Системы обработки и отображения визуальной информации для пультов контроля и управления космических тренажеров Российский патент 2020 года по МПК G09B9/52 

Изобретение относится к области тренажерной техники и предназначено для применения в пультах контроля и управления (ПКУ) тренажеров пилотируемых космических аппаратов (ПКА) с целью обеспечения эффективного визуального контроля со стороны операторов ПКУ за деятельностью космических экипажей при их подготовке, а также со стороны экспертов межведомственной экзаменационной комиссии (МЭК) при проведении экзаменационных комплексных тренировок (ЭКТ). Изобретение может быть использовано в автоматизированных системах управления (АСУ) с использованием в работе операторами ПКУ большого количества видеоинформации.

Текущая конфигурация международной космической станции (МКС) включает в себя широкую номенклатуру модулей, функционирование которых моделируется на тренажерном комплексе российского сегмента (ТКРС) МКС. При проведении тренировок космонавтов из рабочего места операторов (РМО) модулей ТКРС поступает значительный объем визуальной информации на устройства отображения информации (УОИ) ПКУ, который перегружает рабочее поле операторов. Ввиду ограничения конструкцией ПКУ возможности размещения дополнительных УОИ, выведение возрастающих потоков визуальной информации для операторов затруднено, а экспертам МЭК на ЭКТ для проведения эффективного контроля, анализа и оценки деятельности экипажа затруднен полный и оперативный доступ к ней. Предлагаемое изобретение устранит этот недостаток, а операторам ПКУ и экспертам МЭК позволит повысить качество проведения всех видов тренировок космических экипажей.

Имеется ряд аналогов посвященные системам отображения информации (СОИ) тренажеров: [Патент RU 108188 U1]; [Патент RU 2398286 С1]; [Патент RU 44403 U1]; [Патент RU 2087037 С1].

Несмотря на разную целевую направленность выше указанных аналогов, их общим недостатком является отсутствие возможности микширования видеоинформации выводимой на ПКУ, а структурирование видеосигналов в них не требуется по назначению. Такие аналоги нельзя применить на ПКУ ТКРС МКС.

Представляет интерес аналог [Патент RU 2505864 С2]. Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала". Это интегрирующий программно-технический комплекс с большим количеством средств предоставления информации. Его информационные средства обеспечивают возможность видеонаблюдения за действиями посетителей и обучаемых, предоставление посетителям и обучаемым возможности ознакомления с разнообразными фото- и видеоматериалами и др. Однако имея образовательно-познавательное назначение и возможность выведения большого количества видеосигналов большой аудитории, технически информационные средства «Космоцентра» нельзя применить на ПКУ космических тренажеров. Микширование видеоинформации не используется. Перераспределение видеоинформации производится с разных точек (не с единого пульта управления). Структурирование выводимой на мониторы видеоинформации отсутствует из-за специфики применения «Космоцентра».

Известна «Система отображения визуальной информации космического тренажера» [Патент RU 150302 U2]. Система, входящая в комплекс космического тренажера ТДК-7СТ№3 [«Тренажерные комплексы и тренажеры» под редакцией В.Е. Шукшунова, М: «Машиностроение» 2005, с. 224-236], в которой осуществлено оперативное и независимое от операторов ПКУ выведение экспертам МЭК информации на УОИ выносного информационного комплекса о ходе имитируемого полета и деятельности экипажа транспортного пилотируемого корабля (ТПК) «Союз». Являясь близким по назначению, использование выносного информационного комплекса космического тренажера ТДК-7СТ№3 на ТКРС МКС затруднено, из-за ограниченного количества выводимой информации на УОИ выносного информационного комплекса, что не соизмеримо меньше, чем на ПКУ ТКРС МКС, а микширование и структурирование видео информации ему не требуется.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является комплекс технических средств системы отображения информации (СОИ) ПКУ тренажерного комплекса международной космической станции [«Тренажерные комплексы и тренажеры» под редакцией В.Е. Шукшунова, М: «Машиностроение» 2005, с. 224-236. Прототип]. Такая система включает в себя: сетевой коммутатор, устройства декодирования цифровых видеосигналов, блок корректоров, коммутатор телевизионных видеосигналов, коммутатор RGBHV сигналов, управляющую ЭВМ, мониторы телевизионных видеосигналов изображений, мониторы компьютерных сигналов изображений. Ее основной задачей является воспроизведение на ПКУ ТКРС МКС необходимой информации для работы методического, инженерного и медицинского персонала тренажера при решении задач контроля и оценки деятельности обучаемых экипажей в процессе проведения тренировок, контроль состояния обучаемых и состояния моделируемых систем. Источники сигналов поступающих на ПКУ прототипа сведены в четыре группы:

1. PAL видеосигналы, формируемые с помощью нештатных телевизионных камер наблюдения за деятельностью космонавтов внутри рабочих мест операторов (РМО) модулей МКС.

