Тактический тренажер для подготовки экипажа противолодочной вертолетной морской авиации

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к учебно-техническим средствам для формирования и поддержания навыков экипажей противолодочной авиации. Тактический тренажер содержит автоматизированные рабочие места (АРМ) членов экипажа и руководителя обучения, связанные двухсторонней связью через маршрутизатор пакетов данных, который включает блоки данных обмена с системой контроля и управления процессом тренажа. Согласно полезной модели тренажер включает органы управления средствами поиска и поражения подводных лодок. Система контроля и управления процессом тренажа выполнена в виде вычислительно-моделирующего комплекса (ВМК), содержащий блок моделирования систем вертолета, блок моделирование поведения вертолета, блок моделирования окружающей среды, блок баз данных, блок моделирования тактической обстановки, блок моделирования поведения взаимодействующих сил, блок моделирования визуализации, блок управления тактической обстановки, диспетчер тренажерных задач и блок моделирования динамически меняющейся обстановки. Техническим результатом является снижение стоимости производства и эксплуатации тренажеров, обеспечение полноты и качества имитации процессов пилотирования и боевого применения с учетом конкретной отрабатываемой задачи летательного состава. 2 з.п.ф.; 1 илл.

Полезная модель относится к учебно-техническим средствам и может быть использована для формирования и поддержания навыков и профессионального мастерства экипажей противолодочной авиации по поиску, слежению и уничтожению подводных лодок самостоятельно и во взаимодействии с разнородными противолодочными силами флота.

Эффективность решения задач по поиску и уничтожению подводных лодок во многом определяется степенью подготовки экипажей. В настоящее время обучение экипажей (в не полном составе) проводится на комплексных тренажерах, предназначенных в основном для обучения техники пилотирования (взлет, посадка, маневрирование и т.д.). При этом в известных тренажерах вопросом подготовки экипажей к решению противолодочных задач уделяется второстепенное значение.

Известен летный тренажер для обучения приемам взлета летательного аппарата с трамплина (RU 20602, МПК7 G09B 9/08, 2001 г.). Летный тренажер содержит кабины инструктора и пилота, приборную доску с приборами-имитаторами и системой отображения информации, штатные органы управления, соединенные с датчиками перемещения и агрегатами загрузки, датчики параметров движения, бортовую цифровую вычислительную машину, систему автоматического управления и автомат тяги, блок обработки и регистрации данных, блок режимов тренировки, блок оценки качества выполнения режимов тренировки, блок возмущений и отказов оборудования и пульт инструктора. Кроме того в него также введены аппаратура потребителя спутниковой навигационной системы, инерциальная навигационная система, вычислитель действительных координат, вычислитель взлета, установленная перед летчиком система цифрового синтеза изображений. Известный тренажер содержит сложное оборудование: штатную кабину, спутниковую навигационную систему, инерциальную навигационную систему, систему цифрового синтеза изображений и т.д.

Однако указанный тренажер не обеспечивает выполнение экипажем полного объема и последовательности операций по управлению вооружением. Неадекватность построения учебно-информационной модели для привития первоначальных навыков управляемым вооружением обусловлена тем, что тренажер выполнен на основе сложного и дорогостоящего оборудования кабины реального вертолета и вспомогательного оборудования. Кроме того, для размещения тренажера требуется специально оборудованное помещение (габариты, наличие вентиляции и специальных источников питания), что затрудняет его применение в большинстве авиационных частей.

Известно устройство для выполнения тренировочного полета, содержащее реальный летательный аппарат с органами управления летательным аппаратом, его агрегатами и системами, а также имитаторами тех органов управления, воздействие на которые может привести к поломке, выходу из строя систем и запуску двигателей, систему автоматического управления летательного аппарата с устройством загрузки силовых органов управления, к которому подключены силовые органы управления, экраны отображения закабинной визуальной информации и панелей приборного оборудования, расположенные перед членами экипажа, устройство предъявления звуковой информации, устройства сопряжения оборудования летательного аппарата с оборудованием вычислительной машины, содержащей блок взаимного обмена данными с другими летательными аппаратами и с пунктом управления, устройство генерирования закабинной визуальной обстановки, блок формирования изображения панелей приборного оборудования, блок моделирования акустических эффектов, блок базы данных тренировочного полета, блок обработки сигналов, включающий устройство вычисления навигационных параметров, блок моделирования наземных и воздушных объектов, блок моделирования рельефа местности, вычислитель трехмерного изображения, блок моделирования динамики полета летательного аппарата, блок моделирования силовой установки, блок моделирования работы агрегатов и систем летательного аппарата, причем блок обработки сигналов имеет обратные связи с блоком обмена данными и блоком базы данных тренировочного полета (RU 2156501, МКИ G09B 9/08, 2000).

