Имитационный комплекс динамического позиционирования

Предлагаемое изобретение относится к области программно-аппаратных средств (ПАС) имитационного моделирования функционального управления, предназначенных, например, для обеспечения демонстрационных режимов и исследовательского проектирования управляемых процессов динамического позиционирования и маневрирования судна в заданном районе работ в море. Задачей предлагаемого имитационного комплекса является обеспечение возможности имитации динамических процессов автоматизированного управления судном без использования реальной системы, а также повышение эффективности имитационного моделирования, оперативности и качества представления в реальном масштабе времени демонстрации интегрированных процессов динамического позиционирования и маневрирования судна. Имитационный комплекс динамического позиционирования включает прибор управления оператора (ПУО), оснащенный монитором и едиными рукоятками управления, блок задания траектории судна (БЗТС), блок режимов функционирования (БРФ), блок имитации системы управления (БИСУ), блок имитации распределения управляющих воздействий (БИРУВ), блок динамики судна (БДС), блок прогнозирования (БП), блок обучения (БО), блок имитации систем измерения (БИСИ), блок имитации возмущений морской среды (БИВМС).

1 н.з.п. ф-лы, 8 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к области программно-аппаратных средств (ПАС) имитационного моделирования функционального управления, предназначенных, например, для обеспечения демонстрационных режимов и исследовательского проектирования управляемых процессов динамического позиционирования и маневрирования судна в заданном районе работ в море, с использованием прибора управления оператора (ПУО) и блоков: имитации систем измерения (БИСИ), возмущений морской среды (БИВМС), задания траекторий движения судна (БЗТС), динамики судна (БДС).

Известен Комплексный имитатор основных режимов функционирования системы динамической стабилизации (СДС) (Алгоритмизация и программное обеспечение задачи исследований функциональных алгоритмов СДС бурового судна // Вопросы судостроения, сер. Судовая автоматика. Л., 1985. Вып.32) на базе универсальной промышленной ЭВМ СМ-2М с интерфейсом, обеспечивающим функциональное взаимодействие ПАС в замкнутом контуре регулирования при имитационном, в виде последовательных этапов, исследовании эффективности и режимов работы СДС (фиг.1). В комплексе с ЭВМ СМ-2М использованы: имитатор пульта управления (ИПУ) СДС, выполненный в виде односекционной стойки типового конструктива пульта управления с индикаторами, табло, рукоятками управления, ключами, кнопками режимов для работы оператора; управляющий вычислительный комплекс (УВК) для размещения программного обеспечения СДС, а также программных моделей динамики судна и внешних возмущений морской среды; цветной графический терминал (ЦГТ) для отображения динамических процессов движения судна, изменения параметров стабилизирующих воздействий технических средств динамической стабилизации (ТС ДС), параметров ветроволновых возмущений и течения; устройства связи с объектом (УСО) для организации интерфейса между оператором и моделью СДС; преобразователь связей интерфейса; устройство графической печати для регистрации процессов управления и изменения внешних воздействий; устройство цифробуквенной печати (УБП) текстовых сообщений; терминал связи оператора с УВК для ввода уставок, корректировки режимов движения, задания параметров внешних возмущений; устройства внешней памяти УВК для хранения вариантов структуры функциональных алгоритмов (ФА), архивации результатов исследуемых процессов управления.

Имитация режимов функционирования СДС производится в виде реализации последовательности инициативных действий оператора, направленных на: обеспечение решения совокупности задач управления, генерируемых логическими и алгоритмическими структурами СДС в реальном масштабе времени; отработку структуры и необходимого состава системного программного обеспечения СДС; проведение оценки показателей динамических процессов стабилизации при задании оператором уставок с ИПУ.

