ТРЕНАЖЕРНО-ОБУЧАЮЩАЯСЯ СИСТЕМА Российский патент 2025 года по МПК G09B13/00 

Изобретение относится к учебно-техническим средствам и может быть использовано для обеспечения учебных мероприятий боевой подготовки и образовательного процесса в условиях учебных центров (УЦ) и военно-учебных заведений ВМФ.

Для подготовки операторов связи кораблей в настоящее время используется учебный образец комплекса «Буран», который представляет собой действующий образец, но в сокращенном составе комплектующих средств.

Тренажерно-обучающая система (ТОС) предназначена для планирования, организации, проведения, контроля учебных занятий при реализации основных образовательных программ, а также для проведения занятий по технической подготовке, специальной подготовке и на начальном этапе тактико-специальной подготовки.

Известен тренажер операторов А.С. СССР №1363290, Кл. G09B 11/00. Тренажер содержит клавиатуру обучаемого, блок ввода программы обучения и блок предъявления учебной информации, при этом клавиатура обучаемого содержит первый ограничительный элемент и элементы ввода ответов, а блок ввода программы обучения содержит второй ограничительный элемент, клавиатуры инструмента и узел памяти, выход которого соединен с одним входом блока предъявления учебной информации, а выходы - с соответствующими выходами клавиатуры инструктора, подключенными к выходам соответствующих элементов ввода ответов, входы второго и первого элементов подключены к положительной шине питания, а выходы соединены соответственно с выходами узла памяти и выходами элементов ввода ответов, вход клавиатуры инструктора подключен к отрицательной шине питания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту (прототип), является комплексный тренажер корабельных связистов. Патент РФ №38246, Кл. G09B 13/00 от 27.05.2004 г. Бюл. №15.

Комплексный тренажер корабельных связистов, содержащий рабочие места операторов, блоки ввода программы обучения и отображения информации и блок питания, рабочие места автоматизированы и выполнены в виде модулей и включают в себя центральный пост руководства обучением, центральный вычислительно-моделирующий комплекс и тактические тренажеры «Ду-эль-ПЛ», «Дуэль-ПЛО», «Дуэль-Т», «Мостик-2000», «Охта», которые своими входами и выходами параллельно через магистральный и сетевой коммутаторы соединены с автоматизированными рабочими местами командира БЧ-4 надводных кораблей и автоматизированными рабочими местами руководящего состава - командира корабля, руководителя тренировок слушателей групп надводных кораблей и флагманского связиста соединения кораблей, а автоматизированные рабочие места БЧ-4 подводных лодок и автоматизированные места командира подводной лодки, флагманского связиста и руководителя тренировок слушателей групп подводных лодок соединены с магистральным коммутатором последовательно через сетевой концентратор и сетевой коммутатор, при этом каждый модуль исполнен как самостоятельная программа, взаимодействующая с другими модулями, причем модули, представляющие в совокупности корабельный комплекс, сконфигурированы для исполнения либо на одном АРМ-О, либо, как распределенное приложение, будучи рассредоточенными на n АРМ, где n изменяется от 2 до m, а m - общее максимальное число модулей, представляющих данный корабельный комплекс. При этом m не может быть более 10, поскольку 10 - максимальное число АРМ-О, которые могут задействоваться в комплексном тренажере.

Недостатком как аналогов, так и прототипа является то, что известные тренажеры не обеспечивают непрерывной комплексной групповой подготовки операторов при применении средств и комплексов связи на объектах эксплуатации.

Целью настоящего изобретения является расширение перечня учебно-тренировочных средств образцов военной техники, поставленных на снабжение и расширение функциональных возможностей тренажеров.

Поставленная цель достигается за счет того, что в тренажерно-обучающую систему (ТОС), содержащую рабочие места операторов, блоки ввода программы обучения и отображения информации и блоки питания, дополнительно введено периферийное оборудование, в которое входит комплекс программно-технических средств шифровальной аппаратуры связи (ШАС), состоящий из рабочего места руководителя занятий ШАС, рабочего места специалиста ШАС, а также программно-аппаратный комплекс комплексного противодействия программно-аппаратным воздействиям, при этом в периферийное оборудование входит комплекс средств взаимодействия реальных и виртуальных объектов, состоящий из АРМ преподавателя и средства виртуального взаимодействия обучающегося, причем в периферийное оборудование входит устройство информационной поддержки обучающегося и комплекс программно-технических средств создания цифрового контента, причем периферийное оборудование последовательно соединено с автоматизированными рабочими местами общего назначения, администратором безопасности информации, преподавателя и обучающихся, программно-аппаратными тренажерами, а также с программно-аппаратным комплексом средств информационно-телекоммуникационного назначения соединенного с комплексом средств видеофиксации для удаленного контроля и программно-аппаратным комплексом модуля диагностики и программно-аппаратным комплексом модуля органа управления боевой подготовки соединенного с программным обеспечением базового комплекта тренажерной обучающей системы.

На фиг. 1 представлена структурная схема тренажерно-обучающей системы. Она состоит из:

1 - периферийного оборудования;

2 - комплекса программно-технических средств шифровальной аппаратуры связи (КПТС ШАС);

3 - рабочее место руководителя занятий ШАС;

4 - рабочее место специалиста ШАС;

5 - ПАК комплексное противодействие программно-аппаратным воздействиям;

6 - комплекс средств взаимодействия реальных и виртуальных объектов;

7 - АРМ-П преподавателя;

8 - средства виртуального взаимодействия обучающегося;

9 - устройство информационной поддержки обучающегося;

10 - комплекс программно-технических средств создания цифрового контроля;

11 - автоматизированные рабочие места;

12 - комплект АРМ и средств общего назначения;

13 - АРМ администратора безопасности информации (АБИ);

14 - АРМ -П преподавателя;

15 - АРМ-О обучающегося;

16 - ПАК средств информационно-телекоммуникационного назначения;

17 - комплекс средств видеофиксации для удаленного контроля;

18 - ПАК модуль диагностики (МД);

19 - ПАК органа управления боевой подготовки;

20 - программное обеспечение БК ТОС;

21 - программно-аппаратные тренажеры.

КПТС ШАС 2 предназначен для формирования практических умений, навыков выполнения комплексных тренировок по порядку включения, настройке, техническому обслуживанию и эксплуатации образцов средств(комплексов) связи с применением программных имитаторов средств связи, аппаратных имитаторов средств связи, имитаторов виртуальной реальности средств связи.

В состав КПТС ШАС входит: рабочее место руководителя занятий ШАС; рабочее место специалиста ШАС; коммутатор; набор кабелей; кофр для хранения и переноски.

Рабочее место руководителя занятий ШАС 3 физически состоит из двух ПЭВМ (системного блока, монитора, клавиатуры, мыши), стереогарнитуры, аудиосистемы, МФУ, проектора, экрана проектора, двух столов и углового сегмента. Дополнительно рабочее место руководителя комплектуется настольной лампой.

Одна из ПЭВМ выполняет роль сервера сбора и обработки данных, контроля ведения переговоров и конкатенации потоков данных. Вторая ПЭВМ функционально дублирует РМ-O и служит для наглядной демонстрации в ходе проведения занятия правильной последовательности действий, а также фотовидеоматериалов. Дополнительно данная ПЭВМ выполняет роль сервера 3D-приложений.

Классы для практической подготовки представляют собой совокупность действующих макетов под управлением автоматизированного рабочего места руководителя практических занятий (АРМ РПЗ). АРМ РПЗ обеспечивает:

- предоставление канала для контроля его качества руководителю занятия;

- контроль действий обучающегося при смене частот, режимов работ;

- применение радиоконтроля переговоров в эфире с возможностью документирования (запись, воспроизведение);

- создание сложной помеховой обстановки при проведении занятий при работе на радиосредствах;

- возможность видеоконтроля рабочих мест обучающихся;

- служебную связь в системе цифровой первичной сети связи (ЦПСС);

- организацию, руководство и контроль над действиями обучающихся при отработке учебных задач.

