы усилителей-адаптеров 10 и 11 подключены к потенциометрическому датчику 9 команд, первые их выходы соединены с соответствующими первыми входами АЦП 12 и 13, вторые выходы - соответственно со вторыми входами АЦП 12 и 13, первым и вторым входами мультиплексора 14 и вторым и третьим входами мини-ЭВМ 15, третий вход мультиплексора 14 подключен к выходам АЦП 12 и 13, а выход - к четвертому входу мини-ЭВМ 15, при этом третьи входы АЦП 12 и 13 подключены к шине управления законом преобразования, связанной со вторым выходом мини-ЭВМ 15.Block 7 of the formation of deviations from predetermined control laws (Fig. 2) contains potentiometric sensors 9 commands, amplifiers adapters 10 and 11, analog-to-digital converters 12 and 13 (ADC) and multiplexers 14 for each of the two control channels, as well as mini A computer 15 connected to the LAN switch 8 with its first input and output, and the inputs of the amplifier adapters 10 and 11 are connected to the potentiometric sensor 9 commands, their first outputs are connected to the corresponding first inputs of the ADC 12 and 13, the second outputs are respectively with the second inputs of the AD 12 and 13, the first and second inputs of the multiplexer 14 and the second and third inputs of the minicomputer 15, the third input of the multiplexer 14 is connected to the outputs of the ADC 12 and 13, and the output to the fourth input of the minicomputer 15, while the third inputs of the ADC 12 and 13 are connected to the control bus of the conversion law associated with the second output of the minicomputer 15.

Потенциометрический датчик 9 команд представляет собой устройство с двумя переменными проволочными резисторами и отводами от средней точки для подключения общего провода при работе от источников двухполярного напряжения Uпит., общий, Uпит. (см. например, изделие 1Э52 боевой машины БМП-3 или блок УТН-10 тренажера 9Ф660-3 для подготовки операторов ПТРК «Конкурс-М»).The potentiometric sensor of 9 commands is a device with two variable wire resistors and taps from the midpoint for connecting a common wire when working from bipolar voltage sources Upit., Common, Upit. (see, for example, product 1E52 of the BMP-3 combat vehicle or the UTN-10 unit of the 9F660-3 simulator for the training of operators of the Konkurs-M ATGM).

Усилители-адаптеры 10 и 11, формирующие размах напряжений потенциометрических датчиков для обеспечения требуемых значений импендансных связей с аналого-цифровыми преобразователями, в том числе по полярности преобразуемых напряжений, могут быть выполнены, например, на базе операционных усилителей 140 УД 14.Amplifiers-adapters 10 and 11, which form the voltage span of potentiometric sensors to provide the required values of impedance connections with analog-to-digital converters, including the polarity of the converted voltages, can be performed, for example, on the basis of operational amplifiers 140 UD 14.

Каждый из аналого-цифровых преобразователей 12 и 13 (фиг. 3) содержит:Each of the analog-to-digital converters 12 and 13 (Fig. 3) contains:

- ключевые схемы управления съемом сигналов с усилителей-адаптеров, выполненные на транзисторах VT1-VTn (типа 2Т3102А,Б) и переменных резисторах R1-Rn (типа СП3-39, СП5-22, СП5-28Б);- key control circuits for picking up signals from amplifiers-adapters made on VT1-VTn transistors (type 2T3102A, B) and variable resistors R1-Rn (type SP3-39, SP5-22, SP5-28B);

- ячейки разрядов АЦП, выполненные на базе 4-элементных схем 2И-НЕ серий 134 ЛБ1А, 176ЛА7, 561ЛА7.- ADC discharging cells made on the basis of 4-element 2I-NOT circuits of series 134 LB1A, 176LA7, 561LA7.

Мультиплексор 14, обеспечивающий преобразование параллельного кода в последовательный, может быть выполнен, например, на базе микросхемы К155 КП 1.The multiplexer 14, which provides the conversion of parallel code into serial, can be performed, for example, on the basis of the K155 KP 1 chip.

Устройство для профессионального отбора и обучения операторов систем слежения работает следующим образом.A device for the professional selection and training of tracking system operators works as follows.

Перед выполнением обучаемым оператором учебно-тренировочной задачи (УТЗ) инструктор устанавливает один из возможных вариантов технических характеристик имитируемого органа управления, отраженных на фиг. 4, где по оси абсцисс отложены углы отворота датчика команд от нормали, а по оси ординат - соответствующие им угловые скорости наведения прицельной марки на цель. Как видно из чертежа, при наличии механических люфтов и изменениях жесткости пружин возвратных механизмов датчиков команд их выходные характеристики могут заметно отличаться друг от друга, а следовательно, будут изменяться и точностные характеристики наведения прицельных марок на цель.Before the trained operator performs the training task (UTZ), the instructor sets one of the possible options for the technical characteristics of the simulated control body, reflected in FIG. 4, where on the abscissa axis the angles of rotation of the command sensor from the normal are plotted, and on the ordinate axis, the corresponding angular velocities of aiming the aiming mark on the target. As can be seen from the drawing, in the presence of mechanical backlash and changes in the stiffness of the springs of the return mechanisms of the command sensors, their output characteristics can significantly differ from each other, and therefore the accuracy characteristics of aiming aiming marks on the target will also change.