Известен Имитационно-моделирующий комплекс (ИМК) в архитектуре экспериментально-стендового образца (ЭСО) (Создание и испытания ЭСО системы динамической стабилизации судна (СДС), // Системы управления и обработки информации: научн.-техн. сб. / ФНПЦ «НПО «Аврора», СПб., 2005. - Вып.10), в котором имитировались функциональные задачи управления и контроля, решаемые СДС в режимах динамического позиционирования и маневрирования судна при работе системы в масштабе реального времени с использованием общепромышленных программных средств дисковой операционной системы вычислительного комплекса СМ-2М. ИМК реализован в структуре двух (управляющий и моделирующий) вычислительных блоков ЭВМ СМ-2М с разделением времени исполнения задач моделирования, модулей связи, пульта оператора, электромеханических имитаторов датчиков, систем информации и технических средств динамической стабилизации (ТС ДС).

В качестве прототипа принят Моделирующий комплекс HIL Vessel Simulator (фиг.2) (A.Johansen, I.Fossen, Bjornar Vik "Hardware - in - the - loop Testing off DP systems" (HIL Vessel Simulator), Dynamic positioning conference Department of Engineering Cybernetics Norwegian Univer. of Science and Technology, 2005), в котором испытания на функционирование реальной СДС на базе промышленной ЭВМ производятся в замкнутом контуре с моделями: блок системы электропитания (БСЭ); блок средств динамической стабилизации (БСДС) типа ТС ДС; блок изменения внешних погодных условий (БИВПУ) типа БИВМС и динамики поведения судна типа БДС; блок датчиков и измерительных систем (БДИС) типа БИСИ при имитации неисправностей, возможных при нештатных ситуациях. Применение комплекса HIL Vessel Simulator требует организации его интерфейсных связей с реальной системой динамического позиционирования как при проведении испытаний на стенде, так и при испытаниях в море.

К недостаткам указанных имитаторов относится:

- применение в управляющих вычислительных комплексах специализированных операционных систем Windows NT, ДОС АСПО, использование которых в практических системах управления затруднено и ограничено вследствие несоответствия требованиям безопасности, качества и устойчивости работы, что приводит к сложности использования результатов имитации при проектировании реальных систем;

- необходимость введения для управляющего и моделирующего блоков режима разделения по времени исполнения задач моделирования, формирования алгоритмов и программ, что снижает эффективность и быстродействие процессов управления;

- использование реальной системы СДС;

- ограниченность состава органов управления оператора, что снижает оперативность отработки нестандартных режимов функционирования систем, а также возможность комплексирования внешних возмущений морской среды при их воздействии на судно в реальных условиях.

Задачей предлагаемого имитационного комплекса динамического позиционирования является устранение недостатков аналогов и прототипа, а также обеспечение возможности имитации динамических процессов автоматизированного управления судном без использования реальной системы, повышение эффективности имитационного моделирования, оперативности и качества представления в реальном масштабе времени демонстрации интегрированных процессов динамического позиционирования и маневрирования судна.

Для решения поставленной задачи предлагается имитационный комплекс динамического позиционирования (ИКДП), состоящий из прибора управления оператора (ПУО), оснащенного монитором и едиными рукоятками управления, блока задания траектории судна (БЗТС), блока режимов функционирования (БРФ), блока имитации системы управления (БИСУ), блока имитации распределения управляющих воздействий (БИРУВ), блока динамики судна (БДС), блока прогнозирования (БП), блока обучения (БО), блока имитации систем измерения (БИСИ), блока имитации возмущений морской среды (БИВМС), первый и второй выходы ПУО соответственно связаны с БЗТС и первым входом БРФ, второй вход которого подключен к БЗТС, а выход соединен с первым входом БИСУ, выход которого связан с БИРУВ, подключенным к БДС, первый выход блока БДС связан одновременно с первыми входами БП, БИСИ и ПУО, а также с входом БО и вторым входом БИРУВ, второй выход блока БДС связан со вторым входом БИРУВ, третий вход БИСУ подключен к выходу БИСИ, связанному также со вторым входом БП, четвертый вход БИСУ подключен к выходу БИВМС, подключенному ко второму входу БДС, при этом второй вход блока БИСИ соединен с третьим выходом ПУО, четвертый выход которого связан с БИВМС.