АРМ руководителя практических занятий конструктивно состоит из модульного стола руководителя занятия, включающего в себя:

- рабочее место руководителя занятия;

- специальное рабочее место руководителя занятия (при необходимости его помощника) для проведения практических занятий;

- сектор угловой (сегмент стола).

Технические характеристики основного и вспомогательного оборудования АРМ РПЗ:

- ПЭВМ системный блок AMD Athion II Х4 640/4096/512MbGF240/500Gb/DVD-RW/450/Лицензионное ПО Windows 7 Pro;

- монитор 23" MONITOR LG Flatron <Black> (LCD, Wide, 1920×1080);

- проектор NEC Projector NP210G (DLP, 2200 люмен, 2000:1, 1024x768, D-Sub, RCA;

- экран экран с электроприводом Lumien Master Control [LMC-100110] 229×305 см Matte;

- многофункциональное устройство XEROX WorkCentre 3220 <3220V/DN>.

Комплекс средств взаимодействия реальных и виртуальных объектов 6 предназначен для планирования, организации, проведения, контроля учебных занятий при реализации основных образовательных программ, а также для проведения занятий по технической подготовке, специальной подготовке и на начальном этапе тактико-специальной подготовки.

В состав входит:

- АРМ-П тип 2;

- комплект монтажных частей;

- средства виртуального взаимодействия обучающегося:

- комплект средств взаимодействия с виртуальными объектами;

- VR шлем;

- ПЭВМ в составе: системный блок; источник бесперебойного питания. АРМ-П преподавателя 7 предназначен для:

- организации проведения различных видов учебных занятий (лекции, групповые занятия, лабораторные работы, практические занятия);

- создания обучающих модулей с использованием универсальной конструкторской среды и автоматизации процесса обучения;

- оценки действий обучающихся и корректировки индивидуальной траектории подготовки.

АРМ преподавателя обеспечивает управление процессом обучения и позволяет:

- осуществлять идентификацию и аутентификацию (регистрацию и авторизацию) пользователей АРМ;

- производить разработку плана проведения занятия с учетом индивидуальных особенностей каждого обучающегося;

- составлять, корректировать и сохранять учебные задачи, задавать сценарии, связанные с моделированием задач применения средств связи по назначению, имитировать выход из строя оборудования, управлять условиями имитируемой сети связи;

- запускать учебные задачи (нормативы) и контролировать (на АРМ преподавателя во время занятия или в записи) их выполнение в соответствии со «Сборником единых нормативов и учебных задач для войск связи»;

- запускать ситуационные задачи и контролировать (на АРМ преподавателя во время занятия или в записи) процесс их выполнения;

- отображать и записывать ход выполнения (в том числе видео с экрана) нормативов, учебных и ситуационных задач (запись осуществляется в БД сервера, с возможностью сохранения не менее 72 часов). Запись осуществляется выборочно по решению преподавателя;

- предоставлять в графическом и/или табличном виде результат автоматизированного анализа и оценку действий обучающегося, учебных групп;

- предоставлять в графическом и/или табличном виде данные с модуля диагностики о психофизиологическом и эмоциональном состоянии обучающегося:

- учет и анализ результатов личностной диагностики;

- формирование и выдачу результатов личностной диагностики;

- учет и анализ результатов оценки психофизиологического (эмоционального) состояния пользователя (обучающегося);

- формирование и выдачу результатов оценки психофизиологического (эмоционального) состояния пользователя (обучающегося).

АРМ-П состоит из программно-технического комплекса в составе:

- ПЭВМ (системный блок, монитор, специализированное устройство отображения (СУО), клавиатура, манипулятор типа «Мышь», активная двухканальная аудиосистема, стереогарнитура) с предустановленным общесистемным программным обеспечением Astra Linux Special Edition версии не ниже 1.6;

- интерактивная панель;

- многофункциональное устройство;

- сетевое оборудование;

- программные изделия, установленные на ПЭВМ, из состава программного обеспечения;

- программный модуль сопряжения (ПМС). (Сервер сопряжения (TCP/UDP));

- стол специальный.

В состав программных изделий входят:

- программный комплекс (ПК) средств моделирования и взаимодействия;

- ПК «ГИС единого виртуального поля боя»;

- ПК «Планирование, аналитика и внешнее взаимодействие»;

- ПАК «Модуль диагностики» (серверная часть);

- ПАК «Тренажерная подготовка»;

- ПК «Система обеспечения учебного процесса».

Набор программных средств позволяют АРМ-П обеспечивать все функции по обучению. Возможности АРМ-П для обеспечения управления процессом обучения:

- ввод параметров, характеризующих готовность аппаратуры к работе. Достигается за счет того, что с рабочего места преподавателя возможно при взаимодействии с СПО программно-аппаратного тренажера (ПАТ) и использовании СПО проводить настройку и менять режимы работы аппаратуры связи (имитаторов как в ПАТ, так и в АРМ-О). Причем изменить физическое (реальное) положение органов управления (имитаторов на ПАТ) удаленно невозможно;

- ввод и снятие отказов или нарушений в работе аппаратуры связи и управления аппаратной (нештатные ситуации) возможно осуществлять с использованием СПО и взаимодействием с СПО ПАТ;

- управление внешними дестабилизирующими факторами (ПК «Моделирование действий войск виртуального противника»);

- тестирование систем изделия. Заключается в возможности АРМ-П по запросу преподавателя и в автоматическом режиме (в начале работы) проводить контроль работоспособности основного оборудования ПАТ и АРМ-О, подключенных к данному АРМ-П. Результат тестирования отображается на экране монитора (исправно/неисправно);

- отображение текущего состояния аппаратуры связи и управления аппаратной по запросу преподавателя занятий. За счет взаимодействия с КСПО на экране монитора (выносном пульте) выводится информация о текущем состоянии аппаратуры связи (с АРМ-О и ПАТ), причем преподаватель занятия имеет возможность изменять данные состояния;

- контроль психофизиологического состояния обеспечивается с помощью СУО и «Программного комплекса оценки эмоционального состояния обучаемого», создаваемого как эффективная цифровая пользовательская среда для организации автоматизированных рабочих мест (АРМ) в системе подготовки специалистов в различных структурах РФ и обеспечивающего с помощью программного обеспечения:

- идентификацию и аутентификацию (регистрацию и авторизацию) пользователей АРМ;

- формирование базы личных данных пользователей;

- формирование базы и структуры материалов личностной диагностики;

- формирование структуры категориальных полей динамических эмоциональных экспрессий для определения категорий психофизиологических состояний пользователя (обучающегося) (ПФСП(О));

- учет и анализ результатов личностной диагностики;

- формирование и выдачу результатов личностной диагностики;

- учет и анализ результатов оценки психофизиологического (эмоционального) состояния пользователя (обучающегося);

- формирование и выдачу результатов оценки психофизиологического (эмоционального) состояния пользователя (обучающегося);

- фиксацию и отображение факта работы пользователя (обучающегося) на АРМ;

- временной и содержательный учет работы пользователя (обучающегося) с контентом, учебной информацией;

- отображение на рабочем месте преподавателя (руководителя занятия) категории эмоционального состояния пользователя (обучающегося);

- удаленный просмотр рабочего стола пользователя (обучающегося) преподавателем;

- сигнализацию на рабочем месте руководителя занятия о необходимости консультации пользователю (обучающемуся);

- обеспечение дистанционного голосового консультирования руководителем занятия;

- формирование базы оценочных материалов для определения успешности достижения целей обучения (подготовки);

- формирование материалов контроля уровня освоения контента для реализация индивидуальной образовательной траектории (ИОТ);

- формирование и выдачу рекомендаций в ПК «Аналитическая система» по результатам личностной диагностики и оценки динамики изменения психофизиологического состояния для индивидуализации и дифференциации процесса обучения в рамках индивидуальной образовательной траектории, формируемой на основе результатов личной диагностики, а также путем получения оперативной обратной связи о непродуктивно изменяющемся состоянии обучающихся, указывающем на снижение успешности учебной деятельности.