2. Цифровые сигналы, формируемые с помощью нештатных ip-камер наблюдения за деятельностью космонавтов внутри РМО модулей МКС.

3. RGBHV сигналы, поступающие с выходов видеокарт штатных бортовых ноутбуков информационно-управляющей системы тренажера для обеспечения контроля действий космонавтов по управлению моделями бортовых систем тренажерного комплекса в процессе тренировок.

4. Компьютерные сигналы изображений сюжетов внешней визуальной обстановки (RGBHV сигналы), формируемые системой компьютерной генерации изображений (СКГИ) тренажерного комплекса.

Выбор необходимой информации для контроля на устройствах отображения ПКУ тренажерного комплекса осуществляется с помощью управляющей ЭВМ телевизионной аппаратуры (ТВА), обеспечивающей управление коммутацией входов матричных коммутаторов телевизионных сигналов PAL и компьютерных сигналов RGBHV по локальной вычислительной сети тренажерного комплекса при выдаче соответствующих команд оператором ПКУ. При этом допускается возможность выбора любого источника информации, отображаемой на мониторах телевизионных и компьютерных сигналов изображений ПКУ. Однако, такая система отображения информации не имеет возможности микширования видеосигналов и создания многооконных изображений (более четырех на монитор), что ограничивает пропускную способность СОИ комплекса (ТКРС МКС), в целом. В ней из пяти мониторов ПКУ, предназначенных для выведения видеоизображений, система способна выводить на три монитора, каждому одновременно не более четырех изображений. При этом количество активированных изображений не может быть более четырнадцати из тридцати двух видеоизображений от камер РМО модулей ТКРС МКС. [Батраков В.В., Братин В.И. Использование системы обработки и отображения информации в составе пульта контроля и управления тренажерного комплекса PC МКС // Пилотируемые полеты в космос.- №3(32), 2019. С. 57-68.]. При этом конструктив ПКУ, где размещаются УОИ, не позволяет разместить мониторы большей диагонали, а СОИ не позволяет структурировать видеосигналы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей СОИ и при его осуществлении могут быть получены следующие технические результаты:

- микширование видеосигналов с возможностью интерактивного формирования оператором или МЭК многооконной видео информации;

- обработка ВИ через интерфейс СООВИ;

- отображение комбинированных видеосигналов произвольного размера и расположения;

- и дистанционное управление видеосигналами (с планшета) операторами ПКУ и экспертами МЭК.

При этом количество источников видеосигналов различных форматов, которые необходимо отображать операторам ПКУ при проведении обычных тренировок экипажей и при проведении ЭКТ на ТКРС МКС, не ограничивается пропускной способностью СОИ.

Технические результаты достигаются тем, что в известное устройство [«Тренажерные комплексы и тренажеры» под редакцией В.Е. Шукшунова, М.: «Машиностроение» 2005, с. 224-236] содержащее сетевой коммутатор, подключенный к ip-камерам наблюдения и к устройствам декодирования цифровых видеосигналов, коммутатор телевизионных видеосигналов, входы которого подключены к выходам устройств декодирования цифровых видеосигналов и к выходам блока корректоров, а выходы соединены с мониторами изображений телевизионных видеосигналов, при этом на входы блока корректоров поступают PAL видеосигналы от аналоговых телевизионных камер наблюдения, коммутатор RGBHV сигналов, на входы которого поступают RGBHV сигналы от источников компьютерных сигналов, а выходы соединены с мониторами изображений компьютерных сигналов, управляющую ЭВМ телевизионной аппаратуры, связанную с коммутатором телевизионных видеосигналов и с коммутатором RGBHV сигналов по линии обмена информацией через СОМ-порты, и с сетевым коммутатором по локальной вычислительной сети, введены ЭВМ микшера-коммутаторов, один и более мониторы ЭВМ микшера-коммутаторов, один и более (три) управляющие ЭВМ, один и более мониторы управляющих ЭВМ, сетевой маршрутизатор с точкой доступа wi-fi, устройство захвата RGBHV сигналов, управляющий планшет, видеосерверы для захвата видеосигналов, при этом входы устройства захвата RGBHV сигналов подключены к выходам коммутатора RGBHV сигналов, а его выходы соединены с сетевым маршрутизатором, управляющий планшет связан с входом сетевого маршрутизатора с точкой доступа wi-fi, который связан с ЭВМ микшера-коммутаторов, связанного с мониторами ЭВМ микшера-коммутаторов, входы видеосерверов подключены к выходам блока корректоров, а выходы видеосерверов подключены к сетевому маршрутизатору с точкой доступа wi-fi, связанному с сетевым коммутатором, с управляющими ЭВМ и с ЭВМ микшера-коммутаторов, при этом входы мониторов ЭВМ микшера-коммутаторов и мониторов управляющих ЭВМ подключены соответственно к выходам системных блоков ЭВМ микшера-коммутаторов и управляющих ЭВМ.