Т.к. все операции по моделированию и обработке сигналов выполняет одна вычислительная машина, устройство недостаточно надежно, а использование в составе устройства реальных органов управления ограничивает область его применения.

Прототипом является комплексный тренажер воздушного судна (RU 2280287, МПК G09B 9/02, 9/08, 2006), содержащий комплект бортового оборудования, соединенный двухсторонней связью с блоком моделирования систем бортового оборудования, блок моделирования динамики движения, блок инструктора и блок баз данных. Кроме того, в тренажер введен маршрутизатор пакетов данных, содержащий блоки данных обмена, входы которых являются соответственно раздельными входами маршрутизатора пакетов данных, блоки системного представления объектов, блоки предъявления системного представления объектов, диспетчер тренажерных задач, к раздельным входам которого подключены конфигуратор тренажера и блок защиты тренажерных задач, при этом второй вход-выход блока моделирования систем бортового оборудования, входы-выходы блока моделирования динамики движения, блока инструктора, блока баз данных, К блоков системного представления объектов, К блоков предъявления системного представления объектов и третий вход-выход диспетчера тренажерных задач соединены с раздельными входами-выходами маршрутизатора пакетов данных. Блок инструктора содержит блок команд инструктора, первый вход-выход которого является входом-выходом блока инструктора, а второй вход-выход соединен с входами-выходами блока редактирования упражнения и блока контроля хода упражнения. Блок баз данных содержит совокупность следующих баз данных: база данных упражнений, база данных классов моделируемых объектов, картографическая база данных районов моделирования, база данных визуальных параметров объектов, база данных звуковых параметров объектов, база данных эксплуатационных параметров воздушного судна, база данных параметров метеообстановки, база данных аэронавигационной обстановки, база данных отказов бортового оборудования воздушного судна, база данных стандартных географических моделей, база данных моделей счисления координат. Комплект бортового оборудования воздушного судна повторяет внешний вид и расположение элементов оборудования кабины пилотов реального воздушного судна. Органы управления, входящие в состав комплекта оборудования воздушного судна, размещены в штатном варианте, а приборное оборудование выполнено в виде имитаторов, отображаемых на экранах. Экраны выполнены в виде активных сенсорных мониторов.

Известный комплексный тренажер воздушного судна построен по принципу распределенных вычислений на основе представления объектов с возможностью оперативного изменения его конфигурации, что является достаточно сложной и дорогостоящей конструкцией. Кроме того, известный тренажер не обеспечивает выполнение экипажем полного цикла применения средств поиска и уничтожения подводной лодки, не отражают динамику систем управления системами поиска и уничтожения подводных лодок, содержит сложное и дорогостоящее оборудование летательного аппарата и других систем.

Задачей полезной модели является создание простого и надежного в эксплуатации тренажера для предварительного обучения и поддержания навыков экипажа противолодочных вертолетов для поиска и уничтожения подводных лодок с одновременным обеспечением для экипажа полной последовательности операций управления средствами поиска и уничтожения подводной лодки, отображения на имитаторах индикаторов динамики поиска, слежения и уничтожения подводных лодок.

Техническим результатом полезной модели является снижение стоимости производства и эксплуатации тренажеров, предназначенных для обучения экипажей вертолетов и обеспечения полноты и качества имитации процессов пилотирования и боевого применения с учетом конкретной отрабатываемой задачи летательного состава.

Поставленная задача, и, как следствие технический результат достигаются тем, что тактический тренажер для подготовки экипажа противолодочной вертолетной морской авиации содержит автоматизированные рабочие места (АРМ) членов экипажа и руководителя обучения, связанные двухсторонней связью через маршрутизатор пакетов данных, включающий блоки данных обмена с системой контроля и управления процессом тренажа. Согласно полезной модели он дополнительно включает органы управления средствами поиска и поражения подводных лодок, а система контроля и управления процессом тренажа выполнена в виде вычислительно-моделирующего комплекса, содержащего блок моделирования систем вертолета, блок моделирование поведения вертолета, блок моделирования окружающей среды, блок баз данных, блок моделирования тактической обстановки, блок моделирования поведения взаимодействующих сил, блок моделирования визуализации, блок управления тактической обстановки, диспетчер тренажерных задач и блок моделирования динамически меняющейся обстановки. Кроме того, АРМ руководителя обучением расположено на посту руководителя обучением и дополнительно содержит конфигуратор тренажера, при этом пост руководителя обучением двухсторонней связью соединен с вычислительно-моделирующим комплексом и через маршрутизатор с АРМ членов экипажа, включающий АРМ командира экипажа, АРМ штурмана экипажи и АРМ штурмана оператора