Средства виртуального взаимодействия обучающегося 8 являются унифицированными и взаимозаменяемыми и предназначены для обучения командиров и вахтенных офицеров по вопросам организации связи надводных кораблей в различных условиях обстановки, использования связи в аварийных ситуациях и т.п.

Рабочие места обучающихся оборудуются средствами мультимедийной (громкоговорящей) связи. С помощью перечисленных технических средств руководитель обучения контролирует и оценивает функционирование системы обучения операторов и целенаправленно управляет ходом тренировки.

Руководитель обучения формирует алгоритм подготовки, вводит начальные условия обучения и запускает тренажерную систему. Вычислительный комплекс через устройства преобразования управляет предъявлением, либо выдает на средства отображения информации учебную информацию. Оператор оценивает и решает поставленную задачу. Свои решения он выдает в виде командной информации другим операторам или сам манипулирует органами управления АРМ.

В результате изменения положения органов управления создаются управляющие воздействия, которые поступают на вход модели. На основании этих данных модель, решая задачу воспроизведения динамики поведения моделируемого объекта, вырабатывает новые сигналы, характеризующие текущее состояние объекта управления, которые вновь поступают на АРМ 8. Обучающийся, наблюдая за изменениями обстановки, оценивает ее, принимает решение и вновь изменяет положение органов управления, добиваясь, чтобы выдерживались заданные параметры управляемого объекта.

Руководитель обучения, наблюдая за действиями обучающегося и ходом тренировки, оценивает их и целенаправленно управляет процессом обучения, усложняет или упрощает, замедляет, ускоряет или останавливает моделируемый процесс, отмечает ошибки и разъясняет их причины, подкрепляет правильные действия, дает пояснения, указания, подсказки, поощряет обучающихся и т.п.

Подобный алгоритм позволяет, используя способность к адаптации при систематических и целенаправленных тренировках на специальных устройствах с имитацией реальных условий, выработать у оператора требуемые навыки и умения, необходимые для работы, способность практически применить свои знания и воспитать необходимые для оператора черты характера.

Таким образом реализуется функциональная модель технической части системы «человек-машина» и ее взаимодействие с внешней средой. Имитируя реальную обстановку в виде учебной информационной модели, можно, для каждого этапа обучения, выделять только ту информацию, которая действительно необходима в данной ситуации, изменять сложность имитируемой ситуации в зависимости от успехов обучения, изменять параметры и масштаб времени процессов, информационных потоков, создавать экстремальные условия, аварийные и предельные (критические) ситуации, одновременно обеспечивая безопасность техники и людей.

Многое из того, что имитируется в данном случае, нельзя воспроизвести на реальной технике (например, аварийные режимы технических средств и т.п.). Кроме того, возможна остановка процесса в любой момент времени для обсуждения развития ситуации и анализа решений и действий обучающихся, а также многократное воспроизведение необходимой ситуации для формирования у обучающихся требуемых навыков.

На АРМ 8 производится оценка обстановки, разработка рабочей карты, схемы связи с расчетом сил и средств, выписок из распоряжения по связи для каждого корабля, готовится доклад начальнику штаба (командиру соединения), а также предложения по использованию связи в решении командира соединения, и выдаются в соответствующий тактический тренажер. Оператор (обучающийся) АРМ 8, который предназначен для имитации комплекса связи конкретного корабля, в соответствии с полученной выпиской из распоряжения по связи, готовит все необходимые тракты связи и находится в готовности к приему информации от АРМ руководителя обучением или от других кораблей. При поступлении информации принимает ее с помощью соответствующих средств и докладывает в тактический тренажер, по команде руководителя готовит передающие тракты связи и передает донесения, полученные от командира соединения (командира корабля).

Устройство информационной поддержки обучающегося (УИПО) 9 предназначено для предоставления информации обучающимся при работе с образцами военной техники связи (ВТС) с использованием технологии дополненной реальности. В состав устройства 9 входит планшет.

АРМ АБИ 13 является программно-аппаратный комплекс органа управления боевой подготовкой (ПАК ОУ БП). При построении АРМ АБИ на основе ПАК ОУ БП, включен программный модуль сопряжения с системой планирования ВУЗ, а также программные средства подсистем СЗИ и средства защиты информации. Схема сбора данных соответствует существующей системе управления войсками связи Министерства обороны РФ. При этом обеспечивается использование иерархической модели сбора данных, при которой каждый новый уровень получает информацию от предыдущего, что в результате на каждом уровне обеспечивает обладание полной и достоверной информацией в объеме, не превышающем имеющиеся на данном уровне полномочия. Передачу данных от АРМ АБИ, ПАК ОУ БП низшего уровня к высшему осуществлятся по сети передачи данных Министерства.

АРМ-П преподавателя 14 предназначен для:

- организации проведения различных видов учебных занятий (лекции, групповые занятия, лабораторные работы, практические занятия);

- создания обучающих модулей с использованием универсальной конструкторской среды и автоматизации процесса обучения;

- оценки действий обучающихся и корректировки индивидуальной траектории подготовки.

В состав АРМ-П входит ПЭВМ в составе: системного блока; СУО(-05); СУО(-06); клавиатуры; манипулятора типа «Мышь»; активной двухканальной аудиосистемы; стереогарнитуры; коммутатора; источника бесперебойного питания; МФУ; интерактивной панели.

АРМ-О обучающегося 15 предназначен для автоматизации процесса обучения, получения теоретических знаний и практических навыков.

АРМ-О обучающегося обеспечивает формирование гибкой индивидуальной траектории подготовки специалиста, так и обучений экипажа в целом.

АРМ-О обучающегося обеспечивает:

- индивидуальную подготовку специалиста;

- обучение экипажа;

- запуск всех тренажеров и обучающего контента с использованием ярлыков рабочего стола;

- возможность выбора типа тренажера (программный, виртуальный), входящих в состав БК ТОС;

- авторизацию обучающегося;

- доступ к совокупности учебных материалов (контента);

- полноэкранный просмотр обучающего контента;

- возможность сохранения результатов пользователей в специализированной БЗ;

- выполнение комплексных тренировок по порядку включения, настройке, техническому обслуживанию и эксплуатации образцов средств (комплексов) связи;

- сбор информации о состоянии обучающегося, динамики изменения его состояния на основе первичных данных, собираемых с различных сенсоров и датчиков;

- работу со штатным СПО объекта ВТС;

- отображение на экране монитора (системе визуализации учебного материала) основных составляющих изучаемой техники связи в учебном процессе;

- моделирование на экране монитора (системе визуализации) интерактивной трехмерной модели комплекса (средства) связи, воспроизводящей логику работы, внешний вид, расположение оборудования техники связи, применяемого в различных соединениях, воинских частях и учебных заведениях;

- совместную работу с АРМ администратора, АРМ преподавателя, АРМ обучающегося, аппаратных имитаторов средств связи из состава БК ТОС;

- передачу на АРМ преподавателя данных, получаемых при выполнении учебных заданий;

- прием учебных сценариев проведения различных видов занятий;

- прием ситуационных задач;

- предоставление АРМ преподавателя информации о выполняемых обучающимися действиях;

- работу с имитаторами оконечных устройств;

- проведение занятий по различным дисциплинам (предметам боевой подготовки);

