Автоматизированное рабочее место оператора системы управления

Полезная модель относится к области вычислительной техники, а именно к элементу системы управления - автоматизированному рабочему месту оператора.

Полезная модель обеспечивает:

- централизованное включение и выключение первичного питания системы;

- задание вида использования и режима работы системы;

- хранения, приема и обработки исходной информации, формирования полетного задания объектами управления;

- отображение результатов решения задач формирования боевого задания и подсказок оператору по порядку управления системой;

- документирование результатов работы системы и т.д.

Техническим результатом является создание автоматизированного рабочего места оператора системы управления с более высокими показателями уровня унификации и надежности работы.

Автоматизированное рабочее место оператора системы управления содержит панель управления содержащую первый и второй видеомониторы, блок управления и контроля, клавиатуру и координатно-указательное устройство, внешнее запоминающее устройство, коммутатор и первое и второе вычислительные устройства, каждое из которых содержит контроллер клавиатуры, блок управления резервом, контроллер координатно-указательного устройства, полупостоянное запоминающее устройство, ДЗУ, контроллер информационных магистралей, центральный процессор, ОЗУ n контроллеров внешних каналов. 1 ил.

Полезная модель относится к элементам информационно-управляющих систем, а именно, к автоматизированному рабочему месту оператора управления (пульту управления), построенному на базе средств вычислительной техники и предназначена для организации работы системы управления:

- централизованного включения и выключения аппаратуры системы;

- задания режима работы системы;

- анализа информации от обеспечивающих систем;

- решения задач формирования боевого задания;

- проведения регламентных проверок, предстартовой подготовки, пусков объектов управления и т.д.

Известны «Командно-стрельбовая информационно управляющая система берегового базирования» (патент РФ на ПМ 20798 с приоритетом от 14.12.2000 г. МПК G06F 15/16) «Командно-стрельбовая информационно-управляющая система» (патент РФ на ПМ 20687 с приоритетом от 31.07.2001 г. МПК G06F 15/16 и «Командно-стрельбовая информационно-управляющая система» (патент РФ на ПМ 58748 с приоритетом от 26.06.2006 г. МПК G06F 15/16) каждая из которых содержит пульт управления (автоматизированное рабочее место оператора).

К недостаткам пультов, указанных систем управления следует отнести:

- отсутствие резервирования основных узлов, что значительно снижает показатели надежности изделия;

- структура пультов каждой из систем достаточно специфична, а это, в свою очередь, не обеспечивает должного уровня унификации.

Известен также «Унифицированный пультовой прибор» (патент РФ на изобретение 23276401 с приоритетом от 19.07.2004 г. МПК G06F 15/16)

Данному техническому решению присущи недостатки указанных выше пультов управления.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (принято за прототип) является «Автоматизированное рабочее место оператора корабельной боевой информационно-управляющей системы или боевой информационно-управляющей системы берегового базирования (патент РФ на изобретение 2183856 с приоритетом от 19.02.2001 г. МПК G06F 19/00) которое содержит первое и второе устройство отображения графической информации (видеомонитор), клавиатуру, координатно-указательное устройство, коммутатор, панель управления, первое и второе вычислительное устройство, каждое из которых содержит ЭВМ (центральный процессор), ОЗУ, ДЗУ, интерфейсную магистраль.

К недостаткам прототипа следует отнести:

- первое и второе вычислительные устройства несут отличные друг от друга функциональные нагрузки и не обеспечивают взаимозаменяемости режима горячего резерва;

- каждое из вычислительных устройств имеет свои специфические внешние связи характерные для конкретных систем управления.

Целью предлагаемого технического решения является создание автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора системы управления с достаточно высокими показателями надежности функционирования и уровня унификации.

Безотказность работы изделия всегда считалась, и впредь будет считаться одним из основных требований, предъявляемых к аппаратуре. Требование повышения уровня унификации существенно возросло в последнее время в связи со значительным ростом видов ракетных комплексов, усложнением условий их применения и увеличением номенклатуры объектов их расположения. Более того, появляются требования к системам управления одновременного проведения предстартовой подготовки различного типа оружия, что влечет за собой необходимость увеличения количества автоматизированных рабочих мест в системе управления.