Как правило, вначале выбирается предусмотренный разработчиками «идеальный» закон управления для данного комплекса вооружения, изображенный на фиг. 4 основной линией. Затем, после устойчивого выполнения обучаемым ряда УТЗ и приобретения навыков двухкоординатного сопровождения сложно движущейся цели, инструктор задает новые варианты технических характеристик «изношенного» органа управления, предусмотренные программным обеспечением мини-ЭВМ, последовательно увеличивая разброс параметров, критичных по времени динамической адаптации оператора к особенностям пультов управления, используемых в реальных комплексах вооружения. Обучаемый оператор, выполняя серии УТЗ с различными техническими характеристиками имитируемого органа управления, вынужден постоянно контролировать качество наведения с помощью зрительного анализатора, что требует постоянного внимания и тем самым создает дополнительное психическое напряжение при выполнении тренировочных заданий, более характерное для стрессогенных ситуаций боевой работы, что, несомненно, положительно скажется в последующей реальной деятельности.As a rule, the “ideal” control law for the given armament complex, as illustrated in FIG. 4 main line. Then, after the trainee has successfully completed a number of UTZ and acquired the skills of two-coordinate tracking of a difficult moving target, the instructor sets new options for the technical characteristics of the “worn-out” control body provided for by the mini-computer software, gradually increasing the range of parameters that are time-critical for the dynamic adaptation of the operator to the console features controls used in real weapon systems. A trained operator, performing a series of UTZ with various technical characteristics of a simulated control body, is forced to constantly monitor the quality of guidance using a visual analyzer, which requires constant attention and thereby creates additional mental stress when performing training tasks, more typical for stressful combat situations, which, undoubtedly, a positive effect in subsequent real activities.

При этом на вновь введенный блок 7 формирования отклонений от заданных законов управления с пульта 4 оператора (например, по каналу X) электрический сигнал положительной или отрицательной полярности поступает на соответствующий усилитель-адаптер (10 или 11), где он преобразуется до уровня напряжения, достаточного для открытия ключевых схем управления, и поступает на АЦП 12 и 13. Одновременно по шине управления законом преобразования на эти АЦП подаются коллекторные напряжения от мини-ЭВМ 15 для транзисторов VT1-VTn.In this case, the newly introduced block 7 for the formation of deviations from the given control laws from the operator panel 4 (for example, via channel X) receives an electric signal of positive or negative polarity to the corresponding amplifier adapter (10 or 11), where it is converted to a voltage level sufficient to open the key control circuits, and enters the ADC 12 and 13. At the same time, through the control bus of the conversion law, collector voltages from the mini-computers 15 for transistors VT1-VTn are supplied to these ADCs.

При высокоимпендансном совпадении сигналов на базах и коллекторах транзисторов VT1-VTn происходит их открытие, а следовательно, передача с переменных резисторов R1-Rn на входы логических микросхем уровней логической единицы. Таким образом, параллельный АЦП, содержащий группу электронных ключей, число которых равно разрядности кода, преобразует аналоговое напряжение в цифровой код (за счет групп логических схем И-НЕ, работающих по принципу сдвигового регистра, передающего высокоимпендансное состояние от младшего разряда к старшему, причем каждая группа логических схем сдвигового регистра соединяется с шиной данных мини-ЭВМ 15, которая осуществляет формирование закона преобразования датчика команд.When high-impedance coincidence of the signals at the bases and collectors of transistors VT1-VTn, they open, and, consequently, transfer from variable resistors R1-Rn to the inputs of logic circuits of the logic unit levels. Thus, a parallel ADC containing a group of electronic keys, the number of which is equal to the bit depth of the code, converts the analog voltage to a digital code (due to the groups of NAND logic circuits operating on the basis of the shift register, which transfers the high-impedance state from the least significant to the highest, each a group of logic circuits of the shift register is connected to the data bus of the minicomputer 15, which implements the formation of the law of conversion of the command sensor.