Наличие у тренажера органов управления средствами поиска и поражения подводных лодок вертолета дополнительно включает в обучающий комплекс получение и поддержание навыков в уничтожении подводных лодок как самостоятельно, так и в комплексе с разнородными противолодочными силами флота. Комплектация моделирующими блоками системы контроля и управления процессом тренажа позволяет реализовать весь комплекс задач решаемых вертолетом в ходе обучения и тренировки летного состава противолодочной авиации, создает возможность для обучаемых визуальной и тактической обстановки, адекватной реальной и сформированной с учетом конкретной отрабатываемой задачи. Поставленная задача решается в тактическом тренажере авиационного противолодочного вертолетного комплекса, путем взаимосвязи с маршрутизатором поста руководителя обучением, вычислительно-моделирующего комплекса, автоматизированных рабочих мест экипажа.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. представлена блок-схема тренажера для подготовки экипажа противолодочной вертолетной морской авиации.

Тактический тренажер содержит, автоматизированные рабочие места (АРМ) членов экипажа, включающие АРМ 1 командира экипажа, АРМ 2 штурмана экипажи, АРМ 3 штурмана оператора, которые могут быть выполнены, например, в виде имитаторов бортового оборудования на сенсорных мониторах, размещаемых в объеме, имитирующем реальное рабочее месторасположение обучаемого. А также АРМ 4 руководителя обучения, расположенного на посту 5, содержащего конфигуратор 6 тренажера. Пост 5 руководителя обучением предназначен для управления тренажером, изменения параметров тактической обстановки, окружающей среды и изменения параметров маневрирования взаимодействующих сил и противника. Пост 5 двухсторонней связью связан через маршрутизатор 7 пакетов данных с блоками 8 данных обмена с АРМ 1, 2 и 3 и с системой контроля и управления процессом тренажа выполненной в виде вычислительно-моделирующего комплекса 9 и содержащего блок 10 моделирования систем вертолета, обеспечивающий имитацию работы бортовых систем и бортового оборудования; блок 11 моделирование поведения вертолета, обеспечивающий моделирование динамики его перемещения (курс, скорость, крен, тангаж и т.п.); блок 12 моделирования окружающей среды, обеспечивающей имитацию климатических условий, воздействие ветра, изменения времени суток и времени года; блок 13 баз данных, предназначен для хранения совокупности баз данных, необходимых для формирования модельных, визуальных, а также при необходимости и других системных представлений объектов; блок 14 моделирования тактической обстановки, имитирующей наличие и поведение движущихся (плавающих) объектов и динамических береговых объектов; блок 15 моделирования поведения взаимодействующих сил, блок 16 моделирования визуализации, блок 17 управления тактической обстановки, диспетчер 18 тренажерных задач, служащий для передачи тренажерных зада в назначенные блоки и блок 19 моделирования динамически меняющейся обстановки. Блоки 10-17 и 19 моделирования выполнены в виде программных модулей на базе сервера. Конфигуратор 6 тренажера назначает тренажерные задачи и параметры и распределяет их по блокам 10-17 и 19. Двухсторонняя связь между блоками 10-19 тренажера служит для передачи информации и для передачи квитанций об отработке команд.

Тренажер также включает органы управления вертолетом с датчиками положения и разовых команд в составе АРМ 1 командира экипажа, органы управления средствами поиска и поражения подводных лодок в составе АРМ 2 штурмана экипажа и АРМ 3 штурмана-оператора.

По своему функциональному значению блоки тренажера образуют:

- группу АРМ 1, 2, 3 обучаемых (комплект имитатора бортового оборудования и блок 10 моделирования систем вертолета);

- группу оперативного управления тренировкой (АРМ 4, блок 14 моделирования тактической обстановки, блок 17 управления тактической обстановкой, блок 15 моделирования взаимодействующих сил);

- группу формирования визуальной модели окружающей обстановки (блок 16 визуальных моделей);

- группу моделирования динамически меняющейся обстановки (блок 13 баз данных, блок 11 моделирования поведения вертолета, блок 14 моделирования тактической обстановки, блок 12 моделирования окружающей среды);

- группу настройки тренажера под требуемый вид тренировки (конфигуратор 6 тренажера, диспетчер 18 тренажерных задач).