Практика показывает, что автоматизированное рабочее место (пульт управления) в конструктивном плане всегда отличается оригинальностью, к аппаратуре данного типа постоянно предъявляются высокие эргономические требования, что значительно усложняет процесс создания аппаратуры данного класса.

Таким образом, создание автоматизированного рабочего места оператора системы управления с высоким уровнем унификации является на сегодняшний день актуальной задачей.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматизированное рабочее место оператора системы управления, содержащее первый и второй видеомонитор, клавиатуру, координатно-указательное устройство, коммутатор, панель управления, первое и второе вычислительное устройство, каждое из которых содержит центральный процессор, ОЗУ, ДЗУ, информационную магистраль, дополнительно введено внешнее запоминающее устройство, панель управления, объединяющая первый и второй видеомонитор, клавиатуру и координатно-указательное устройство, дополнена блоком управления и контроля, в первое и второе вычислительное устройство введены контроллер клавиатуры, блок управления резервом, контроллер координатно-указательного устройства, полупостоянное запоминающее устройство (ППЗУ), вторая информационная магистраль, контроллер информационных магистралей и n контроллеров внешних каналов, при этом, блок управления и контроля двунаправленной связью сопрягается с устройством питания, а выходом - с входом клавиатуры, вход первого и второго видеомонитора связан соответственно с выходом центрального процессора первого и второго вычислительного устройства, в первом (второй)вычислительном устройстве вход контроллера клавиатуры, вход контроллера координатно-указательного устройства и второй вход-выход контроллера информационных магистралей через коммутатор сопрягаются соответственно с выходом клавиатуры, выходом координатно-указательного устройства и входом-выходом ВЗУ, вход-выход блока управления резервом поступает на третий (четвертый) вход-выход коммутатора, центральный процессор двунаправленной связью сопрягается с ОЗУ, первая информационная магистраль Ml обеспечивает обмен центрального процессора с n контроллерами внешних каналов и контроллером информационных магистралей, вторая информационная магистраль М2 обеспечивает прием контроллером информационных магистралей информации от ДЗУ, контроллера клавиатуры и контроллера координатно-указательного устройства и обмен информацией с блоком управления резервом, ППЗУ двунаправленной связью сопрягается с первым входом-выходом контроллера информационных магистралей, каждый из n контроллеров внешних каналов двунаправленной связью сопрягается с соответствующим внешним устройством.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом (Фиг.1), на котором обозначены:

1 - панель управления;

2 - внешнее запоминающее устройство (ВЗУ);

3 - коммутатор;

4.1 - первое вычислительное устройство (ВЗУ);

4.2 - второе вычислительное устройство (ВЗУ);

5.1 - первый видеомонитор;

5.2 - второй видеомонитор;

6 - блок управления и контроля;

7 - клавиатура;

8 - координатно-указательное устройство;

9 - контроллер клавиатуры;

10 - блок управления резервом;

11 - контроллер координатно-указательного устройства;

12 - полупостоянное запоминающее устройство (ППЗУ);

13 -ДЗУ;

14 - контроллер информационных магистралей;

15 - центральный процессор (ЦП);

16 - ОЗУ;

17.1÷17n - контроллеры внешних каналов;

Ml - первая информационная магистраль;

М2 - вторая информационная магистраль.

Автоматизированное рабочее место оператора системы управления является пультовым прибором, представляющим собой оригинальную сварную конструкцию, состоящую из панели управления и выдвижного (для удобства обслуживания) устройства для размещения логических модулей вычислительных устройств, коммутатора и модулей вторичного питания. ВЗУ является элементом конструкции прибора.

На фиг.1 показан состав основных устройств автоматизированного рабочего места оператора системы управления и информационные связи между ними и внешними устройствами.