С учетом того, что блок 7 формирования отклонений от заданных законов управления представляет импульсные сигналы различной запрограммированной скважности, длительность которых характеризует амплитуду преобразования потенциометрического датчика 9 команд, с мультиплексора 14 (преобразователя параллельного кода в последовательный) к коммутатору 8 ЛВС будет следовать последовательная группа сигналов различной скважности в зависимости от угла отворота потенциометрического датчика 9 команд. Одной из основных задач мини-ЭВМ 15 является преобразование сигналов с изменяемой скважностью в кодовые значения напряжения управления команд наведения прицельной марки прибора наведения тренажера (на чертежах не показан).Considering that the unit 7 for generating deviations from the given control laws represents pulse signals of various programmed duty cycles, the duration of which characterizes the amplitude of the conversion of the potentiometric sensor 9 commands, from the multiplexer 14 (parallel-to-serial code converter) to the LAN switch 8, a sequential group of signals of different duty cycle, depending on the angle of the lapel potentiometric sensor 9 teams. One of the main tasks of the mini-computer 15 is the conversion of signals with variable duty cycle into code values for the control voltage of the guidance commands of the aiming mark of the guidance device of the simulator (not shown in the drawings).

Технический результат достигается за счет того, что при выполнении серии задач отслеживания сложно движущейся цели в режимах компенсаторного и преследующего слежения при различных динамических воздействиях и изменяющихся законах управления ракетой оператор, преодолевая помехи во внутреннем контуре регулирования, пробует различные варианты решения задачи поражения цели, выбирая оптимальную для себя стратегию управления, формируя тем самым оптимальный для себя стиль деятельности в изменяющихся от задачи к задаче технических характеристиках контура управления. Таким образом за счет введения в контур управления предлагаемого устройства для профессионального отбора и обучения перестраиваемого датчика команд, позволяющего обеспечить контролируемые изменения отдельных технических характеристик контура управления, критичных по времени динамической адаптации оператора к особенностям пультов управления, используемых в реальных комплексах вооружения, получаемые операторами навыки управления будут существенно более гибкими, что обеспечит снижение временных затрат на динамическую адаптацию в случае появления подобных ситуаций в реальной деятельности, а следовательно, сократит время его «доучивания» на конкретном образце комплекса вооружения, что, с одной стороны, снизит стоимость подготовки, с другой - сохранит технический ресурс комплекса.The technical result is achieved due to the fact that when performing a series of tracking tasks of a difficult moving target in compensatory and pursuing tracking modes under various dynamic influences and changing rocket control laws, the operator, overcoming the interference in the internal control loop, tries various solutions to the target’s hitting problem, choosing the optimal management strategy for itself, thereby forming an optimal style of activity for itself in a technical nature changing from task to task the control loop. Thus, by introducing into the control loop the proposed device for professional selection and training of the tunable command sensor, which allows for controlled changes in individual technical characteristics of the control loop, which are time-critical for the dynamic adaptation of the operator to the features of the control panels used in real weapon systems, the operators gain control skills will be significantly more flexible, which will reduce the time spent on dynamic adaptation in in the event of the occurrence of such situations in real activity, and therefore, will reduce the time of its “retraining” on a specific sample of the weapons complex, which, on the one hand, will reduce the cost of training, and on the other, it will save the technical resource of the complex.

Claims (2)

1. Устройство для профессионального отбора и обучения операторов систем слежения, содержащее блок моделирования реальных процессов, блок отображения информации и имитатор рабочего места оператора с пультом оператора, имитатором механизма пуска и блоком имитации динамических нагрузок, отличающееся тем, что в него дополнительно введен блок формирования отклонений от заданных законов управления, причем блок моделирования реальных процессов, блок отображения информации, пульт оператора, имитатор механизма пуска, блок имитации динамических нагрузок и блок формирования отклонений от заданных законов управления объединены в локальную вычислительную сеть ЛВС с помощью коммутатора локальной вычислительной сети.1. A device for professional selection and training of tracking system operators, comprising a unit for modeling real processes, an information display unit and an operator workstation simulator with an operator panel, a start mechanism simulator and a dynamic load simulation unit, characterized in that a deviation forming unit is additionally introduced into it from predetermined control laws, and the real process modeling unit, the information display unit, the operator console, the start mechanism simulator, the dynamic simulation unit their loads and generating unit deviations from the combined control laws in a local area network LAN via LAN switch. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок формирования отклонений от заданных законов управления содержит потенциометрические датчики команд, усилители-адаптеры, аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и мультиплексоры по каждому из двух каналов управления, а также мини-ЭВМ, соединенную с коммутатором локальной вычислительной сети своими первыми входом и выходом, причем входы усилителей-адаптеров подключены к потенциометрическому датчику команд, первые их выходы соединены с соответствующими первыми входами АЦП, вторые выходы - соответственно со вторыми входами АЦП, первым и вторым входами мультиплексора и вторым и третьим входами мини-ЭВМ, третий вход мультиплексора подключен к выходам АЦП, а выход - к четвертому входу мини-ЭВМ, при этом третьи входы АЦП подключены к шине управления законом преобразования, связанной со вторым выходом мини-ЭВМ.2. The device according to p. 1, characterized in that the unit for deviating from predetermined control laws contains potentiometric command sensors, amplifier adapters, analog-to-digital converters (ADCs) and multiplexers for each of the two control channels, as well as minicomputers, connected to the local area network switch with its first input and output, and the inputs of the amplifier-adapters are connected to the potentiometric command sensor, their first outputs are connected to the corresponding first inputs of the ADC, the second outputs to accordingly, with the second inputs of the ADC, the first and second inputs of the multiplexer and the second and third inputs of the mini-computer, the third input of the multiplexer is connected to the outputs of the ADC, and the output is connected to the fourth input of the mini-computer, while the third inputs of the ADC are connected to the control bus of the conversion law, connected to the second output of the minicomputer.
RU2016129649A 2016-07-19 2016-07-19 Device for professional selection and training of tracking systems operators RU2638410C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129649A RU2638410C1 (en) 2016-07-19 2016-07-19 Device for professional selection and training of tracking systems operators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016129649A RU2638410C1 (en) 2016-07-19 2016-07-19 Device for professional selection and training of tracking systems operators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2638410C1 true RU2638410C1 (en) 2017-12-13

