RU6459U1 - Тренажер для обучения вождению гусеничных машин - Google Patents

Abstract

Тренажер для обучения вождению гусеничных машин, содержащий кабину с органами управления и датчиками их положения, механически связанную с электрогидроприводом, вход которого соединен с выходом блока моделирования колебаний, группа выходов датчиков положения органов управления соединена с группой входов блока моделирования динамики движения, первый и второй выходы последнего соединены соответственно с первым и вторым входами имитатора шума, выход которого соединен с акустической системой, отличающийся тем, что он снабжен цифровой электронно-вычислительной машиной, цифроаналаговым преобразователем, клавиатурой, монитором и аналого-цифровым преобразователем, первый вход которого соединен с первым входом блока моделирования колебаний и с третьим выходом блока моделирования динамики движения, четвертый выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, группа входов-выходов последнего соединена с первой группой входов-выходов цифровой электронно-вычислительной машины, вторая, третья и четвертая группа входов-выходов которой соединены соответственно с группой входов-выходов клавиатуры, с группой входов-выходов монитора и с группой входов-выходов цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом блока моделирования колебаний и с отдельным входом блока моделирования динамики движения.

Description

Тренажер для обучения вождению гусеничных rvianHiH.

Полезная Туюдель относится к ргсбно - тренировочным средствал м может быть использована для обучения водт-ттелей гусеничных машин (ГМ).

Известен тренажер для водителя транснортных средств, содержащий рабочее место водителя с органами унравления и датчиками их ноложення, выходы которых соединены с входами блока моделирования динамики движеттия, выходные сигналы которого управляют работой телевизиоииого имитатора визуальной обстановки (Патент Росснттской Федерации.% 1728875 кл. GO9 В 9/04).

Такой тренажер имеет низкуто надежность электромеханических узлов имитатора визуальной обстановки и не обеспечивает имитацию движеиия в колотите и преололения водных преград.

Наиболее блнзкттм к предлагаемому техшгаескому решентпо является кинотренажер водт-гтеля гусеничной машршы, содержащий кинопроектор, кабину с органами управления и датчиками их положения, механически связанную с электрогидронриводом, вход которого соединен с выходом блока моделтфовання колебаний, группа выходов дат-чиков положения органов унравлення соединена с группой входов блока моделирования динамики двргження (содержит но дангюму натенту блок моделирования двигателя, блок выделеиття % одуля, блок моделирования гидротрансформатора, блок моделгфовання снстемы гидроунравления, блок моделирования коробки передач, блок моделирования гидрообъемной передачи, блок моделирования нланетарных механизмов новорота, нфвый и второй интеграторы, первый и второй блоки моделирования гусетг11чтюго двггжителя, первый и второй инверторы и блок моделтфовання мометгта сонротттвлеттття повороту), nepBbrfi и второй выходы которого соедиттетты соответственно с первым и вторым входами имитатора шума, выход последнего

МПК 6 с 09 Б 9/04

соединен со входом акустической системы (Патент Российской Федерации jNo 1531707 кл. GO9 В 9/04).

Данный тренажер не в нолной мере обеспечивает необходимую стеиень подготовки водителей, так как в ием, в ciuiy используемого кинопроекциопиого нринцнна н уП1тацИн визуальной обстановки, отсутствует возможность осупгествления изменения направления движения и имитации движения в колонне, ограничены возможности ос тдествления поворотов (только в диапазоне i 5 град.), кроме того, как показывает опыт эксил атации даииых тренажеров в учебных подразделениях, оптико-механические уэлы кинопроектора имеют низкую надежность и быстро выходят из строя.

Существенным недостатко у1 т азатглых выше теле- и кино1ренажеров являются также их значительные массо-габаритные характеристики.

Предлагае у ой полезной моделью решается задача расширения функциональных возможностей и повышение надежности трепажера, а также уметгошення его массо-габаритных характеристт-гк.

Для достижения этого технического результата в известньи тренажер, содержащий кабину с органами утгравления и дат тиками их положения, механически связанпую с электрогпдронрнводом, вход которого соедппеп с выходом блока моделирования колебаний, тр}.т1па выходов датчиков положепия органов управления соединена с группой входов блока Гуюделирования динамики движе1Н я, первый и второй выходы последнего соединены, соответственно, с первым и вторым входами имитатора Шума, выход которого соединен с акустической системой, установленной в кабине, дополнительно введены цифровая электронно-вычпслнтельпая машина, цифро-аналоговьп т преобразователь, ютавиат ра, монитор и аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с первым входом блока моделирования колебап1н1 и с третьим выходом блока моделирования днпамики

движения, четвертый выход которого соединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя, группа входов-выходов последпего соедипетш с первой группой входов-выходов цифровой электрошю - вы гаслителыгой машины, вторая, третья и четвертая группы входов-выходов которой соединены, соответственно, с группой входов-выходов клавиатуры, с фуппой входов-выходов монитора и с группой входов-выходов цпфро-апалогового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом блока модешфоваиия колебаний и с отдельным входом блока у1оделпроваппя динамики движения.

