ТРЕНАЖЕР РАСЧЕТА БОЕВОЙ МАШИНЫ Российский патент 2024 года по МПК G09B9/04 F41A33/00 F41G3/26 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам и может применяться в учебном процессе для обучения номеров расчета подразделений боевых машин.

Уровень техники

Известен тренажер экипажа боевой машины (БМ) для подготовки номеров расчета и водителей навыкам боевой работы и вождения (патент на полезную модель RU №89745 U1 от 10.12.2009 г. по заявке 2009125788/22 от 06.07.2009 г.), содержащий рабочее место наводчика, рабочее место командира, рабочее место механика-водителя, рабочее место инструктора, аппаратно-программный комплекс с вычислителем для управления процессом обучения, вычислителем для формирования визуальной обстановки наводчика, вычислителем для формирования визуальной обстановки командира и вычислителем для формирования визуальной обстановки механика-водителя. Также в состав входит автоматизированная обучающая система с проекционным экраном и цифровым вычислителем, выход которого соединен с входом проектора.

Известный тренажер экипажа БМ позволяет расширить функциональные возможности существующих средств обучения за счет применения современных технологий обучения и повышения иммерсивности при выполнении задач расчетом в процессе их выполнения. Однако в нем невозможно обучать расчет действиям в условиях и с оборудованием автоматизированной системы управления наведением и огнем (АСУНО) ввиду ее отсутствия. Также использование физических имитаторов на разных этапах жизненного цикла во многом затрудняет процесс корректировки интерфейсов органов управления тренажера по сравнению с разработкой интерфейсов на основе панельных микрокомпьютеров с сенсорными экранами.

Раскрытие сущности изобретения

Перед авторами стояла задача создания тренажера параллельно с разработкой образца вооружения, позволяющего обучать номера расчета боевой машины вопросам боевого применения при работе с интегрированной в нее АСУНО с применением современных компьютерных технологий.

Задача решена за счет того, что в тренажер расчета боевой машины, содержащий рабочие места командира и наводчика-оператора, соединенные между собой и с рабочим местом инструктора, дополнительно введены модуль сопряжения, управления и визуализации и процедурные имитаторы автоматизированной системы управления наведением и огнем, при этом модуль сопряжения, управления и визуализации выполнен в составе трех ЭВМ, коммутатора локальной вычислительной сети и двух источников бесперебойного питания и расположен на рабочем месте инструктора, а процедурные имитаторы автоматизированной системы управления наведением и огнем расположены на рабочем месте наводчика-оператора в составе имитаторов панельного компьютера наводчика-оператора, пультов источников чистого питания, пульта системы управления электропитанием, пульта метеостанции, пульта автоматизированной метеостанции, пульта привода наведения пакета направляющих, пульта экипажа, которые соединены между собой и с блоком коммутации и сопряжения, на рабочем месте командира в составе имитаторов обзорно-прицельного комплекса, панельного компьютера командира, пульта наземной аппаратуры подготовки пуска, пульта управления обзорно-прицельным комплексом, пульта управления радиостанцией, пульта командира, которые соединены между собой и с блоком коммутации и сопряжения, при этом предусмотренные на рабочих местах командира и наводчика-оператора блоки коммутации и сопряжения соединены с коммутатором локальной вычислительной сети (ЛВС) и с одним из источников бесперебойного питания, кроме того, блок коммутации и сопряжения рабочего места командира соединен с одной из ЭВМ модуля сопряжения, управления и визуализации.

Процедурные имитаторы автоматизированной системы управления наведением и огнем выполнены на базе сенсорных экранов микрокомпьютеров.

Тренажер выполнен с возможностью полнофункциональной замены процедурных блоков автоматизированной системы управления наведением и огнем на базе сенсорных экранов микрокомпьютеров на их физические полнофункциональные аналоги.

Вышеуказанное выполнение тренажера позволяет реализовать совокупность процессов, выполняемых на боевой машине: топопривязку, разведку целей, работу при заряжании, расчет установок для стрельбы, взаимодействие командира с вышестоящим звеном управления, проведение измерений и метеоизмерений, запуск реактивных снарядов, работу с оборудованием при переводе из походного положения в боевое и обратно.

Все указанные процессы при обучении расчета БМ на тренажере выполняются с использованием процедурных имитаторов органов управления командира и наводчика-оператора на основе панельных микрокомпьютеров с сенсорными экранами, на которых программно реализованы изображения пультов управления с активными элементами управления и физическими имитаторами органов управления наводчика-оператора и командира, соединенных с помощью блоков сопряжения с ЛВС. Кроме того, рабочее место инструктора оснащено дополнительным монитором для отображения фоново-целевой обстановки.