На фиг.3 приведена блок-схема имитационного комплекса динамического позиционирования, где:

прибор 1 управления оператора (ПУО), оснащенный монитором и едиными рукоятками управления,

блок 2 задания траектории судна (БЗТС),

блок 3 режимов функционирования (БРФ),

блок 4 имитации системы управления (БИСУ),

блок 5 имитации распределения управляющих воздействий (БИРУВ),

блок 6 динамики судна (БДС),

блок 7 прогнозирования (БП),

блок 8 обучения (БО),

блок 9 имитации систем измерения (БИСИ),

блок 10 имитации возмущений морской среды (БИВМС).

БИВМС и БИСИ могут быть реализованы на программно-аппаратных средствах миниЭВМ-ноутбуков.

ПУО и остальные блоки комплекса могут быть реализованы на программно-аппаратных средствах промышленных компьютеров, например с использованием операционной системы QNX 4.2хх, QNX 6.хх.

На фиг.4 приведен общий вид имитационного комплекса динамического позиционирования (за исключением двух миниЭВМ), где также показана комплектация его основных блоков - ПУО 1, который может содержать монитор в качестве средства отображения и представления цифробуквенной информации, единые рукоятки управления (ЕРУ) - два комплекта. В конструктив ПУО 1 могут быть включены БРФ 3, БЗТС 2, а также БИВМС 10 и БИСИ 9.

На фиг.5 приведено отображение состояния имитируемых процессов (видеослайды);

На фиг.6 приведен желаемый маршрут движения судна;

На фиг.7 приведена имитационная модель воздействия ветра;

На фиг.8 приведен пример отработки обучаемым на ИКДП оператором процесса управления движением судна на маршруте;

Имитационный комплекс динамического позиционирования работает следующим образом. До начала имитационного моделирования процессов управления динамическим позиционированием в точке работ и маневрированием судна по траектории в имитационном комплексе активируются модели информационно-управляющего комплекса СДС, содержащие программно-аппаратные модели устройств и функциональных алгоритмов динамического позиционирования и движения (маневрирования) судна на заданном маршруте.

При этом:

1) в ПУО 1 производится:

- конфигурация мультизадачной операционной системы реального времени, например, версии QNX 4.2хх, для организации вычислительных процедур программно-аппаратных средств (ПАС) имитационного комплекса;

- задание переключателем «СОСТОЯНИЕ» режима имитации «РАБОТА», при котором с использованием мультизадачной операционной системы реального времени выполняется тестирование ПАС модели информационно-управляющего комплекса СДС;

- инициация органов управления перемещениями судна в горизонтальной плоскости по координатам X и Y (единая рукоятка - ЕРУ) и разворотов по курсу (дополнительная рукоятка ЕРУ задания момента - М) и выбор вида имитационного процесса «ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ» или «МАНЕВРИРОВАНИЕ». Используя ЕРУ и рукоятку М, оператор имеет возможность корректировать текущее состояние процессов управления;

- установка задатчика «РЕЖИМ» в положение задания таких имитируемых режимов управления, как «КУРС - АВТОМАТ, перемещение по X и Y - РУЧНОЕ», «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УДЕРЖАНИЕ В ТОЧКЕ», «РУЧНОЙ РАЗВОРОТ НА МЕСТЕ»;

- инициация интерфейса между ПУО 1 и автономными блоками 9 и 10 с миниЭВМ, а также интерфейса между БИСУ 4, БИРУВ 5 и БДС 6 посредством мультизадачной операционной системы реального времени, например, версии QNX 4.2хх;

- генерация в БДС 6 имитируемой модели динамики судна.

2) в БИВМС 10 с использованием миниЭВМ генерируются:

- модель совокупности параметров изменения ветрового воздействия;

- модель совокупности параметров изменения волнового воздействия.

3) в БИСИ 9 с использованием миниЭВМ генерируются:

- модель параметров навигационного комплекса;

- модель параметров спутниковой навигационной системы;

- модель параметров гидрометеорологического комплекса;

- модель параметров гидроакустического комплекса.