- проведение практических занятий по различным темам;

- проведение теоретических занятий по различным темам;

- предоставление обучающемуся (образовательного) контента (по назначению, устройству, порядку подготовки, применению, обслуживанию, мерам безопасности, функциональным обязанностям и т.д.) обучающимся;

- предоставление на АРМ преподавателя информации о действиях, выполняемых обучающимися на программных тренажерах, для последующей записи в базу данных;

- реализацию средств самоконтроля по темам занятий;

- предоставление функций виртуального ассистента для АРМ обучающегося;

- реализацию функционала дополненной реальности;

- просмотр результатов тестов;

- загрузки разных форматов электронных учебников, в том числе существующих, таких как SunRavBook;

- отображение системой визуализации учебного материала контента виртуальной обучающей среды на базе технологии фотореалистичных круговых панорам;

- предоставление АРМ преподавателя данных о психофизиологическом состоянии обучающегося;

- моделирование воздействия внешних дестабилизирующих факторов при выполнении обучающимися учебно-боевых задач (в том числе нормативов и ситуационных задач);

- вывод с использованием ПАК «Система визуализации» фоновой обстановки, разработанной на основе системы трехмерной визуализации;

- подготовку электронных форм документов с использованием встроенного редактора;

- воспроизведение звуковых и шумовых эффектов;

- воспроизведение видео, в том числе видео 360 с разрешением в формате не ниже 8К.

ПАК средств информационно-телекоммуникационного назначения (СИТН) 16, предназначено для организации взаимодействия и передачу данных между всеми составляющими системы, а также бесперебойного и своевременного функционирование всех программных составляющих, размещенных на серверах системы. ПАК СИТН включает в себя:

- серверы;

- коммутаторы;

- маршрутизаторы с функциями межсетевого экрана;

- рабочее место обслуживающего персонала комплекса;

- источники бесперебойного питания.

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется физической топологией. В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы их передачи.

В локальных сетях используются следующие физические топологии:

- физическая «шина» (bus);

- физическая «звезда» (star);

- физическое «кольцо» (ring);

- физическая «звезда» и логическое «кольцо» (Token Ring).

Комплекс средств видеофиксации для удаленного контроля 17 - это набор технических устройств, предназначенных для записи и сохранения видео изображения в целях безопасности, контроля и последующего анализа.

В состав комплекса средств видеофиксации для удаленного контроля входит оборудование средств видеофиксации для удаленного контроля в составе: системного блока; KVM консоли; источника бесперебойного питания; шкафа телекоммуникационного напольного; монтажного комплекта; поворотной видеокамеры с обзором 360°; видеосервером; ключом защиты для модуля видео аналитики распознавания лиц; модуля видео аналитики «Распознавание лиц».

ПАК модуль диагностики (МД) 18 предназначен для сбора информации о состоянии обучающегося, динамики изменения его состояния на основе первичных данных, собираемых с различных сенсоров и датчиков. ПАК МД предусмотрен для установки и использования:

- в управлении ВВУЗ;

- в управлении военно-учебных центров вузов;

- в управлении МРУЦ, ОУЦ, воинских частей войск связи.

ПАК МД предназначен для обеспечения качества и полноты контроля состояния обучаемого и предполагает ведение постоянного контроля психофизиологического и эмоционального состояния с помощью программно-аппаратного комплекса оценки эффективности работы обучающегося на основе динамического контроля психофизиологического состояния и когнитивное с использованием оборудования диагностики обучаемых.

Данное изделие позволит проводить периодическую углубленную диагностику обучающихся, посредствам специального оборудования:

- сенсора биоэлектрической активности мозга (нейрокомпьютерный интерфейс не менее 8 каналов);

- сенсора трекинга глаз;

- сенсора пульса;

- сенсора кожно-гальванической реакции;

- специальное программное обеспечение (СПО) модуля диагностики.

Сенсор биоэлектрической активности мозга позволит анализировать работоспособность головного мозга обучающихся, посредством графика частоты ритмов электроэнцефалографии.

Сенсора трекинга глаз позволит определить ментальное состояние обучающегося, уровень внимания и мотивации.

Сенсор пульса позволит определить уровень стресса за счет частоты сердечных сокращений.

Сенсор кожно-гальванической реакции позволит определить уровень стресса и тревоги за счет уровня сопротивления кожного покрова.

Специальное программное обеспечение (СПО) модуля диагностики позволит собрать информацию о состоянии обучающегося, отслеживать динамику изменения его состояния на основе первичных данных, собираемых с данных сенсоров и датчиков.

Критерии оценки состояния обучающихся по средствам ОДО.

Критерии оценки когнитивного состояния.

Оценка когнитивного состояния производится с помощью сенсора биоэлектрической активности мозга. Когнитивные перегрузки приводят к увеличению частоты ритмов электроэнцефалографии. Зависимость частоты ритмов электроэнцефалографии от уровня когнитивной нагрузки приведена в табл. 1.

Оценка когнитивного состояния производится с помощью использования сенсора трекинга глаз. Когнитивные перегрузки приводят к увеличению частоты моргания глазами.

Зависимость частоты моргания глазами от уровня когнитивной нагрузки приведена в табл. 2.

Критерии оценки психофизиологического состояния

Оценка психофизиологического состояния обучающегося осуществляется измерением частоты сердечных сокращений (ЧСС) с помощью сенсора пульса. Сенсор пульса позволяет измерить ЧСС, которая является хорошим показателем уровня стресса и тревоги. Высокая ЧСС может указывать на повышенный уровень стресса или тревоги, в то время как низкая ЧСС может свидетельствовать о расслабленном состоянии.

Зависимость ЧСС от уровня когнитивной нагрузки приведена в табл. 3.

Оценка психофизиологического состояния обучающегося осуществляется измерением сигнала кожно-гальванической реакции с помощью сенсора кожно-гальванической реакции (КГР).

КГР (синонимы: психогальваническая реакция, рефлекс кожно-гальванический, рефлекс психогальванический, Тарханова феномен) представляет собой изменение разности потенциалов и уменьшение электрического сопротивления между двумя участками поверхности кожи (например, тыльная и ладонная поверхности кисти руки) при раздражениях, связанных с эмоциональной реакцией организма.

Сенсор КГР позволяют измерять уровень кожного сопротивления, который также связан с уровнем стресса и тревоги. Когда человек испытывает стресс или тревогу, его кожное сопротивление уменьшается, что может быть измерено сенсором КГР

Зависимость величины кожного сопротивления от уровня психофизиологического состояния приведена в табл. 4.

Критерии оценки эмоционального состояния

Оценка эмоционального состояния по изображению веб-камеры. С использованием антропометрических контрольных точек лица сформирован комплекс мимических признаков для оценки уровня эмоционального состояния человека по модели изображения лица. В качестве мимических признаков выбраны геометрические параметры модели между контрольными точками лица.

ПАК органа управления боевой подготовки 19 предназначен для планирования, организации, проведения и контроля учебных занятий при реализации основных образовательных программ (ООП) профильного образования;

- МРУЦ, ОУЦ, воинских частей войск связи, подразделений связи видов и родов войск для проведения занятий по технической подготовке, специальной подготовке и на начальном этапе ТСП.

- программами боевой подготовки (в части требований к знаниям, умениям и навыкам военнослужащих по технической (далее - Т), специальной (далее - С), тактико-специальной (далее - ТСП) подготовке, тем и содержания занятий), разрабатываемыми для каждой категории обучаемых, подразделений и воинских частей;

- руководящими и организующими документами, используемыми для реализации подготовки обучающихся требуемой квалификации.