ГТризнаки, отличающие предлагаемый трертажер от наиболее близкого к иему, известного по патенту Российской Федерации Х 1531707, кл.С- 09 В 9704. - налнчне цифровойэлектротню-вьг пгслительноймашины,цифро-аналогового

преобразователя, клавиатуры, монитора и аналого-цифрового преобразователя, нервый вход которого соедннен с первым входом блока моделирования колебаиий и с третьим выходом блока моделирования дипамш 11 движени-я, четвертый выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, фунна входов-выходов последн-его соедгптеиа с первой гр т1пой входов-выходов цпфровой электронно - вычислительной машины, вторая, третья и четвертая группы входоввыходов которой соединены, соответственно, с гр т1пой входов-выходов клавиатуры, с группой входов-выходов монитора и с гр т1пой входов-выходов цифро-аналогового преобразователя, выход которого соедипеи со вторым входолг блока моделирования колебаиий и с отдельны. входом блока моделгфования дниамики движения, позволяют реализовать компьютерный принцип синтезирования ннтерактнвно управляемой визуальной обстановки, тем самым, искжочить из состава тренажера к-р Т1Ногабаритньгй и сложный по констр тсции кипопроекцноитгый (или телевизргоиный) имитатор визуальной обстановки, и, как следствие, повысить обучающие возможности и надежность тренажфа, а также у угеньщить его лшссогабаритные характеристики, что, в конечном итоге, новышает техгггпчоэкогтомич-естсуто эффективность его использования в процессе подготовки у ехапиковводителей ГМ.

Па чертеже (Фиг.) представлена блок-схема предлагае иого тренажера.

Тренажер содержит кабину 1 с органами т1равления и датчиками 2 их положения, MexaHir-iecKii связанн}1о с электрогидроприводом 5, вход которого соедгнтен с выходом блока 4 моделировання колебаний, выходов датчгпсов 2 положения органов утт-равлепия соединетта с гр ттной входов блока 3 моделирования диыaмpiки движения, первый и второй выходы последнего соединены, соответственно, с нервым п вторым входами имитатора шума б, выход которого соединен с акустической системой 7, установленной в кабине, цифровую электрошювычпслительн- то машину (ЦЭВМ) 9 , цифро-аналоговый преобразователь (Ц.ЛП) 10-. клавиатуру 11, монитор 12 и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 8, нервый вход которого соединен с первым входом блока 4 моделирован-ня колебаний и с гретьим выходом блока 3 моделирования динамржи движення, четвертый выход которого соединетт со вторым входом АЦП 8, группа входов-выходов последттего соединена с первой группой входов-выходов ЦЭВМ 9, вторая, третья и четвертая группы входов-выходов которой соединены, соответственно, с группой входоввыходов клавиатуры 11, с группой входов-выходов монитора 12 и с группой входоввыходов ЦАП Ю, выход которого соединен со вторым входом блока 4 моделирования колебапий и с отдельным входом блока 3 моделгфовання динамики движения.

Вариаптом выполнения имптатора шума 6 может быть, например, устройство по авторскому свидетельству СССР Лэ 1161967 кл. G06 G 7/04, блока 4 моделирования колебапий - устройство (блоки 6, 7 и 9) по авторскому свидетельству СССР № 959097 кл. G06 О 7/00.

в качестве ЦЭВМ 9 может быть использован, иагф1г угер, персомальггып компьютер Tima IBM PC.

Тренажер работает образом.

Обучаемый, находясь в кабине I, имитирующей отделение у1еха1й1ка-вод11теля ГМ, наблюдая через призмеинырг прибор наблюдения (ГТПП) изображение местности, формируемое ЦЭВМ 8 иа экраие монитора 12, устаиовлеииого на кабине 1 в ноле зрения ППН, воздействует на органы 511равлеш1я, при этой{ сигналы с датчмчов 2 положеттия последних иостуттают в блок 3 моделирования динамики движения , которьпт уюдел1фует работу узлоъ и агрегатов моделгфуегуюй ГМ. и, в зависимости от действий обучаемого и иараметров имитируе гой трассы вождения, генерирует сигналы, иронорциональиые oбopoтa I двигателя (Un), индикаторному моменту двигателя (Up), линейной (Uv) и утловой (Uw ) скоростям движения FNf.