4) в БДС 6 генерируются:

- модели параметров локальных систем управления (ЛСУ) приводами, например, носовых и кормовых винторулевых колонок (ВРК) и носовых подруливающих устройств (ПУ);

- модель параметров ЛСУ электродвижением гребных электродвигателей ВРК.

Действие имитационного комплекса динамического позиционирования в режиме «РАБОТА».

По командам оператора с ПУО 1:

- в БЗТС 2 формируются параметры траектории судна при движении по заданному маршруту;

- в БРФ 3 генерируется сигнал режима динамического позиционирования судна над заданной точкой дна;

- в БП 7 и БО 8 из БДС 6 передается совокупность информационных сообщений о состоянии параметров динамики судна, его ТС ДС - подруливающих устройств (ПУ) и винторулевых колонок (ВРК), а также поступающая из БИВМС 10 через БДС 6 информация о значениях имитируемых возмущений морской среды;

- в БИСУ 4 устанавливается (с ПУО 1 через БРФ 3), по желанию оператора, вид имитируемого процесса: либо «ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ», либо «МАНЕВРИРОВАНИЕ», алгоритмическое обеспечение которых определяется режимом управления, например, «КУРС - АВТОМАТ, перемещение по X и Y - РУЧНОЕ»; «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УДЕРЖАНИЕ В ТОЧКЕ» или «РУЧНОЙ РАЗВОРОТ НА МЕСТЕ».

Отображение исполняемых команд оператора при инициации алгоритмического обеспечения вышеуказанных блоков предоставляется в многооконном интерфейсе монитора ПУО 1, например, на видеослайдах 1 - 4 на фиг.5.

На слайде 1 фиг.5:

- А - отображаемая траектория судна при его движении на заданном маршруте. Управление движением судна считается приемлемым, если траектория лежит внутри «коридора», желаемая ширина которого задается оператором перед началом имитационного процесса МАНЕВРИРОВАНИЕ;

- Б - параметры движения судна: текущие и заданные координаты, скорость хода. На слайде 2:

- В - отображаемое местоположение судна при его динамическом позиционировании над заданной точкой дна;

- Г - параметры процесса позиционирования (координаты, скорости, курс судна), текущие значения внешних воздействий морской среды в районе работ судна (ветер, волнение, течение).

На слайде 3:

- Д - отображаемое движение судна по курсу (текущее значение курса, угловая скорость по курсу, радиус вращения в точке поворота на маршруте движения, скорость хода);

- Е - параметры ПУ, ВРК (скорость вращения винта фиксированного шага (ВФШ) ПУ, текущие и заданные значения углов разворота ВРК левого и правого борта).

На слайде 4:

- Ж - индикация параметров суммарной и резервной мощности, расходуемой при работе ПУ и ВРК судна в режиме ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ;

- З - текущие параметры и загрузка ПУ, ВРК (работа, ожидание, технологические параметры).

Через БРФ 3 с ПУО 1 оператор по отсчетным данным вводит (одновременно или раздельно) параметры задания радиуса круга безопасности, в котором необходимо удерживать судно при динамическом позиционировании, и величину разворота судна по курсу в имитируемом направлении так, чтобы совокупность внешних возмущений морской среды была бы направлена в нос судна. Затем кнопкой «ВКЛ.» запускает режим «УПРАВЛЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИМ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕМ», при котором сформированные в БРФ 3 сигналы заданных параметров динамической стабилизации и маневрирования судна передаются в БИСУ 4, на вход которого также поступают с БДС 6 текущие значения координат местоположения и курса судна.

В БИСУ 4 полученные сигналы преобразуются функциональными алгоритмами управления в желаемые значения управляющих воздействий в виде продольной и поперечной стабилизирующих сил и момента разворота по курсу для обеспечения процессов динамической стабилизации судна в горизонтальной плоскости движения.

Управляющие воздействия БИСУ 4 поступают в БИРУВ 5, где распределяются между носовыми и кормовыми группами активных ТС ДС и с использованием текущих значений состояний судовых ВРК и ПУ из БДС 6 преобразуются в сигналы желаемого управления судовыми ВРК и ПУ.