Отличительными признаками изобретения от прототипа являются следующие: введение одного и более ЭВМ микшера-коммутатора, одного и более монитора ЭВМ микшера-коммутатора, одного и более управляющего ЭВМ, одного и более монитора управляющих ЭВМ, сетевого маршрутизатора с точкой доступа wi-fi, устройства захвата RGBHV сигналов, управляющего планшета, видеосерверов для захвата видеосигналов; при этом, входы устройства захвата RGBHV сигналов подключены к выходам коммутатора RGBHV сигналов, а его выходы соединены с сетевым маршрутизатором, управляющий планшет связан с входом сетевого маршрутизатора с точкой доступа wi-fi, который связан с ЭВМ микшера-коммутатора, связанного с мониторами ЭВМ микшера-коммутатора, входы видеосерверов подключены к выходам блока корректоров, а выходы видеосерверов подключены к сетевому маршрутизатору с точкой доступа wi-fi, связанному с сетевым коммутатором, с управляющими ЭВМ и с соответствующей ЭВМ микшера-коммутатора, при этом входы мониторов ЭВМ микшера-коммутатора и мониторов управляющих ЭВМ подключены соответственно к выходам системных блоков соответствующего ЭВМ микшера-коммутатора и управляющих ЭВМ.

На фигуре 1 показана структурно-функциональная блок-схема системы обработки и отображения визуальной информации для пультов контроля и управления космических тренажеров, которая содержит: 1 - сетевой коммутатор; 2 - устройства декодирования цифровых видеосигналов; 3 - коммутатор телевизионных видеосигналов; 4 - блок корректоров; 5 - коммутатор RGBHV-сигналов; 6₁-6_k - контрольные мониторы сигналов PAL; 7₁-7_r - контрольные мониторы RGBHV-сигналов; 8 - управляющая ЭВМ телевизионной аппаратуры (ТВА); 10₁-10_z - видеосерверы; 11₁-11_m - устройства захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре; 12 - сетевой маршрутизатор с точкой доступа Wi-fi; 13₁-l3_q - ЭВМ микшера-коммутаторов; 14₁-14_v - мониторы ЭВМ микшеров-коммутаторов; 15₁-15_s - управляющие ЭВМ; 16₁-16_s - мониторы управляющих ЭВМ; 17 -управляющий планшет. При этом блоки №№1 - 8 условно объединены в подсистему 9 телевизионной аппаратуры (ТВА), являющейся совокупностью разных источников сигналов, а блоки №№10-17 образуют систему 18 обработки и отображения визуальной информации (СООВИ).

На фигуре 2 показана фотография главного окна управления СООВИ, поясняющая принцип действия устройства

Сетевой коммутатор 1 предназначен для передачи цифровых видеосигналов от источников ip-сигналов, а именно, нештатных ip-камер наблюдения, имеющихся в составе комплекса тренажеров МКС, на устройства декодирования 2 для дальнейшего вывода этих видеосигналов потребителям видеоинформации тренажера. На сетевой коммутатор 1 поступают ip-сигналы от нештатных ip-камер наблюдения. От сетевого коммутатора 1 ip-сигналы поступают на входы устройств декодирования цифровых видеосигналов 2, а также на сетевой маршрутизатор с точкой доступа Wi-fi 12 СООВИ. В качестве сетевого коммутатора 1 может быть применен стандартно выпускаемый промышленностью сетевой коммутатор.