Работа программно-аппаратного комплекса начинается с тренажерной подготовки. Тренажерная подготовка предназначена для формирования практических умений и навыков, выполнения комплексных тренировок по порядку включения, настройке, техническому обслуживанию и эксплуатации образцов средств (комплексов) связи с применением программных имитаторов средств связи, аппаратных имитатор средств связи, имитаторов виртуальной реальности средств связи.

Подготовка специалистов и подразделений связи ВС РФ (обучающиеся) на ПАК «Тренажерная подготовка» базовом комплекте тренаженно-обучающей системы (БК ТОС) осуществляется на аппаратных, программных тренажерах 20 и имитаторах VR средств связи и проходит в виде практических занятий.

Сценарии предполагают работу как с одним имитатором средством связи, так и одновременную работу нескольких имитаторов с организацией сетей и направлений связи (в т.ч. разработка планирующих и организационных документов по связи).

Исходя из анализа функций ПАК «Тренажерная подготовка» определен состав программных учебно-тренировочных средств:

- ПК «Обучающий тренажер»;

- ПК «Программный тренажер»;

- ПК «Виртуальный тренажер»;

- ПАК «Программно-аппаратный тренажер».

ПК «Обучающий тренажер»

Обучающий тренажер позволяет готовить как одного члена экипажа, так и экипаж в целом. В случае обучения одного члена экипажа, функции незадействованных в обучении членов экипажа выполняет программа.

Обучающий тренажер позволяет выполнять различные сценарии обучения и отдельные этапы учебной задачи.

Обучающий тренажер максимально достоверно воспроизводит алгоритм работы реального образца, что позволяет выполнять учебную задачу и осваивать последовательность действий по подготовке комплекса (средства) связи к работе в различных режимах.

Обучающий тренажер представляет собой интерактивную трехмерную модель комплекса (средства) связи.

Обучение проходит в пошаговом режиме. На каждом этапе выдается информация о действии, которое необходимо совершить. Обучаемый, взаимодействуя с интерактивной трехмерной моделью комплекса (средства) связи, должен выполнить указанное действие. Пока обучаемый не выполнит предписанное на данном этапе учебной задачи действие, переход к следующему невозможен. При попытке совершить не регламентируемое учебной задачей действие, обучающий тренажер блокирует действие, уведомляет об ошибке и выдает подсказку в виде выделения цветом органа управления оборудования, с которым надо взаимодействовать.

Обучающий тренажер при взаимодействии с ПК «Специализированная база знаний», ПК «Сбор информации по работе с контентом» обеспечивает:

- предоставления обучающемуся образовательного контента по назначению, устройству, порядку подготовки, применению, обслуживанию, мерам безопасности, функциональным обязанностям и т.д.;

- загрузки разных форматов электронных учебников, в том числе существующих, таких как SunRavBook;

- полноэкранного просмотра обучающего контента;

- предоставления функций виртуального ассистента для АРМ обучающегося;

- загрузка интерактивных 3D-моделей;

- загрузка аудио и видео контента;

- хранение в ПК «Специализированная база знаний».

- предоставляет на ПК «Сбор информации по работе с контентом»:

- время формирования события (например, нажатия кнопки);

- данные о сессии пользователя;

- данные о пользователе;

- данные о просматриваемом контенте;

- данные о психофизиологическом состоянии.

ПК «Программный тренажер»

Программный тренажер (ПТ) представляет собой 3D-приложение для ПЭВМ, алгоритмически повторяющую последовательность операторских действий по настройке средства связи и работе на нем. ПК «Программный тренажер» выполнен в виде набора взаимодействующих программ, согласованных по функциям и форматам, имеющих точно определенные интерфейсы и применяемые как самостоятельно, так и в составе комплекса.

ПК «Программный тренажер» строится по модульному принципу с возможностью расширения номенклатуры изучаемых комплексов (средств) связи и добавления (обновления) материала.

Программные тренажеры включают в себя следующие компоненты:

- программный модуль визуализации образца ВТС;

- библиотека программных модулей эмуляции работы блоков образца ВТС;

- программный модуль получения задания и отображения критериев выполнения учебной задачи;

- программный модуль синхронизации состояния ПТ объекта ВТС, ПТ экипажа ВТС;

- программный модуль документирования и анализа действий обучающегося;

- программный модуль отображения результатов выполнения учебной задачи (норматива, схемы-приказ);

- программный модуль формирования виртуальных направлений и сетей связи (клиент);

- программный модуль сопряжения со штатным программным обеспечением из состава БК ТОС;

- программный модуль сопряжения с ПАК «Система визуализации».

Трехмерная модель объекта ВТС позволяет изучить на экране монитора расположение средств связи внутри объекта и его внешний вид. ПТ обеспечивает имитацию и визуализацию на экране монитора подключения оконечного оборудования, образования кабельных соединений, развертывания объекта ВТС.

ПК «Программный тренажер технического обслуживания»

Программный тренажер технического обслуживания (ПТ ТО) представляет собой программу 3D-приложение для ПЭВМ, алгоритмически повторяющую последовательность операторских действий по техническому обслуживанию. Выполнен в виде набора взаимодействующих программ, согласованных по функциям и форматам, имеющих точно определенные интерфейсы и применяемые как самостоятельно, так и в составе комплекса.

Программный комплекс ПТ ТО строится по модульному принципу с возможностью расширения номенклатуры изучаемых комплексов (средств) связи и добавления (обновления) материала.

Программные тренажеры ТО включают в себя следующие компоненты:

- программный модуль визуализации образца ВТС;

- библиотека программных модулей эмуляции работы блоков измерения и образца ВТС;

- программный модуль получения задания и отображения критериев выполнения учебной задачи;

- программный модуль синхронизации состояния ПТ объекта ВТС, ПТ экипажа ВТС;

- программный модуль документирования и анализа действий специалиста;

- программный модуль сопряжения со штатным программным обеспечением из состава БК ТОС.

Трехмерная модель объекта ВТС позволяет изучить на экране монитора расположение средств связи внутри объекта ВТС и его внешний вид. ПТ обеспечивает имитацию и визуализацию на экране монитора подключения оборудования измерения, внешнего осмотра и развертывания объекта ВТС.

ПК «Виртуальный тренажер»

Виртуальные тренажеры должны быть разработаны с использованием с использованием VR технологий и методов.

Виртуальные тренажеры с использованием VR технологий и методов реализуются с использованием ПАК «Система визуализации».

Виртуальные тренажеры должны обеспечивать:

- возможность получения справочной информации о составной части изучаемого объекта;

- возможность изучения внешнего вида устройств;

- отработку заданий в режиме самообучения, т.е. без привлечения руководителя занятия и без ограничения числа попыток с правом выбора темпа, последовательности отработки, уровня сложности задания;

- многократное изучение, без привлечения руководителя занятия, процесса эталонного выполнения задания;

- отображение результатов влияния на функционирование образца внешних воздействующих факторов и управляющих действий обучаемого по устранению влияния этих факторов на обеспечение связи с любой степенью детализации действий в рамках регламентирующих документов в различных сочетаниях таких действий; предоставления данных в ПК СОУП для последующего сравнения своих результатов с результатами других обучаемых;

- обеспечение пространственного и временного соответствия образцу имитируемых внешних визуальных объектов и процессов, а также имитируемых визуальных, звуковых и других воздействий на обучаемого, ориентирующих его в процессе деятельности на реальном образце;

- возможность перехода к обучающей программе и воспроизведение учебной информации в реальном и регулируемом (замедленном или ускоренном) масштабах времени;

- усложнение условий выполнения задания по мере приобретения навыков обучаемым (по решению руководителя);

- отработку обучаемым не только всей задачи, но и отдельных ее элементов;

- моделирование противодействия противника и нештатных ситуаций в работе аппаратуры связи;

- контроль параметров, в наибольшей степени характеризующих качество работы обучаемого и образца техники, их сравнение с нормативными по критериям, соответствующим данному этапу обучения и условиям тренировки выбираемым руководителем занятия;