К основным устройствам относятся: - панель управления 1, содержащая первый 5.1 и второй 5.2 видеомониторы, блок управления и контроля 6, клавиатуру 7 и координатно-указательное устройство 8:

- ВЗУ2;

- коммутатор 3;

- первое 4.1 (второе 4.2) ВУ, в состав которого входят контроллер клавиатуры 9, блок управления резервом 10, контроллер координатно-указательного устройства 11, ППЗУ 12, ДЗУ 13, контроллер информационных магистралей 14, ЦП15, ОЗУ 16, контроллеры внешних каналов 17.1÷17.n и первая Ml и вторая М2 магистраль информационного обмена.

Блок управления и контроля 6 входными/выходными цепями связи сопрягается с устройством первичного питания системы, а выходными - с входными клавиатуры 7. На вход первого 5.1 и второго 5.2 видеомонитора информация поступает с выхода ЦП 15 соответственно первого 4.1 и второго 4.2 ВУ.

Коммутатор 3 осуществляет переключение выхода клавиатуры 7, выхода координатно-указательного устройства 8 и входа/выхода ВЗУ 2 соответственно на вход контроллера клавиатуры 9, вход контроллера координатно-указательного устройства 11 и второй вход/выход контроллера информационных магистралей 14 первого 4.1 (второго 4.2) ВУ.

В первом 4.1 (втором 4.2) ВУ:

- первая информационная магистраль Ml обеспечивает взаимодействие ЦП 15 с контроллером информационных магистралей 14 и с n контроллерами внешних каналов 17.1÷17.n;

- вторая информационная магистраль М2 обеспечивает двунаправленный обмен между блоком управления резервом 10 и контроллером информационных магистралей 14 и сопрягает выходы контроллера клавиатуры 9, контроллера координатно-указательного устройства 11 и ДЗУ 13 с входом контроллера информационных магистралей 14, который первой входной-выходной связью подключается к входу-выходу ППЗУ 12;

- по двунаправленной связи ЦП 15 обменивается информацией с ОЗУ 16;

- двунаправленными каналами контроллеры внешних каналов 17.1÷17.n связаны с соответствующими внешними устройствами (ВУ1÷ВУ n).

Автоматизированное рабочее место оператора системы управления предназначено для:

- централизованного включения и выключения первичного питания системы;

- задания вида использования и режима работы системы;

- хранения, приема и обработки исходной информации, формирования

полетного задания объектам управления;

- отображения результатов решения задач формирования боевого задания и подсказок оператору по порядку управления системой;

- документирования результатов работы системы и т.д.

АРМ оператора обеспечивает следующие виды использования системы управления, задаваемые с клавиатуры 7:

- практическое использование;

- комплексные проверки;

- автономные проверки.

Перечисленные виды использования охватывают все ситуации, которые могут иметь место в период эксплуатации системы.

Практическое использование является для системы основным видом. При его реализации система взаимодействует с реальными источниками и потребителями информации.

Комплексные проверки позволяют осуществлять взаимодействие системы как с реальными источниками и потребителями информации, так и с их имитаторами.

Данный вид использования необходим при проведении парных стыковочных испытаний с той или иной смежной системой. Необходим он и при поиске неисправностей на стыке между смежными системами.

Автономные проверки позволяют определять готовность системы к работе, осуществлять поиск неисправностей внутри системы и повседневное ее обслуживание. Автономные проверки проводятся только с имитаторами внешних систем.

При каждом виде использования АРМ обеспечивает функционирование системы в следующих режимах:

- «Ввод»;

- «Практический»;

- «Регламентный»;

- «Аварийный выбор».

Задание режима работы осуществляется с клавиатуры 7 оператором.

В режиме «Ввод»:

- определяется состав и состояние боезапаса;

- считаются задачи эффективности использования боезапаса;

- контролируются нормальные условия старта и т.д.

В режиме «Регламентный»:

- осуществляется контроль исходных параметров боезапаса;

- выполняется временная диаграмма проверки и подготовки изделий, предназначенных к пуску;

- контролируется работа обеспечивающих систем.

Режим заканчивается принятием от изделий сигнала «Изделие исправно».

В режиме «Практический»:

- выполняются все операции режима «Регламентный;

- с каждым из изделий задействованных в режиме, проводится пусковой цикл;

- режим заканчивается пуском изделий.