Устройства декодирования цифровых видеосигналов 2 предназначены для декодирования цифровых видеосигналов от нештатных ip-камер наблюдения в аналоговые видеосигналы стандарта PAL и трансляции видеопотока потребителям в режиме реального времени. На входы устройств декодирования цифровых видеосигналов 2 поступают ip-сигналы от сетевого коммутатора 1, с выходов устройств декодирования цифровых видеосигналов 2 декодированные видеосигналы подаются на коммутатор телевизионных сигналов 3. В качестве устройств декодирования цифровых видеосигналов 2 могут быть применены стандартно выпускаемые промышленностью декодирующие устройства.

Коммутатор телевизионных видеосигналов 3 является матричным коммутатором и предназначен для произвольной коммутации входных телевизионных сигналов на потребители видеоинформации комплекса тренажеров МКС. При этом допускается возможность выбора любого источника телевизионных сигналов, отображаемых на мониторах 6₁-6_k ПКУ комплекса тренажеров МКС. На вход этого коммутатора поступают сигналы от блока корректоров 4, которые могут быть сведены к 2 группам:

1. Аналоговые телевизионные сигналы от нештатных аналоговых камер наблюдения стандарта PAL;

2. Декодированные сигналы от нештатных ip-камер наблюдения.

С выходов коммутатора телевизионных видеосигналов 3 видеосигналы подаются на входы контрольных мониторов 6₁-6_k. Управление коммутацией телевизионных сигналов осуществляется от управляющей ЭВМ ТВА 8 по линии обмена информацией через СОМ порты. В качестве коммутатора телевизионных видеосигналов 3 может быть применен матричный коммутатор телевизионных сигналов, стандартно выпускаемый промышленностью.

Блок корректоров 4 предназначен для усиления аналоговых видеосигналов стандарта PAL с целью компенсации затуханий сигналов при их передаче от источников аналоговых сигналов. На входы блока корректоров 4 подаются аналоговые видеосигналы от источников сигналов PAL, а именно, от выходов нештатных аналоговых камер наблюдения, имеющихся в составе комплекса тренажеров МКС. С выходов блока корректоров 4 видеосигналы подаются на входы коммутатора телевизионных видеосигналов 3. В качестве блока корректоров 4 может быть применены устройства коррекции телевизионных сигналов, стандартно выпускаемые промышленностью.

Коммутатор RGBHV сигналов 5 является матричным коммутатором и предназначен для произвольной коммутации входных компьютерных сигналов на потребители видеоинформации комплекса тренажеров МКС. На входы коммутатора RGBHV сигналов 5 поступают сигналы от источников RGBHV сигналов, имеющихся в составе комплекса тренажеров МКС, которые могут быть сведены в 2 группы:

1. Сигналы моделируемых изображений сюжетов внешней визуальной обстановки, синтезируемые системой компьютерной генерации изображений (СКГИ) тренажера. К ним относятся сигналы изображений земной поверхности в иллюминаторах МКС, а также сигналы изображений космических сюжетов, имитирующие работу бортовых телекамер стыковки.

2. Компьютерные сигналы, поступающие от штатных бортовых ноутбуков систем комплекса тренажеров МКС.

Видеосигналы с выходов коммутатора RGBHV сигналов 5 подаются на входы мониторов компьютерных сигналов изображений 7₁-7_r, а также на входы устройств захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре 11₁-11_m СООВИ. Управление коммутацией RGBHV сигналов осуществляется от управляющей ЭВМ ТВА 8 по линии обмена информацией через СОМ порты. В качестве коммутатора RGBHV сигналов 5 может быть применен матричный коммутатор RGBHV сигналов, стандартно выпускаемый промышленностью.

Контрольные мониторы сигналов PAL 6₁-6_k предназначены для отображения на ПКУ комплекса тренажеров МКС видеоинформации, поступающей от нештатных камер наблюдения. На входы контрольных мониторов сигналов PAL 6₁-6_k подаются видеосигналы от коммутатора телевизионных видеосигналов 3. В качестве контрольных мониторов сигналов PAL 6₁-6_k могут быть применены мониторы и телевизионные экраны, стандартно выпускаемые промышленностью.