- накопление информации о тенденциях развития навыков;

- передачу в ПК СОУП информации для расчета и выдачи руководителю информации о качестве деятельности обучаемого, тенденциях развития навыка и его ошибках;

- выдачу обучаемому информации о качестве его работы, тенденциях развития навыка, об ошибках;

- интегрирование в ПК СОУП оценок по практическим умениям и навыкам, приобретаемым в процессе обучения;

- передачу в ПК СОУП информации для расчета и последующую выдачу в модель обучения и руководителю занятия информации о скорости обучения, о возможности перехода к отработке обучающихся к следующему заданию, о готовности обучаемого к работе на реальном образце в реальных условиях;

- передачу в ПК СОУП информации для объективной оценки слаженности как внутри экипажа, так и слаженности взаимодействующих экипажей;

- передачу информации в ПК СОУП для документирования: основных событий, действий обучаемых, изменений в состояниях управляемых объектов, речевых команд, ответов и других данных для хранения и послетренировочного воспроизведения в реальном, замедленном или ускоренном масштабе времени для оценки хода тренировки;

- передачу информации в ПК СОУП для составления сводок и отчетов по результатам обучения;

- редактирования контента виртуальной обучающей среды на базе технологии фотореалистичных круговых панорам с возможностью добавления интерактивных элементов с интеграцией образовательного контента.

ПК «Виртуальный тренажер» строится по модульному принципу с возможностью расширения номенклатуры изучаемых комплексов (средств) связи и добавления (обновления) материала.

Виртуальные тренажеры включают в себя следующие компоненты:

- программный модуль визуализации образца ВТС;

- библиотека программных модулей эмуляции работы блоков образца ВТС;

- программный модуль получения задания и отображения критериев выполнения учебной задачи;

- программный модуль синхронизации состояния ВТ объекта ВТС;

- программный модуль документирования и анализа действий обучающегося;

- программный модуль отображения результатов выполнения учебной задачи (норматива, схемы-приказ);

- программный модуль формирования виртуальных направлений и сетей связи (клиент);

- программный модуль сопряжения со штатным программным обеспечением из состава БК ТОС;

- программный модуль сопряжения с ПК СОУП.

ПАК «Программно-аппаратный тренажер»

ПАК «Программно-аппаратный тренажер» предназначен для:

- проведения практических занятий по специальной и технической подготовке в рамках выделенного на указанные предметы боевой подготовки учебного времени для специалистов связи различных ВУС;

- выполнения комплексных тренировок по подготовке к работе, вхождению, ведению и восстановлению связи на изучаемых макетных аналогах (макетах) типовых (перспективных) средств связи, как в составе экипажа, так и в составе подразделения;

- изучения устройства и порядка эксплуатации оборудования и аппаратуры связи, входящих в состав изучаемых макетных аналогов (макетов) типовых (перспективных) средств связи;

- изучения внешнего вида используемого оборудования и размещения внутри изучаемого макетного аналога (макета) типового (перспективного) средства связи, расположения и назначения разъемов, а также органов управления и световой индикации изучаемого оборудования и аппаратуры связи;

- формирования практических навыков по настройке средств связи в заданном режиме работы и приобретения первичных умений по обеспечению связи в различных условиях боевой обстановки;

- получения первоначальных навыков для осуществления самостоятельного технического обслуживания типовых (перспективных) средств связи;

- практического выполнения одиночных нормативов на оборудовании, входящего в состав макетного аналога (макета) типового (перспективного) средства связи;

- практического выполнения учебных задач на макетных аналогах (макетах) типовых (перспективных) средств связи;

- взаимодействия оборудования и аппаратуры связи, входящих в состав макетного аналога (макета) типового (перспективного) средства связи;

- отработки вопросов взаимодействия членов экипажей типовых (перспективных) средств связи;

- оценки действий обучаемых по завершению выполнения нормативов и учебных задач.

В основе алгоритмов работы ПАТ находится ПТ. Программно-аппаратные имитаторы передают с помощью СПО на ПТ сигналы управления и получают сигналы индикации. ПАТ включают в себя следующие компоненты:

- программный модуль визуализации образца ВТС;

- библиотека программных модулей эмуляции работы блоков образца ВТС;

- программный модуль получения задания и отображения критериев выполнения учебной задачи;

- программный модуль синхронизации состояния ПТ объекта ВТС, экипажа ПТ экипажа ВТС;

- программный модуль документирования и анализа действий специалиста;

- программный модуль отображения результатов выполнения учебной задачи (норматива, схемы-приказ);

- программный модуль формирования виртуальных сетей (направлений) связи (клиент);

- программный модуль сопряжения со штатным программным обеспечением из состава БК ТОС;

- программный модуль сопряжения с ПАК «Система визуализации». Оборудование ПАТ по назначению и имитируемым функциям подразделяется на:

- систему передачи речевой информации;

- систему передачи данных;

- средства автоматизации управления;

- систему визуализации района выполнения задачи (для членов экипажа);

- систему электроснабжения.

Система передачи речевой информации представляет собой программно-объединенные посредством локальной вычислительной сети программно-аппаратные тренажеры и макеты средств связи (радиостанции, блоки комплекса АВСКУ и тому подобное). Обмен речевой информацией по внешним каналам связи возможен с однотипными средствами. Внутриобъектовый обмен реализуется через программно-аппаратный тренажер аппаратуры, реализующий внутреннюю связь (например, комплекс АВСКУ), посредством имитаторов гарнитур и нагрудных переключателей. Алгоритм действий с программно-аппаратными тренажерами и макетами соответствует алгоритму работы с реальными средствами связи (в том числе с отображением результатов действий и информации, как на реальных изделиях).

Система передачи данных представляет собой имитаторы аппаратуры (аппаратура передачи данных, радиостанции, модемы, мультиплексоры) из состава аппаратных, реализующие имитацию передачи данных как по проводному соединению, так и по каналам радиосвязи. На ПЭВМ (ноутбуках) должностных лиц используется либо боевое специальное программное обеспечение, либо эмулятор данного программного обеспечения. Таким образом, алгоритм работы совпадает с алгоритмом работы по передаче данных, как в реальных образцах ВТС.

Средства автоматизации управления на базе ПЭВМ, при установке соответствующего ПО, обеспечивают имитацию автоматизации основных процессов, связанных с управлением войсками, в том числе:

- хранение, ввод, отображение и документирование информации, включая приказы, директивы, распоряжения и сигналы боевого управления;

- формирование боевых документов по управлению войсками;

- ведение электронных рабочих карт с оперативно-тактической информацией;

- формирование графической информации.

Система электроснабжения (СЭС) имитирует работу ПАТ от различных источников питания, предусмотренных в реальной аппаратной, а именно: аккумуляторная батарея транспортной базы, генератор отбора мощности, дизельный агрегат, внешний источник питания. СЭС включает в себя блоки, обеспечивающие имитацию коммутации необходимых источников питания и управления ими, а также блоки, имитирующие управление нагрузкой (программно-аппаратными тренажерами, действующими макетами, реальными устройствами). Таким образом, состояние органов управления СЭС полностью отражается на других функциональных системах ПАТ (включены их составные части или нет).

Для формирования у членов экипажа навыков по обеспечению связи в различных, приближенных к реальным, условиях обстановки руководитель занятий имеет возможность введения помеховой обстановки, моделирование нештатных ситуаций в работе аппаратуры связи.

Контроль за действиями обучаемых выполняется несколькими способами:

- дистанционным, посредством использования специальных программ контроля на рабочем месте руководителя занятия;

- контроль ведения переговоров по проводным и радиоканалам с возможностью их документирования;

- фиксация действий обучающихся в журнале (фиксация состояния органов управления тренажеров);

- отображение на рабочем месте руководителя занятий экранных форм тренажеров с существующей индикацией и положением органов управления.