Сигналы БИРУВ 5 передаются в БДС 6 на исполнение локальной системе управления (ЛСУ) приводов кормовых групп ВРК и носовых ПУ судна, что обеспечивает динамику изменения его текущих значений параметров местоположения (перемещения по координатам X, Y) и курса в условиях имитации в БДС 6 параметров возмущений морской среды. Динамику изменения параметров позиционирования судна оператор наблюдает по видеослайду 2 (фиг.5).

В случае отклонения контролируемых параметров от заданных (например, при тенденции ухода судна из круга безопасности с изменением координат X, Y или курса) оператор с помощью рукоятки ЕРУ (правая, на фиг.4) вводит дополнительные корректирующие управления и удерживает судно в круге безопасности при заданной интенсивности возмущений морской среды, имитируемых в МВДС 6.

Через БЗТС 2 с ПУО 1 оператор по отсчетным данным вводит желаемую траекторию маршрута в виде совокупности отрезков кривой с указанием направления и скорости движения судна на маршруте (фиг.6), устанавливает параметры «коридора» движения (в виде допустимых поперечных отклонений судна от линии пути на траектории) и величину угловой скорости судна по курсу в точках поворота заданного маршрута. Затем кнопкой «ВКЛ.» запускает режим «МАНЕВРИРОВАНИЕ», при котором сформированные в БЗТС 2 сигналы заданных параметров маневрирования судна на маршруте передаются в БИСУ 4, на вход которого также поступают с БДС 6 текущие значения координат местоположения и курса судна.

В БИСУ 4 полученные сигналы преобразуются функциональными алгоритмами управления в желаемые значения продольной и поперечной сил и момента разворота по курсу управляющих воздействий для обеспечения процессов движения судна в горизонтальной плоскости.

Управляющие воздействия БИСУ 4 поступают в БИРУВ 5, где распределяются между носовыми и кормовыми группами активных средств ТС ДС и с использованием текущих значений состояний судовых ВРК и ПУ, полученных из БДС 6, преобразуются в сигналы желаемого управления судовыми ВРК и ПУ.

Сигналы с БИРУВ 5 передаются в БДС 6 на исполнение ЛСУ приводов носовых, кормовых групп ВРК и носовых ПУ судна, что обеспечивает динамику изменения его текущих значений координат X, Y местоположения и курса в условиях имитации в БДС 6 параметров возмущений морской среды.

Динамику изменения параметров движения судна на заданном маршруте оператор наблюдает по видеослайду 1 (фиг.5).

В случае отклонения контролируемых параметров от заданных (например, при тенденции ухода судна за пределы установленного «коридора» движения) оператор, используя дополнительную рукоятку ЕРУ (левая, на фиг.4), управляет параметрами ПУ и ВРК так, чтобы удерживать судно в заданном «коридоре» движения на маршруте.

Как при использовании ИКДП для имитации процессов управления в режимах «ДИНАМИЧЕСКОЕ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ», так и процессов в режимах «МАНЕВРИРОВАНИЕ», оператор имеет возможность контролировать работу БИСУ 4, БП 7, связанного с БДС 6 интерфейсным информационным каналом, наблюдая по видеослайдам 3 и 4 на фиг.5 состояние таких регулируемых параметров, как текущие и заданные обороты винтов ПУ и ВРК, процентная загрузка приводов ЛСУ ПУ и ВРК, расходуемая и резервная мощность судовой электростанции.

В БП 7 по сигналам БДС 6 в части текущих и измеренных значений местоположения и курса, сигналов о возмущениях морской среды вырабатываются прогнозные значения координат, которые передаются в ПУО 1 для отображения и оценки их трендов на период времени имитации процессов ведения судном работ в море.

В целом, согласно фиг.3, изменяемые в БДС 6 по сигналам БИРУВ 5 состояния процессов динамического позиционирования и траекторного движения судна поступают одновременно на вход ПУО 1 для отображения, а в БИСУ 4 - для обработки и архивирования в целях последующей оценки эффективности управления в заданных режимах функционирования СДС.