Контрольные мониторы RGBHV сигналов 7₁-7_r предназначены для отображения на ПКУ комплекса тренажеров МКС видеоинформации, синтезируемой системой компьютерной генерации изображений, а также видеоинформации, поступающей от бортовых ноутбуков. На входы контрольных мониторов RGBHV сигналов 7₁-7_r подаются сигналы с выходов коммутатора RGBHV сигналов 5. В качестве контрольных мониторов RGBHV сигналов 7₁-7_r могут быть применены мониторы, стандартно выпускаемые промышленностью.

Управляющая ЭВМ ТВА 8 предназначена для оперативного управления выводом телевизионных и компьютерных сигналов на средства отображения визуальной информации ПКУ комплекса тренажеров МКС, а именно на контрольные мониторы сигналов PAL 6₁-6_k и на контрольные мониторы RGBHV сигналов 7₁-7_r. Управляющая ЭВМ ТВА 8 связана с коммутатором телевизионных видеосигналов 3, коммутатором RGBHV сигналов 5 по линии обмена информацией через СОМ порты (СОМ1, COM2) и с локальной вычислительной сетью (ЛВС) Ethernet тренажера. В качестве управляющей ЭВМ ТВА 8 могут быть применены системные блоки с консолью управления, собранные из комплектующих, стандартно выпускаемых промышленностью.

Видеосерверы 10₁-10_z предназначены для преобразования и одновременной интеграции нескольких аналоговых сигналов в потоковое видео на базе IP. На входы видеосерверов поступают видеосигналы от выходов блока корректоров 4. Выходы видеосерверов 10₁-10_z подключены к сетевому маршрутизатору с точкой доступа Wi-fi 12. В качестве видеосерверов 10₁-10_z могут быть применены преобразователи сигналов стандарта PAL в ip-сигналы, стандартно выпускаемые промышленностью.

Устройства захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре 11₁-11_m предназначены для преобразования аналогового компьютерного сигнала в цифровой сигнал для передачи его в сеть Ethernet. На входы устройств захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре 11₁-ll_m поступают видеосигналы с выходов коммутатора RGBHV сигналов 5. Выходы устройств захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре 11₁-11_m подключены к сетевому маршрутизатору с точкой доступа Wi-fi 12. В качестве устройств захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре 11₁-11_m могут быть применены преобразователи RGBHV сигналов в цифровой сигнал сети Ethernet, стандартно выпускаемые промышленностью.

Сетевой маршрутизатор с точкой доступа Wi-fi 12 предназначен для пересылки пакетов информации между разными сегментами сети, руководствуясь правилами и таблицами маршрутизации. Порты сетевого маршрутизатора подключены к сетевому коммутатору 1, видеосерверам 10₁ -10_z, устройствам захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре 11₁-11_m, ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q, управляющим ЭВМ 15₁-15_s, а также к управляющему планшету по беспроводной линии связи через точку доступа Wi-fi. В качестве сетевого маршрутизатора с точкой доступа Wi-fi могут быть применены маршрутизаторы с точкой доступа Wi-fi, стандартно выпускаемые промышленностью.

ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q предназначены для формирования и отображения комбинированных изображений видеосигналов произвольного размера и расположения. Сетевые порты ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q подключены к сетевому маршрутизатору с точкой доступа Wi-fi 12. С выходов видеокарт ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q видеосигналы поступают на входы мониторов ЭВМ микшера-коммутаторов 14₁-14_v. Количество мониторов, которое может быть подключено к каждой ЭВМ микшера-коммутаторов, зависит от количества выходов видеокарт, способных выводить независимую видеоинформацию. В качестве ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q могут быть применены системные блоки с консолью управления, собранные из комплектующих, стандартно выпускаемых промышленностью.

Управляющие ЭВМ 15₁-15_s предназначены для оперативного управления формированием и отображением «мозаик» на мониторах ЭВМ микшера-коммутаторов 14₁-14_v на рабочем месте экспертов МЭК и на рабочем месте оператора СООВИ. Сетевые порты управляющих ЭВМ подключены к сетевому маршрутизатору с точкой доступа Wi-fi 12. Видеосигналы с выходов видеокарт поступают на входы мониторов управляющих ЭВМ 16₁-16_s. В качестве управляющих ЭВМ 15₁-15_s могут быть применены системные блоки с консолью управления, стандартно выпускаемые промышленностью.