В заявляемом тренажере БМ реализуется совокупность методов для обеспечения выполнения вышеуказанных процессов при обучении расчета, что свидетельствует о наличии в нем характерных признаков, не известных из уровня техники для устройств подобного назначения. Все сказанное позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для изобретения.

Заявляемый тренажер, по мнению заявителя и авторов, соответствует критерию «изобретательский уровень», т.к. для специалистов он явным образом не следует из уровня техники, т.е. не известен из доступных источников научной, технической и патентной информации на дату подачи заявки.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется с помощью чертежей, где:

- на фиг. 1 представлена структурная схема тренажера БМ;

- на фиг. 2 - имитатор рабочего места командира тренажера БМ;

- на фиг. 3 - имитатор рабочего места наводчика-оператора тренажера БМ;

- на фиг. 4 - рабочее место инструктора тренажера БМ с модулем сопряжения, управления и визуализации.

На чертежах позициями обозначены: 1 - рабочее место командира, 2 - рабочее место наводчика-оператора, 3 - рабочее место инструктора, 4 - модуль сопряжения, управления и визуализации.

Осуществление изобретения

Рабочее место командира 1 содержит блок коммутации и сопряжения 1.1, имитатор обзорно-прицельного комплекса (ОПК) 1.2, имитатор панельного компьютера командира (ПКК) 1.3, имитатор пульта наземной аппаратуры подготовки пуска (НАПП) 1.4, имитатор пульта управления обзорно-прицельным комплексом (ОПК) 1.5, имитатор пульта управления радиостанцией 1.6, головную гарнитуру с микрофоном 1.7 (средство связи), блок управления обзорно-прицельным комплексом (ОПК) 1.8, имитатор пульта командира 1.9.

Рабочее место наводчика-оператора 2 содержит блок коммутации и сопряжения 2.1, имитатор панельного компьютера наводчика-оператора (ПКНО) 2.2, имитатор пульта источника чистого питания (ИЧП) 2.3, имитатор пульта системы управления электропитанием (СУЭЦ) 2.4, имитатор пульта метеостанции 2.5, имитатор пульта автоматизированной метеостанции (АМС) 2.6, головную гарнитуру с микрофоном 2.7 (средство связи), рукоятку ручного наведения пакета направляющих (ПН) 2.8, имитатор пульта экипажа 2.9, имитатор пульта привода наведения ПН 2.10.

Рабочее место инструктора 3 содержит модуль сопряжения, управления и визуализации 4, состоящий из ЭВМ1 4.3, ЭВМ2 4.2, ЭВМ3 4.1, коммутатора локальной вычислительной сети (ЛВС) 4.4 и источников бесперебойного питания (ИБП) 4.5 и 4.6. Также рабочее место инструктора 3 оснащено двумя мониторами 3.1, 3.2, клавиатурой 3.3, манипулятором типа «мышь» 3.4 и головной гарнитурой с микрофоном 3.5 (средство связи).

Тренажер работает следующим образом.

На рабочем месте инструктора 3 в базу данных заносят сведения об обучаемых и формируют сценарии обучающих задач с учетом информации, наносимой на цифровую карту местности (ЦКМ). В режиме подготовки огневых учебно-тренировочных задач, выполняемых с АСУНО, инструктор формирует на ЦКМ решение вышестоящего звена управления на подготовку и нанесение огневых ударов с учетом введенной картографической информации (координаты огневой позиции БМ, координаты площадных и одиночных целей, количество и тип боеприпасов для поражения целей). В режиме подготовки задач по проведению операций с АСУНО при выполнении топопривязки БМ инструктор формирует задачи с учетом координат огневой позиции БМ и способа выполнения топопривязки. В режиме подготовки задач по проведению метеоизмерений инструктор формирует задачи с учетом введенных погодных условий. В режиме формирования задач по проведению измерений на огневой позиции инструктор формирует задачи с нанесением на ЦКМ объектов для проведения измерений с помощью обзорно-прицельного комплекса БМ.

При обучении расчета БМ инструктор выбирает сформированные задачи в своем интерфейсе и запускает их. Расчет БМ отрабатывает действия по работе с аппаратурой управления и АСУНО. Информация о последовательности выполнения операций поступает на имитатор панельного компьютера командира 1.3 БМ с помощью информационных сообщений в информационных окнах. Командир БМ отдает команды наводчику-оператору через интерфейс своего имитатора панельного компьютера и с помощью средств связи. Также командир отправляет сообщения с помощью информационных окон имитатора панельного компьютера и по средствам связи инструктору, выполняющему функции вышестоящего звена управления.