Модули предъявления визуального представления могут быть выполнены в виде известных электронных или оптических средств отображения информации (дисплей, проекционные экраны и т.п.)

Руководитель обучения с АРМ 4 задает перечень тренажерных задач и осуществляет ввод исходных данных на тренировку. АРМ 4 реализует интерфейс руководителя обучения при начальном вводе исходных данных на тренировку в блок моделирования тактической обстановки 14 и блок окружающей среды 12 и их корректировку, а с помощью блока 17 управления тактической обстановкой руководитель обучения осуществляет оперативную корректировку параметров движения объектов тактической обстановки для передачи скорректированных данных в блок 14 моделирования тактической обстановки. Взаимодействие в реальном времени между всеми блоками 10-17 и 19 тренажера осуществляется через блоки 8 обмена маршрутизатора 7. Далее, используя текущую информацию от группы АРМ 1-3 обучаемых, с АРМ 4 руководителя обучения осуществляет настройку блока 19 моделирования динамически меняющейся обстановки, данные об общей обстановке, предназначенные для модулей 16 визуального представления, возвращаются в АРМ 4 руководителя обучением.

При задании вида тренировки АРМ 4 реализует интерфейс руководителя обучения, конфигуратор 6 тренажера преобразует команды АРМ 4 в матрицу конфигурации тренажера, а диспетчер 18 тренажерных задач на основе измененной матрицы конфигурации формирует управляющие команды в группу рабочих мест обучаемых АРМ 1, 2, 3 в блок 14 моделирования тактической обстановки, в блок 12 моделирования окружающей среды. Управляющая информация от диспетчера 18 тренажерных задач возвращается в модуль настройки АРМ 4 для последующей выдачи в блоки 16 визуальных моделей.

Полезная модель относится к системам подготовки и тренировки экипажей противолодочных вертолетов морской авиации к пилотированию и боевому применению противолодочной авиации самостоятельно и во взаимодействии с разнородными противолодочными силами флота и может быть использовано для отработки задач решаемых противолодочной авиацией и поддержания профессионального мастерства экипажей противолодочных вертолетов (самолетов).

Высокая эффективность заявляемого устройства проверена при подготовке экипажей вертолета Ка-27пл на котором подтверждено повышение качества и эффективности обучения экипажей противолодочных вертолетов за счет расширения функциональных возможностей и максимального приближения условий тренировки к реальным условиям полета с учетом конкретной отрабатываемой задачи и местонахождения обучаемого на тренажере с одновременным упрощением тренажера, обеспечивающим его установку в любых помещениях, оборудованных стандартным сетевым питанием.

1. Тактический тренажер для подготовки экипажа противолодочной вертолетной морской авиации, содержащий органы управления вертолетом, автоматизированные рабочие места (АРМ) членов экипажа и руководителя обучения, связанные двухсторонней связью через маршрутизатор пакетов данных, включающий блоки данных обмена с системой контроля и управления процессом тренажа, отличающийся тем, что он дополнительно включает органы управления средствами поиска и поражения подводных лодок, а система контроля и управления процессом тренажа выполнена в виде вычислительно-моделирующего комплекса, содержащего блок моделирования систем вертолета, блок моделирования поведения вертолета, блок моделирования окружающей среды, блок баз данных, блок моделирования тактической обстановки, блок моделирования поведения взаимодействующих сил, блок моделирования визуализации, блок управления тактической обстановки, диспетчер тренажерных задач и блок моделирования динамически меняющейся обстановки.

2. Тактический тренажер по п.1, отличающийся тем, что АРМ руководителя обучением расположено на посту руководителя обучением и дополнительно содержит конфигуратор тренажера, при этом пост руководителя обучением двухсторонней связью соединен с вычислительно-моделирующим комплексом и через маршрутизатор - с АРМ членов экипажа.

3. Тактический тренажер по п.1, отличающийся тем, что АРМ членов экипажа включают АРМ командира экипажа, АРМ штурмана экипажа и АРМ штурмана оператора.



 

Похожие патенты:
Наверх