Мониторы ЭВМ микшера-коммутаторов 14₁-14_v предназначены для отображения «мозаик» для операторов ПКУ и экспертов межведомственной экзаменационной комиссии. На входы мониторов ЭВМ микшера-коммутаторов 14₁-14_v поступают видеосигналы от выходов видеокарт ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q. В качестве мониторов ЭВМ микшера-коммутаторов 14₁-14_v могут быть применены мониторы и телевизионные экраны, стандартно выпускаемые промышленностью.

Мониторы управляющих ЭВМ 16₁-16_s предназначены для вывода визуальной информации об источниках комбинируемых видеосигналов, шаблонах «мозаик», меню инструментов и другой информации для осуществления конфигурирования выходных «мозаик» ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-l3_q с помощью управляющих ЭВМ 15₁-15_s. На входы мониторов управляющих ЭВМ 16₁-16_s поступают видеосигналы с выходов видеокарт управляющих ЭВМ 15₁-l5_s. В качестве мониторов управляющих ЭВМ 16₁-16_s могут быть применены мониторы и телевизионные экраны, стандартно выпускаемые промышленностью.

Планшет дистанционного управления 17 предназначен для управления формированием «мозаик» и отображения их на мониторах ЭВМ микшера-коммутаторов 14₁-14_v для операторов ПКУ и экспертов МЭК. Планшет дистанционного управления 17 подключен к сетевому маршрутизатору с точкой доступа Wi-fi 12 по беспроводной линии связи. В качестве планшета дистанционного управления 17 могут быть применены планшеты, стандартно выпускаемые промышленностью.

На фигуре 2 изображено главное окно управления СООВИ:

- панель «мозаик» (19), содержащая миниатюры «мозаик» выбранного пресета;

- панель «мониторов» (20), содержащая миниатюры двух «мониторов» для ПКУ;

- панель (21), содержащая предпросмотр «мозаики» для вывода на ПКУ;

- панель выбора источников видеосигналов (22).

Вверху клавиши:

- «Добавить источник» для настройки панели выбора источников видеосигналов (22);

- «Добавить мозаику» для формирования шаблона (1, 2, 4, и т.д.) в пресет (19);

- «Набор мозаик» для формирования шаблона (19) для мониторов ПКУ (20);

- «Коллекция шаблонов» сформированные шаблоны на мониторах ПКУ.

Все шаблоны составляются заранее.

Выбранный пресет расширяется, нажатием в нижней части панели, кнопки «+» -«Добавить мозаику».

Формируется «мозаика» оператором:

- нажатием курсора «мыши» выбирается, один из шаблонов (19). На панели (21) отображается выбранный шаблон;

- курсором «мыши» выбирается источник видеосигналов (22) и «перетягиванием» вставляется в (21). Предыдущее изображение исчезает, - желаемое активизируется. Подобным образом составляется пакет необходимой видеоинформации;

- нажатием курсора «мыши» выбирается один из мониторов СООВИ на ПКУ (20).

Система обработки и отображения визуальной информации (СООВИ) функционирует следующим образом. При включении питания телевизионной аппаратуры (ТВА) и СООВИ на сетевой маршрутизатор с точкой доступа Wi-fi 12, поступают видеосигналы от ТВА: от сетевого коммутатора 1; от коммутатора телевизионных сигналов 3, декодированные с помощью видеосерверов 10₁-10_z; от коммутатор RGBHV-сигналов 5, преобразованные с помощью устройств захвата сигналов RGBHV и передачи их по витой паре 11₁-1l_m. Сетевой маршрутизатор 12, ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q, управляющие ЭВМ 15₁-l5_s и управляющий планшет 17 объединены в сегмент локальной вычислительной сети (ЛВС) СООВИ. Это позволяет, с помощью ЭВМ микшера-коммутаторов 13₁-13_q, управляющих ЭВМ 15₁-15_s и управляющем планшетом 17, осуществлять мониторинг входящих видеосигналов от вышеуказанных источников различных форматов; осуществлять оперативное управление формированием и отображением комбинированного изображения видеосигналов произвольного размера и расположения экспертами МЭК и оператором ПКУ, а также оператором СООВИ; транслировать комбинированные изображения по ЛВС СООВИ и принимать их для отображения на мониторах микшера-коммутаторов 14₁-14_v. Оперативный выбор информации, необходимой для контроля за действиями экипажа МКС, происходит путем управления процессом формирования и вывода комбинированных изображений с помощью графических пользовательских интерфейсов управляющих ЭВМ 15₁-15_s и планшета 17.