Для оценки действий обучающихся, по завершению выполнения нормативов и учебных задач, ПАТ представляет только необходимые данные (время изменения основных параметров аппаратуры связи и ошибки, допущенные в ходе выполнения задания) для оценки действий, которые передаются на АРМ-П. Формат представления совпадает с форматом представления данных для программных тренажеров.

Система подготовки специалистов и подразделений связи обеспечивает выполнение следующих задач:

- планирование мероприятий, разработка планирующих документов боевой подготовки на уровнях от главного управления связи до воинской части;

- контроль выполнения мероприятий боевой подготовки, предусмотренный планами подготовки;

- планирование занятий по Т, С, ТСП в воинской части, подразделении;

- подготовка и проведение занятий по Т, С, ТСП во взводе и занятий по военно-профессиональным дисциплинам в ВВУЗе (ВУЦ);

- контроль и учет результатов контроля подготовки (в части Т, С, ТСП) со стороны должностного лица (ДЛ) воинской части и органа военного управления;

- анализ результатов оценки сформированных знаний, умений, навыков для выработки корректирующих воздействий и рекомендаций (индивидуально, за экипаж, подразделение, войсковую часть).

Для реализации основных функций Системы подготовки специалистов и подразделений связи ВС РФ в составе БК УТС предусмотрены следующие АРМ и УТС:

- ПАК ОУ БП ОВУ различных вариантов исполнения;

- ПАК ОУ БП воинской части различных вариантов исполнения;

- ПАКР различных вариантов исполнения;

- ПАКС различных вариантов исполнения;

- программные УТС, к которым относятся электронные учебники (далее - ЭУ), обучающие программы (далее - ОП) образца ВТС, программные тренажеры (далее - ПТ) образца ВТС, программно-виртуальные тренажеры (далее - ПВТ) образца ВТС;

- программно-аппаратные тренажеры (далее - ПАТ) образца ВТС.

Программное обеспечение БК ТОС 20 включает общее и специальное программное обеспечение: программный комплекс «Модуль диагностики», программный комплекс информационно-телекоммуникационного назначения, программные тренажеры изделий, программы информационной поддержки обучающегося, программы средств шифровальной аппаратуры связи, программы создания цифрового контента.

Программно-аппаратные тренажеры 21 предназначены для:

- проведения практических занятий по специальной и технической подготовке в рамках выделенного на указанные предметы боевой подготовки учебного времени для специалистов связи различных военно-учетных специальностей (ВУС);

- выполнения комплексных тренировок по подготовке к работе, вхождению, ведению и восстановлению связи на изучаемых макетных аналогах (макетах) типовых (перспективных) средств связи, как в составе экипажа, так и в составе подразделения;

- изучения устройства и порядка эксплуатации оборудования и аппаратуры связи, входящих в состав изучаемых макетных аналогов (макетов) типовых (перспективных) средств связи;

- изучения внешнего вида используемого оборудования и размещения внутри изучаемого макетного аналога (макета) типового (перспективного) средства связи, расположения и назначения разъемов, а также органов управления и световой индикации изучаемого оборудования и аппаратуры связи;

- формирования практических навыков по настройке средств связи в заданном режиме работы и приобретения первичных умений по обеспечению связи в различных условиях боевой обстановки;

- получения первоначальных навыков для осуществления самостоятельного технического обслуживания типовых (перспективных) средств связи;

- практического выполнения одиночных нормативов на оборудовании, входящего в состав макетного аналога (макета) типового (перспективного) средства связи;

- практического выполнения учебных задач на макетных аналогах (макетах) типовых (перспективных) средств связи;

- взаимодействия оборудования и аппаратуры связи, входящих в состав макетного аналога (макета) типового (перспективного) средства связи;

отработки вопросов взаимодействия членов экипажей типовых (перспективных) средств связи;

- оценки действий обучаемых по завершению выполнения нормативов и учебных задач.

Программно-аппаратные тренажеры передают с помощью СПО на ПТ сигналы управления и получают сигналы индикации. ПАТ включают в себя следующие компоненты:

- программный модуль визуализации образца ВТС;

- библиотека программных модулей эмуляции работы блоков образца ВТС;

- программный модуль получения задания и отображения критериев выполнения учебной задачи;

- программный модуль синхронизации состояния ПТ объекта ВТС, экипажа ПТ экипажа ВТС;

- программный модуль документирования и анализа действий специалиста;

- программный модуль отображения результатов выполнения учебной задачи (норматива, схемы-приказ);

программный модуль формирования виртуальных сетей (направлений) связи (клиент);

- программный модуль сопряжения со штатным программным обеспечением из состава БК ТОС;

- программный модуль сопряжения с ПАК «Система визуализации».

Оборудование ПАТ по назначению и имитируемым функциям подразделяется на:

систему передачи речевой информации;

систему передачи данных; средства автоматизации управления;

систему визуализации района выполнения задачи (для членов экипажа);

систему электроснабжения.

Система передачи речевой информации представляет собой программно-объединенные посредством локальной вычислительной сети программно-аппаратные тренажеры и макеты средств связи (радиостанции, блоки комплекса АВСКУ и тому подобное). Обмен речевой информацией по внешним каналам связи возможен с однотипными средствами. Внутриобъектовый обмен реализуется через программно-аппаратный тренажер аппаратуры, реализующий внутреннюю связь (например, комплекс АВСКУ), посредством имитаторов гарнитур и нагрудных переключателей. Алгоритм действий с программно-аппаратными тренажерами и макетами соответствует алгоритму работы с реальными средствами связи (в том числе с отображением результатов действий и информации, как на реальных изделиях).

Система передачи данных представляет собой имитаторы аппаратуры (аппаратура передачи данных, радиостанции, модемы, мультиплексоры) из состава аппаратных, реализующие имитацию передачи данных как по проводному соединению, так и по каналам радиосвязи. На ПЭВМ (ноутбуках) должностных лиц используется либо боевое специальное программное обеспечение, либо эмулятор данного программного обеспечения. Таким образом, алгоритм работы совпадает с алгоритмом работы по передаче данных, как в реальных образцах ВТС.

Средства автоматизации управления на базе ПЭВМ, при установке соответствующего ПО, обеспечивают имитацию автоматизации основных процессов, связанных с управлением войсками, в том числе:

- хранение, ввод, отображение и документирование информации, включая приказы, директивы, распоряжения и сигналы боевого управления;

- формирование боевых документов по управлению войсками;

- ведение электронных рабочих карт с оперативно-тактической информацией;

- формирование графической информации.

Система электроснабжения (СЭС) имитирует работу ПАТ от различных источников питания, предусмотренных в реальной аппаратной, а именно: аккумуляторная батарея транспортной базы, генератор отбора мощности, дизельный агрегат, внешний источник питания. СЭС включает в себя блоки, обеспечивающие имитацию коммутации необходимых источников питания и управления ими, а также блоки, имитирующие управление нагрузкой (программно-аппаратными тренажерами, действующими макетами, реальными устройствами). Таким образом, состояние органов управления СЭС полностью отражается на других функциональных системах ПАТ (включены их составные части или нет).

Для формирования у членов экипажа навыков по обеспечению связи в различных, приближенных к реальным, условиях обстановки руководитель занятий имеет возможность введения помеховой обстановки, моделирование нештатных ситуаций в работе аппаратуры связи.

Для оценки действий обучающихся, по завершению выполнения нормативов и учебных задач, ПАТ представляет только необходимые данные (время изменения основных параметров аппаратуры связи и ошибки, допущенные в ходе выполнения задания) для оценки действий, которые передаются на АРМ-П. Формат представления совпадает с форматом представления данных для программных тренажеров.