Family

ID=60718816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016129649A RU2638410C1 (en) 2016-07-19 2016-07-19 Device for professional selection and training of tracking systems operators

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2638410C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6604064B1 (en) * 1999-11-29 2003-08-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Moving weapons platform simulation system and training method
RU49326U1 (en) * 2004-07-19 2005-11-10 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения" DEVICE FOR PROFESSIONAL SELECTION AND TRAINING OF OPERATORS OF TRACKING SYSTEMS
US20150072322A1 (en) * 2006-12-27 2015-03-12 Case Western Reserve University Situated simulation for training, education, and therapy
RU160851U1 (en) * 2015-10-27 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Радиан" SIMULATOR FOR PREPARATION OF OPERATORS OF SHIP RADIOELECTRONIC WEAPONS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6604064B1 (en) * 1999-11-29 2003-08-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Moving weapons platform simulation system and training method
RU49326U1 (en) * 2004-07-19 2005-11-10 Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро аппаратостроения" DEVICE FOR PROFESSIONAL SELECTION AND TRAINING OF OPERATORS OF TRACKING SYSTEMS
US20150072322A1 (en) * 2006-12-27 2015-03-12 Case Western Reserve University Situated simulation for training, education, and therapy
RU160851U1 (en) * 2015-10-27 2016-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Радиан" SIMULATOR FOR PREPARATION OF OPERATORS OF SHIP RADIOELECTRONIC WEAPONS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
O’Brien et al. Human factors testing and evaluation: An historical perspective
Hone Learning War: The Evolution of Fighting Doctrine in the US Navy, 1898–1945
Astriani et al. The effect of problem-based learning to students’ mathematical problem-solving ability
Kalyuga Assessment of learners' organised knowledge structures in adaptive learning environments
RU2638410C1 (en) Device for professional selection and training of tracking systems operators
Heinze et al. Thinking quickly: Agents for modeling air warfare
Hoare Grand challenges for computing research
VOLYNKINA Development of Adjuncts and Post-Graduate Officers' intellectual and creative abilities in a Higher School of Military Education in contemporary Russia.
Hämäläinen et al. Wargame as a combined method of qualitative and quantitative studies
Johnson et al. Developing an adaptive trainer for joint terminal attack controllers
Hilla et al. Multi-attribute task battery performance predicts military multitasking better than multitasking costs
Power et al. Applying model-based system engineering to modelling and simulation requirements for weapon analysis
Steele Rational mechanics as Enlightenment engineering: Leonhard Euler and interior ballistics
RU2646395C1 (en) Device for professional selection and initial training of operators of tracking systems
Berger Evaluating an implementation of an adaptive game-based learning architecture
Persson Artillery Simulation as a Pedagogical Tool in Military Education
Amburn et al. Steps towards adaptive psychomotor instruction
Zotov et al. Moving-Target Intelligent Tutoring System for Marksmanship Training
RU2641612C2 (en) Simulator-manipulator for training of armament complexes operators
Bochkareva et al. The implementation of competence-based approach in the study of natural sciences
Pisarev et al. Applying" Small arms" department ballistic complex as a component of project-based learning
Sallai et al. Leading organisational change: teaching and learning with simulation games
Jancarczyk STEM AS A KEY TO SUCCESS IN THE ENGINEERING EDUCATION
Oprea INTEGRATION OF ROBOTICS PROJECTS IN THE PRE-UNIVERSITY EDUCATIONAL ENVIRONMENT
Ergeshov et al. METHODOLOGICAL BASES FOR THE FORMATION OF THE RESEARCH FUNCTION OF FUTURE TEACHERS IN PROFESSIONAL TRAINING