Использование предлагаемой системы обработки и отображения визуальной информации на ПКУ ТКРС МКС в соответствии с техническим результатом изобретения расширяет функциональные возможности СОИ тренажерного комплекса известного прототипа, а именно:

- присутствует функция микширования видеосигналов с возможностью интерактивно формировать оператором на «пакеты» видеоинформации;

- наличие двух УОИ (мониторы не менее 48'') для отображения на каждом комбинированных видеосигналов произвольного размера и расположения;

- дистанционное управление видеосигналами (с планшета) операторами ПКУ и экспертами МЭК.

Количество источников видеосигналов различных форматов, которые необходимо отображать операторам ПКУ при проведении обычных тренировок экипажей и экспертам МЭК при проведении ЭКТ на ТКРС МКС, не ограничивается пропускной способностью СОИ.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволит качественно повысить визуальный контроль операторами и экспертами МЭК за деятельностью экипажей ПКА в ходе имитируемого полета при проведении всех видов тренировок космонавтов.

Изобретение относится к области тренажерной техники и может быть использовано в автоматизированных системах управления с большим количеством выводимой видеоинформации оператором на пульт контроля и управления (ПКУ). Система обработки и отображения визуальной информации для пультов контроля и управления космических тренажеров состоит из подсистемы телевизионной аппаратуры (ТВА), являющейся совокупностью разных источников сигналов и системой обработки и отображения визуальной информации (СООВИ). Подсистема ТВА включает в себя сетевой коммутатор, устройства декодирования цифровых видеосигналов, коммутатор телевизионных видеосигналов, блок корректоров, коммутатор RGBHV-сигналов, контрольные мониторы сигналов PAL, контрольные мониторы RGBHV-сигналов и управляющая ЭВМ телевизионной аппаратуры. СООВИ включает в себя видеосерверы, устройства захвата сигналов RGBHV, сетевой маршрутизатор с точкой доступа Wi-fi, ЭВМ микшера-коммутаторов с мониторами, управляющие ЭВМ с мониторами и управляющий планшет. Повышается уровень подготовки обучаемых. 2 ил.

Система обработки и отображения визуальной информации для пультов контроля и управления космических тренажеров, содержащая сетевой коммутатор, подключенный к ip-камерам наблюдения и к устройствам декодирования цифровых видеосигналов, коммутатор телевизионных видеосигналов, входы которого подключены к выходам устройств декодирования цифровых видеосигналов и к выходам блока корректоров, а выходы соединены с мониторами изображений телевизионных видеосигналов, при этом на входы блока корректоров поступают PAL видеосигналы от аналоговых телевизионных камер наблюдения, коммутатор RGBHV сигналов, на входы которого поступают RGBHV сигналы от источников компьютерных сигналов, а выходы соединены с мониторами изображений компьютерных сигналов, управляющую ЭВМ телевизионной аппаратуры, связанную с коммутатором телевизионных видеосигналов и с коммутатором RGBHV сигналов по линии обмена информацией через СОМ-порты, и с сетевым коммутатором по локальной вычислительной сети, отличающаяся тем, что введены: ЭВМ микшера-коммутаторов, один и более мониторы ЭВМ микшера-коммутаторов, один и более управляющие ЭВМ, один и более мониторы управляющих ЭВМ, сетевой маршрутизатор с точкой доступа wi-fi, устройство захвата RGBHV сигналов, управляющий планшет, видеосерверы для захвата видеосигналов, при этом входы устройства захвата RGBHV сигналов подключены к выходам коммутатора RGBHV сигналов, а его выходы соединены с сетевым маршрутизатором, управляющий планшет связан с входом сетевого маршрутизатора с точкой доступа wi-fi, который связан с ЭВМ микшера-коммутаторов, связанного с мониторами ЭВМ микшера-коммутаторов, входы видеосерверов подключены к выходам блока корректоров, а выходы видеосерверов подключены к сетевому маршрутизатору с точкой доступа wi-fi, связанному с сетевым коммутатором, с управляющими ЭВМ и с ЭВМ микшера-коммутаторов, при этом входы мониторов ЭВМ микшера-коммутаторов и мониторов управляющих ЭВМ подключены соответственно к выходам системных блоков ЭВМ микшера-коммутаторов и управляющих ЭВМ.