Действие имитационного комплекса динамического позиционирования в режиме «ОБУЧЕНИЕ».

1. По командам руководителя обучения в ПУО 1:

- инициируется мультизадачная операционная система реального времени, например, версий QNX 4.2xx, QNX 6xx, для организации вычислительных процедур программно-аппаратных средств (ПАС) имитационного комплекса;

- переключателем «СОСТОЯНИЕ» устанавливается режим «ОБУЧЕНИЕ», при котором выполняется:

- тестирование алгоритмического обеспечения модели СДС в БДС 6;

- активация интерфейса БО 8 с ПУО 1 и БДС 6;

- конфигурация пакетов информационных сообщений между БО 8, ПУО 1 и БДС 6 о состоянии процесса обучения;

В БЗТС 2 вводится модель имитируемого маршрута L (XE, YE) движения судна, например, как ломаная по фиг.6, которую необходимо реализовать обучаемому, поддерживая на маршруте значение заданной скорости движения V₀;

Одновременно в БИСУ 4 формируются параметры для изменения курса (фиг.6) в виде совокупности координат точек поворота судна по курсу при траекторном движении по заданному маршруту; В БДС 6 инициируется набор наиболее характерных сочетаний параметров внешних возмущений морской среды в районе работ судна в виде интенсивностей и направления действия ветра, волнения и течения, например, для изменения параметров ветра Va(t) согласно Имитационной модели воздействия ветра на фиг.7

V_a(t)=V_acp(t)+V _aпop(t)+V_аф(t),

где V_acp (t) - значение средней скорости ветра;

V_aпop (t) - скорость ветра в порыве;

V_аф(t) - флуктуационная составляющая скорости ветра в момент времени t имитации процесса.

Длительность порыва ветра равна (t_4-t₁), имитируется в пределах единиц минут с превышением, амплитуды V_aпop(t) до 40% от среднего начения V_acp(t).

Изменение порыва ветра определяется длительностями (t₁-t ₂) и (t₃-t₄).

Аналогично в математической модели ветра представляется процесс изменения во времени угла направления ветра _a(t) в диапазоне его изменения 0-360 град, с нарастанием (падением) угла в порыве до 20 град от своего среднего значения.

2. После задания вышеуказанных начальных условий обучаемый приступает к отработке процесса управления движением судна по заданному на фиг.6 маршруту движения.

Обучаемый начинает управлять маневрированием судна, используя органы управления ПУО 1:

1) вводит задание имитационного процесса «МАНЕВРИРОВАНИЕ», используя кнопку «ВКЛ.» ПУО 1;

2) устанавливает, например, режим управления «КУРС-АВТОМАТ, перемещение по X и Y - ручное», используя БИСУ 4, ПУО 1, что, в свою очередь, приводит к передаче из БЗТС 2 на отработку параметров имитируемого в виде ломаной по фиг.6 желаемого маршрута (X_E,Y_E) движения судна;

3) инициирует обе единые рукоятки - ЕРУ для управления перемещениями судна в горизонтальной плоскости по координатам X и Y и курсу ;

4) активирует средства отображения информации (например, монитор) ПУО 1 (фиг.4).

Посредством вращения и перемещения единых рукояток ЕРУ в продольном - X и поперечном - Y направлениях обучаемый инициирует включение БИСУ 4 на прием:

от БЗТС 2 параметров имитируемого маршрута L(X_E,Y_E);

от БДС 6 параметров имитируемых внешних возмущений, что и переводит ИКДП в штатный режим управления по алгоритмам БИСУ 4.

В БИСУ 4 полученные сигналы преобразуются функциональными алгоритмами управления в желаемые значения управляющих воздействий в виде продольной и поперечной стабилизирующих сил и момента по курсу для обеспечения процессов маневрирования судна в горизонтальной плоскости движения.