Текущая информация о состоянии органов управления, выполненных в виде процедурных имитаторов с применением сенсорных микроЭВМ, поступает в модуль сопряжения, управления и визуализации 4 по ЛВС.

Текущая информация о состоянии органов управления, выполненных в виде физических имитаторов, поступает в модуль сопряжения, управления и визуализации 4, ее обрабатывают микроконтроллерами семейства AVR отечественного производства и отправляют по протоколу обмена RS-485 в модуль сопряжения, управления и визуализации 4.

На тренажере БМ расчет выполняет работы с оборудованием и АСУНО: при переводе БМ из походного положения в боевое и обратно, при проведении топопривязки БМ различными способами, метеоизмерений, разведки целей, при заряжании БМ, по поражению целей с получением установок для стрельбы от вышестоящего звена управления и поражению целей при получении целеуказания с расчетом установок для стрельбы на АСУНО.

Результаты выполнения учебно-тренировочных задач обрабатывают в модуле сопряжения, управления и визуализации 4, производят оценку уровня компетенцией обучаемых с участием инструктора. Результаты обучения могут быть выведены с помощью принтера на бумажный носитель информации.

На предприятии-заявителе разработан опытный образец тренажера и проведены его испытания, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

Тренажер расчета боевой машины содержит рабочие места командира и наводчика-оператора, соединенные между собой и с рабочим местом инструктора, модуль сопряжения, управления и визуализации. Рабочее место командира содержит блок коммутации и сопряжения, имитатор обзорно-прицельного комплекса (ОПК), имитатор панельного компьютера командира, имитатор пульта наземной аппаратуры подготовки пуска, имитатор пульта управления ОПК, имитатор пульта управления радиостанцией, головную гарнитуру с микрофоном, блок управления ОПК, имитатор пульта командира. Рабочее место наводчика-оператора содержит блок коммутации и сопряжения, имитатор панельного компьютера наводчика-оператора (ПКНО), имитатор пульта источника чистого питания (ИЧП), имитатор пульта системы управления электропитанием (СУЭЦ), имитатор пульта метеостанции, имитатор пульта автоматизированной метеостанции (АМС), головную гарнитуру с микрофоном, рукоятку ручного наведения пакета направляющих (ПН), имитатор пульта экипажа, имитатор пульта привода наведения ПН. Рабочее место инструктора содержит модуль сопряжения, управления и визуализации, состоящий из трех ЭВМ, коммутатора локальной вычислительной сети (ЛВС) и двух источников бесперебойного питания (ИБП), два монитора, клавиатуру, манипулятор типа «мышь» и головную гарнитуру с микрофоном. Обеспечивается расширение функциональных возможностей тренажера. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Тренажер расчета боевой машины, содержащий рабочие места командира и наводчика-оператора, соединенные между собой и с рабочим местом инструктора, отличающийся тем, что в него дополнительно введены модуль сопряжения, управления и визуализации и процедурные имитаторы автоматизированной системы управления наведением и огнем, при этом модуль сопряжения, управления и визуализации выполнен в составе трех ЭВМ, коммутатора ЛВС и двух источников бесперебойного питания и расположен на рабочем месте инструктора, а процедурные имитаторы автоматизированной системы управления наведением и огнем расположены на рабочем месте наводчика-оператора в составе имитаторов панельного компьютера наводчика-оператора, пультов источников чистого питания, пульта системы управления электропитанием, пульта метеостанции, пульта автоматизированной метеостанции, пульта привода наведения пакета направляющих, пульта экипажа, которые соединены между собой и с блоком коммутации и сопряжения, на рабочем месте командира в составе имитаторов обзорно-прицельного комплекса, панельного компьютера командира, пульта наземной аппаратуры подготовки пуска, пульта управления обзорно-прицельным комплексом, пульта управления радиостанцией, пульта командира, которые соединены между собой и с блоком коммутации и сопряжения, при этом предусмотренные на рабочих местах командира и наводчика-оператора блоки коммутации и сопряжения соединены с коммутатором ЛВС и с одним из источников бесперебойного питания, кроме того, блок коммутации и сопряжения рабочего места командира соединен с одной из ЭВМ модуля сопряжения, управления и визуализации.

2. Тренажер расчета боевой машины по п. 1, отличающийся тем, что процедурные имитаторы автоматизированной системы управления наведением и огнем выполнены на базе сенсорных экранов микрокомпьютеров.

3. Тренажер расчета боевой машины по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью полнофункциональной замены процедурных блоков автоматизированной системы управления наведением и огнем на базе сенсорных экранов микрокомпьютеров на их физические полнофункциональные аналоги.