ЦЭВМ 9, иртт помощи находящихся в ее памяти специальной нрограммы н базы данных, хранящей в себе электронный образ фсхмфного учебного нолнгона, используя расчет цветов и яркостей проекций элементов последнего, попадающих в поле зрения ППП механика-водителя моделируемой ГМ, син-тезтгрует на экране моиитора 12 иитерактивно управляемое изображенгге местности. Формгфуемые на третьегу и четвертом выходах блока 3 напряжения, нроиорциональиые, соответственно, линейной и угловой скоростям движения ГМ, поступают, соответственно, на иервый и второй входы АЦП 8, входов-выходов которого соединена с первой группой входов-выходов ЦЭВМ 9. Поступающая такигч образол инфор у1ация нрограммн-о управляет неремещеиием пирамиды види уюсти ППП моделируемой ГМ относительно элсктронного nojmiOHa, при этом, скорость неремещен-ия нифамиды видимости вдоль ее оптической оси, а следовательно и имитируемая линейная скорость движения ГМ, прямо пропорщюнальпа напряжению Uv, фор уИ1руемолгу иа третьем выходе блока 3, а скорость вращения нроекцгти

оптической оси пирамрщы видимости на горизонтальную плоскость икгитирземого полигона, а следовательно и имитируемая угловая скорость поворота ГМ, прямо пропорциональна напряжению Uw, формгфуемому на четвертом выходе блока 3. Одновременно программа ЦЭВМ 9, в зависимости от координат расноложення и орнентацнр (курсового угла) моделнфуемой ГМ , вычисляет значегнге угла н ненодрессоренной чаетт-г ГМ, информация о котором используется для управлен11Я угловым положением оптической оси в продольно-вертикальной плоскости лгоделируемой ГМ. При этом информация об }тле и с четвертой группы входов-выходов ЦЭВМ 9 поступает на rpwny входов-выходов 10, с выхода которого аналоговое напряжение, пропорциональное значенню угла ( и. ностунает на отдельный вход блока 3, где у гитывается при вычггсленнн нарамегров работь узлов и агрегатов моделируемо ГМ, и на второй вход блока 4 моделирования колебаннй. Па нервый вход последнего поступает на1тряженне Uv, пропорциональное линейной скорости движения ГМ. Блок 4 у1оделнрования колебаний, с гетом характеристик подвески ГМ, преобразует вышеуказаьчтые сигналы в напряжение, нропорциональное значению угла iX. п подрессоренной части ГМ, которое управляет работой электрогидропривода 5, осуществляюпдего угловые колебания кабиггоГ I.

Сигнгшь, пропорциональные оборотам двигателя (Un) и ннд{жатор11Ол{у моменту двигателя (Up), с первого и второго выходов блока 3 поступают, соответственно, на первый и второй входы имитатора шума 6, выход которого соединен с акустической снстеморг 7, установленной в кабгпге 1, которая воспроизводит спектр шума работьт двигателя моделируемой ГК1.

11нстр}т тор обучения, при помощи то1авиат ры 11, соединенной со второй группой входов-выходов ЦЭВМ 9, инициализирует процесс об чення. а именн-о: выбгфает тип района вождения (горный, лесной и т.д.), время года (лето, зима), время

(день, иочь), помер -ie6iioro упражнения, который определяет колттчество п взаимное расположен-ие обязательных преттятств ш, вводит коордн-иаты нервопачалыгого ноложения модешфуемор ГМ, вводит, нри необходимости, дополнительные эле угенты, такие как динамично изменяющиеся (или изображения объектов сцены, например, ГМ для отработкн навьшов вождения в колонне, тумат, взрывы и т.н., что с тцествеиио повышает об} Ш1ощ}то способиость предлагаемого фенажера.

Таким o6pa3O7vi, обучаемый, иаблтодая за жшамично изменяющимся, в зaвиcpI focти от профиля местности , его собственных действий по управлению ГМ и вводимых команд инструктора, изображениету местности, воснрнннлшя тловые колебания I в нродольно-вертрпсалыюй плоскости и шум работы двпгателя, приобретает дополнительные иавьпси но Т1равленшо ГМ, привитие которых неосуществимо при использовании известных тренажеров, при этом ресурс существ 1ощих средств цифровой вычислительной техники (более 10 тысяч часов) позволяет значительно повысить надежность тренажера.

Claims (1)

1. Тренажер для обучения вождению гусеничных машин, содержащий кабину с органами управления и датчиками их положения, механически связанную с электрогидроприводом, вход которого соединен с выходом блока моделирования колебаний, группа выходов датчиков положения органов управления соединена с группой входов блока моделирования динамики движения, первый и второй выходы последнего соединены соответственно с первым и вторым входами имитатора шума, выход которого соединен с акустической системой, отличающийся тем, что он снабжен цифровой электронно-вычислительной машиной, цифроаналаговым преобразователем, клавиатурой, монитором и аналого-цифровым преобразователем, первый вход которого соединен с первым входом блока моделирования колебаний и с третьим выходом блока моделирования динамики движения, четвертый выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, группа входов-выходов последнего соединена с первой группой входов-выходов цифровой электронно-вычислительной машины, вторая, третья и четвертая группа входов-выходов которой соединены соответственно с группой входов-выходов клавиатуры, с группой входов-выходов монитора и с группой входов-выходов цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом блока моделирования колебаний и с отдельным входом блока моделирования динамики движения.