Управляющие воздействия БИСУ 4 поступают в БИРУВ 5, где распределяются между носовыми и кормовыми группами активных средств движения и с использованием текущих значений состояний судовых ВРК и ПУ преобразуются в сигналы желаемого управления ВРК и ПУ.

Сигналы БИРУВ 5 передаются в БДС 6 на исполнение ЛСУ приводов носовых, кормовых групп ВРК и носовых ПУ судна, что обеспечивает динамику изменения его текущих значений параметров местоположения (перемещения по координатам X, Y) и курса .

Измененные в БДС 6 по сигналам БИРУВ 5 параметры траекторного движения судна поступают одновременно на вход ПУО 1 для отображения, в БИСУ 4 для обеспечения обратной связи, а в БО 8 - для регистрации процесса обучения.

Также из БДС 6 в качестве сигналов обратной связи в БИРУВ 5 передаются текущие значения параметров исполнительных приводов по углам разворота носовых, кормовых групп ВРК и оборотам винтов фиксированного шага (ВФШ) носовых ПУ судна.

При обучении оператора на ИКДП на фиг.8 для примера приведена распечатка процесса маневрирования судна, отображаемого на мониторе ПУО 1 в задаче отработки оператором имитируемого (заданного) маршрута движения.

Из фиг.8 следует, что желаемая траектория 11 движения судна на маршруте в форме ломаной (фиг.6) отрабатывается обучаемым с отклонениями 12 от заданной (желаемой), имеющими наибольшие значения в точках поворота судна на маршруте. Наблюдая за процессом в режиме реального времени, обучаемый оператор имеет возможность минимизировать указанные отклонения за счет внесения необходимых коррекций в управление путем оптимизации использования единой рукоятки ЕРУ и многократного повторения начальных условий обучения и, тем самым, приобретать навыки управления.

Результаты управления, достигнутые оператором при обучении и тренировках, оцениваются в ПУО 1 по данным обработки графических и числовых результатов изменения текущих параметров динамических процессов маневрирования в сравнении с требуемыми (желаемыми).

Полученные навыки по управлению движением судна закрепляются в случае расширения сценариев обучения, основанных на установке в ПУО 1 таких режимов управления, как

- «АВТОМАТ - Х и Y, ручное КУРС»,

- «АВТОМАТИЧЕСКОЕ УДЕРЖАНИЕ В ТОЧКЕ»,

- «РУЧНОЙ РАЗВОРОТ НА МЕСТЕ».

Оперативность и эффективность управления динамическим позиционированием и маневрированием судна в режимах «РАБОТА», «ОБУЧЕНИЕ» обеспечивается в ИКДП при использовании сигналов, отражающих информацию о прогнозных изменениях параметров движения, вырабатываемых БП 7 по данным от ПУО 1 и БДС 6, для отработки имитируемых систем управления.

Имитационный комплекс динамического позиционирования, состоящий из прибора управления оператора (ПУО), оснащенного монитором и едиными рукоятками управления, блока задания траектории судна (БЗТС), блока режимов функционирования (БРФ), блока имитации системы управления (БИСУ), блока имитации распределения управляющих воздействий (БИРУВ), блока динамики судна (БДС), блока прогнозирования (БП), блока обучения (БО), блока имитации систем измерения (БИСИ), блока имитации возмущений морской среды (БИВМС), первый и второй выходы ПУО соответственно связаны с БЗТС и первым входом БРФ, второй вход которого подключен к БЗТС, а выход соединен с первым входом БИСУ, выход которого связан с БИРУВ, подключенным к БДС, первый выход блока БДС связан одновременно с первыми входами БП, БИСИ и ПУО, а также с входом БО и вторым входом БИРУВ, второй выход блока БДС связан со вторым входом БИРУВ, третий вход БИСУ подключен к выходу БИСИ, связанному также со вторым входом БП, четвертый вход БИСУ подключен к выходу БИВМС, подключенному ко второму входу БДС, при этом второй вход блока БИСИ соединен с третьим выходом ПУО, четвертый выход которого связан с БИВМС.