Модель подготовки специалистов по средствам связи представлена на фиг. 2. Модель состоит из:

22 - базы данных;

23 - модели процесса подготовки;

24 - модели специалиста;

25 - компетенции.

Аналитическая система включает в себя следующие модули с использованием искусственного интеллекта:

- модули обработки моделей процесса подготовки, предназначенные для расчета текущих результатов и формирования прогнозов достижения необходимых компетенций;

- модули обработки моделей специалиста, предназначенные для расчета текущих результатов и формирования прогнозов и рекомендаций.

Базы данных (БД) 22 представляют собой единую БД моделей учебных сценариев для БК ТОС и быть предназначена для формирования, хранения, модификации и предоставления в другие ПК БК ТОС учебных сценариев проведения различных видов занятий (лекций, семинаров, тренировок, (тренажей), классно-групповых занятий, групповых упражнений, тактико-специальных занятий, учений, контрольных занятий (зачетов), самостоятельной подготовки. Учебные сценарии в составе БД представлены следующим типовым набором элементов:

- объекты БД, отражающие объекты или состояния учебных сценариев;

- состояния объектов, характеризирующийся фиксированным набором атрибутов;

- атрибуты объектов, представляющие точные значения параметров объекта, которые могут изменяться с течением времени;

- учебные сценарии, представляющие собой вербальное, логическое или математические описания поведения объектов и/или имитационных моделей, заданные программно или временным рядом значений параметров;

- среда взаимодействия учебных сценариев, реализуется при помощи общего механизма взаимодействия, предоставляемого в виде «подписки»;

- единая БД, образующая информационное пространство учебных сценариев, позволяющая формировать совокупность участвующих в имитационном моделировании учебных сценариев.

Модель процесса подготовки 23 - документальное описание структуры и содержания учебно-воспитательного процесса, обеспечивающего необходимую подготовку по данной специальности. Документами, определяющими структуру и содержание подготовки, являются программы боевой подготовки:

- исходные данные для разработки. Исходными данными для разработки являются программы боевой подготовки, положения, инструкции.

- разрабатываемые документы: расписание учебных занятий в подразделении.

Модель специалиста (МС) 24 - комплексное описание профессионально важных качеств специалиста, способностей восприятия, усвоения информации и реализации информационно-функционального потенциала в его деятельности в войсках. МС - это основные профессионально значимые свойства, выбор (формирование) которых осуществляется на основе требований, предъявляемых к специальности (профессии). Нормативная модель составляется чисто теоретически на основе существующих (проектируемых) нормативных документов: положений, инструкций, программ боевой подготовки и т.д.

Категорирование обучающихся по профессионально-значимым компетенциям 25:

- по успеваемости (рейтинговая оценка степени достижения целей подготовки): по дисциплинам; группам (взводам); потокам (ротам); направлениям; специальностям подготовки; кафедрам; факультетам и др.;

- по уровню обученности, исходя из показателей успеваемости (рейтинговая оценка степени достижения целей (СДЦ) подготовки): низкий (СДЦ менее 0.5), средний (СДЦ от 0.5 до 0.75), высокий (СДЦ более 0.75);

- по профессионально-значимым компетенциям. Определяется из оценки СДЦ подготовки по дисциплинам, обеспечивающих формирование конкретной компетенции;

- по личным данным (информация из базы личных данных ПАК МД): по полу; возрасту; опыту обучения; опыту работы.

Система подготовки специалистов и подразделений связи обеспечивает выполнение следующих задач:

- планирование мероприятий, разработка планирующих документов боевой подготовки на уровнях от главного управления связи до воинской части;

- контроль выполнения мероприятий подготовки, предусмотренный планами боевой подготовки;

- планирование занятий по Т, С, ТСП в воинской части, подразделении;

- подготовка и проведение занятий по Т, С, ТСП во взводе и занятий по военно-профессиональным дисциплинам в ВВУЗе (ВУЦ);

- контроль и учет результатов контроля боевой подготовки (в части Т, С, ТСП) со стороны должностного лица (ДЛ) воинской части и органа военного управления;

- анализ результатов оценки сформированных знаний, умений, навыков для выработки корректирующих воздействий и рекомендаций (индивидуально, за экипаж, подразделение, войсковую часть).

Применяемые в базовом комплекте тренажерно-обучающей системы технологии представлены на фиг. 3. В комплекте применяются следующие технологии: виртуальной реальности (VR), дополненной реальности(АК), искусственного интеллекта, больших баз данных (Big Data), машинного обучения, WEB-технологии, нейронных сетей, баз данных, 3D-визуализации, видео-360 8К, ФРКП, компьютерного зрения, распознавания лиц, распознавания эмоций, распознавания голоса, цифровых моделей пользователей, аналитических моделей, видеонаблюдения, распределенного моделирования (HLA), синтеза голоса, алгоритмы поиска.

Таким образом, цель настоящего изобретения, заключающаяся в расширении перечня учебно-тренировочных средств образцов военной техники, поставленных на снабжение и расширении функциональных возможностей тренажеров достигнута.

Изобретение относится к учебно-техническим средствам и может быть использовано для обеспечения учебных мероприятий подготовки и образовательного процесса в условиях учебных центров (УЦ) и военно-учебных заведений ВМФ. Техническим результатом является расширение перечня учебно-тренировочных средств образцов военной техники, поставленных на снабжение и расширение функциональных возможностей тренажеров. Поставленная цель достигается тем, что в известную тренажерную систему дополнительно введено периферийное оборудование, в которое входит комплекс программно-технических средств ШАС, состоящий из рабочего места руководителя занятий ШАС, рабочего места специалиста ШАС, а также программно-аппаратный комплекс комплексного противодействия программно-аппаратным воздействиям. При этом в периферийное оборудование также входит комплекс средств взаимодействия реальных и виртуальных объектов, состоящий из АРМ преподавателя и средств виртуального взаимодействия обучающегося, устройство информационной поддержки обучающегося и комплекс программно-технических средств создания цифрового контента. Причем периферийное устройство последовательно соединено с автоматизированными рабочими местами общего назначения, администратором безопасности информации, преподавателя и обучающегося, программно-аппаратными тренажерами, а также с программно-аппаратным комплексом средств информационно-телекоммуникационного назначения, соединенного с комплексом средств видеофиксации для удаленного контроля, и программно-аппаратным комплексом модуля диагностики, и программно-аппаратным комплексом модуля органов управления боевой подготовки. 3 ил., 4 табл.

Тренажерно-обучающаяся система, содержащая рабочие места операторов, блоки ввода программы обучения и отображения информации и блоки питания, дополнительно введено периферийное оборудование, в которое входит комплекс программно-технических средств шифровальной аппаратуры связи (ШАС), состоящий из рабочего места руководителя занятий ШАС, рабочего места специалиста ШАС, а также программно-аппаратный комплекс комплексного противодействия программно-аппаратным воздействиям, при этом в периферийное оборудование входит комплекс средств взаимодействия реальных и виртуальных объектов, состоящий из АРМ преподавателя и средства виртуального взаимодействия обучающегося, причем в периферийное оборудование входит устройство информационной поддержки обучающегося и комплекс программно-технических средств создания цифрового контента, причем периферийное оборудование последовательно соединено с автоматизированными рабочими местами общего назначения, администратором безопасности информации, преподавателя и обучающихся, программно-аппаратными тренажерами, а также с программно-аппаратным комплексом средств информационно-телекоммуникационного назначения, соединенного с комплексом средств видеофиксации для удаленного контроля, и программно-аппаратным комплексом модуля диагностики, и программно-аппаратным комплексом модуля органа управления боевой подготовки, соединенного с программным обеспечением базового комплекта тренажерной обучающей системы.