Режим «Аварийный выброс» проводится только при практическом виде использования и в случае возникновения нештатных ситуаций в функционировании изделия.

Оператор АРМ по команде устанавливает в ВЗУ 2 носитель с заданием на работу и осуществляет включение системы. Включение/выключение системы обеспечивает блок управления и контроля 6.

При подаче питания первое 4.1 и второе 4.2 ВУ осуществляют по соответствующим программам самопроверку и на состязательных условиях определяют какое из них будет основным, а какое резервным. Основное ВУ опрашивает результаты тестирования сопрягаемых с ним узлов системы и формирует ее рабочую конфигурацию. Результаты тестирования как и дальнейшие действия оператора или ход режимов, отображаются на первом 5.1 (втором 5.2) видеомониторе. Возможен и принудительный вариант задания режима работы ВУ с клавиатуры 7.

Основное ВУ с помощью блока управления резервом 10 воздействуя на коммутатор 3 переключает цепи связи клавиатуры 7, координатно-указательного устройства 8 и ВЗУ 2 на себя.

Диалог оператора с системой в части ввода и отображения информации обеспечивают клавиатура 7, координатно-указательное устройство 8 и видеомониторы 5.1 и 5.2.

Обрабатывает информацию и обеспечивает сопряжение АРМ оператора с другими узлами системы первое 4.1 (второе 4.2) ВУ.

Связь ВУ с другими узлами системы обеспечивают резервируемые контроллеры внешних последовательных каналов 17.1÷17.n.

Получив рабочую конфигурацию системы, оператор АРИ включает ее в режим «Ввод».

После завершения режима «Ввод» система остается в режиме ожидания или же по соответствующей команде переводится оператором в режим «Регламентный» или «Практический».

Предложенное АРМ оператора обладает высоким уровнем унификации и может быть использовано в системах управления ракетных комплексов различного назначения.

Представленные материалы на полезную модель позволяют, учитывая существующие технологии и элементную базу изготовить предложенное АРМ оператора и использовать его в системах управления корабельных, береговых и стационарных ракетных комплексах.

Автоматизированное рабочее место оператора системы управления, содержащее первый и второй видеомонитор, клавиатуру, координатно-указательное устройство, коммутатор, панель управления, первое и второе вычислительное устройство, каждое из которых содержит центральный процессор, ОЗУ, ДЗУ, информационную магистраль, отличающееся тем, что в его состав дополнительно введено внешнее запоминающее устройство, а панель управления, объединяющая первый и второй видеомонитор, клавиатуру и координатно-указательное устройство дополнена блоком управления и контроля, в первое и второе вычислительное устройство введены контроллер клавиатуры, блок управления резервом, контроллер координатно-указательного устройства, полупостоянное запоминающее устройство, вторая информационная магистраль, контроллер информационных магистралей и n контроллеров внешних каналов, при этом блок управления и контроля двунаправленной связью сопрягается с устройством питания, а выходом - с входом клавиатуры, вход первого и второго видеомонитора связан соответственно с выходом центрального процессора первого и второго вычислительного устройства, как в первом, так и во втором вычислительном устройстве вход контроллера клавиатуры, вход контроллера координатно-указательного устройства и второй вход-выход контроллера информационных магистралей через коммутатор сопрягаются соответственно с выходом клавиатуры, выходом координатно-указательного устройства и входом-выходом ВЗУ, вход-выход блока управления резервом поступает на третий или четвертый вход-выход коммутатора соответственно, центральный процессор двунаправленной связью сопрягается с ОЗУ первая информационная магистраль обеспечивает обмен центрального процессора с n контроллерами внешних каналов и контроллером информационных магистралей, вторая информационная магистраль обеспечивает прием контроллером информационных магистралей информации от ДЗУ, контроллера клавиатуры и контроллера координатно-указательного устройства и обмен информацией с блоком управления резервом, полупостоянное запоминающее устройство двунаправленной связью сопрягается с первым входом-выходом контроллера информационных магистралей, каждый из n контроллеров внешних каналов двунаправленной связью сопрягается с соответствующим внешним устройством.