Адаптивный тренажер оператора Советский патент 1983 года по МПК G09B9/00 

ND

СО Isp

СЛ

Изобретение относится к автома тике и вычислительной технике, в частности к устройствам обучения и контроля деятельности операторов, выполняющих функции обнаружения и р познавания образов, слежения, принятия решения и т.д.

По основному авт. св. № 959136 известен адаптивный тренажер оператора, содержащий блок моделирования объекта тренажа, первьзй вход которого подключен к первому выходу программного блока, второй и третий подсоединен через имитатор сигналов воздействия к второму и третьему выходу программного блока, а четверты вход подключен, к одному из выходов блока ручного управления и первому входу вычислительного блока, выход блока моделирования объекта тренажа .электрически связан с индикатором, блок формирования сигналов, подключенный своигда входами к индикатору, блоку ручного управления, второму входу вычислительного бЛока, а выхо блока формирования сигналов электри чески связан с первым входом первого блока сравнения, другой вход которого соединен с четвертым выходом программного блока, второй блок сравнения, один вход которого подсоединен к выходу вычислительного блока, другой - к выходу блока эталонных импульсных переходных функций, а выход второго блока сравнения через блок принятия решения соединен содним из входов блока отображения, другой вход последнего через узел памяти и дешифратор подключен к первому выходу блока сраэнения, блок регистрации, соединенны через узел сопряжения с вторым выходом блока сравнения, генератор шума, подключенный к первому входу имитатора сигналов воздействия

Недостаток такого тренажера oneрато а обусловлен тем, что он позволяет только контролировать и фиксировать текущую скорость адаптации самообучаемости обучаемого оператора, но не позволяет автоматически подстраивать интенсивность воздействукнцих факторов среда на систему оператор-тренажер в соответствии с текущей скоростью адаптации индивидума, что существенно снижает эффективность обучения тренажа оператора, так как в этом случае не учитываются его индивидуальные возможности и ограничения по управлению объектен тренажа.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей; тренажера за счет изменения сигналов воздействия в зависимости от скорости адаптации оператора.

Поставленная цель достигается тем, что в адаптивный тренажер оператора введены имитатор фоновых помех, сумматор и последовательно соединенные модулятор, фильтр низких частот и усилитель, причем выход генератора шума подключен к первому входу модулятора, а выход блока моделирования объекта тренажа соединен с входом индикатора через сумматор, второй вход которого подключен к выходу имитатора фоновых помех второй вход модулятора соеДинен с выходом блока принятия решения .

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема адаптивного тренажера оператора.

Адаптивный тренажер оператора содержит блок 1 моделирования объекта, генератор 2 шума, имитатор 3 сигналов воздействия, индикаторы

4,блок 5 Р5 чного управления, вычислительный блок б, блок 7 формирования сигналов, программный блок 8, блок 9 сравнения, дешифратор 10, узел 11 памяти, блок 12 отображения блок 13 эталонных импульсных переходных функций, блок 14 сравнения, узел 15 сопряжения, блок 16 регистрации, блок 17 принятия решений, модулятор 18, фильтр 19 низких частот, усилитель 20, и штaтop ,21 фоновых помех и сумматор 22.

Адаптивный тренажер оператора работает следующим образом.

Для совершенствования контроля характеристик деятельности оператоipa,.работа которого в человеко-машиной системе протекает по жесткой программе, т.е. в соответствии с положениями инструкции, в программном блоке 8 генерируется соответствуювшя программа деятельности оператора. Электрические сигналы в виде двоичных позиционных кодов с третьего выхода программного блока 8 поступают на- третий вход имитатора 3 сигналов воздействия, где онидешифрируются и с его третьего выхода поступают на третий вход блока 1 моделирования объекта тренажа. Последний вырабатывает сигналы реакции , KO-jjopbie с его выхода подводятс на сумматор 22 где они суммируются с сигналами, поступающими на его вт;рой вход с имитатора 21 фоновых по мех. Зазяумленный сигнал с выхода сумматора 22 поступает на вход инди;катора 4, где и предъявляется оператору путем отображения к сигнализации, и на первый вход блока 7.

Оператор в соответствии с полученной информацией воздействует на органы 2 ручного управления блока

5,который вырабатывает сигналы упрабЛЯняцих воздействий, поступающие на ВХОДЫ блока 1 моделирования объекта тренажа и блока 7 формирования сигналов, в котором производится их преобразование по амплитуде и длительности для согласования, режимов работы тренажера.

Программа деятельности оператора .генерируемая програ11Ф1ным блоком 8, представляет собою матрицу позиционных двоичных кодов. Каждая матрица соответствует программе отработки той или иной задачи в зависимости от имитируемой ситуации. Каждый разряд строки соответствует номеру органа управления блока 5.

Значение 1 приписывается разряду в случае задействования по прог.рамме в определённые моменты времени соответствующего органа управления, а значение о - в случае его незадействования.

В программный блок 8 введена также программа последовательности оторажения информации в соответствии с выбранной строкой матрицы и сигналом блока 7 формирования сигналов. Коды задействованных строк матрицы с выхода программного блока 8 переписываются в блок 9 сравнения. На другой вход блока 9 с выходов блока 5 ручного управления и индикатора 4 через блок 7 формирования сигналов, по мере отработки оператором задач, поступают электрические сигналы. В блоке 9 производится сравнение порядка поступления сигналов, излишние и недостающие сигналы, время поступления сигналов (раньше, позже) с их программными значениями. В случае отклонения от нормы сигналы отклонения передаются на узел 15 сопряжения для кодирования и дальнейшего документирования в блоке 16 регистрации, а также - на входы дешифратора 10, который преобразует коды двоичных сигналов признаков строк и признаков отклонений в сигналы одноадресных кодов.

Сигналы с выхода дешифратора 10 поступают через узел 11 памяти на первый вход блока 12 отображения дл индикации числа ошибочных управляющих действий оператора и своевременности или нecвoeвpeмeннocти их выполнения.

Для совершенствования и контролл характеристик эвристической деятельности оператора, в частности скорое ти адаптации и самообучаемости, в программный блок 8 введена соответствующая программа его деятельности в системе оператор-тренажер.

Программа эвристической деятельности оператора состоит из двух подпрограмм.

Первая и них предназначена fSfiK генерации начальных условий в состоянии блока 1, а другая вносит изменения в динамику блока 1, имиТи-руя отказы каких-либо функциональных узлов объекта тренажа.

. Тренаж и контроль характеристики скорости адаптации оператора производится следующим образом. Программный блок 8 генерирует

О сигналы двоичной псевдослучайной последовательности, в частности т-последовательности которая задает начальные условия в состояние блока 1 моделирования объекта тренажа.

5 с второго выхода программного блока В электрические сигналы ш-последовательности поступают на второй вход имитатора 3 сигналов воздействия, на другой вход которого поступают сигналы с генератора 2 шума через модулятор 18, фильтр 19 низких частот и усилитель 20. Сигналы генератора 2 шума имитируют воз-. действующие факторы среды на систе5 МУ оператор-тренажер. Поступившие на входы имитатора 3 сигнгшов Воздействия сигналы с программного блока 8 и генератора 2 шума перемножаются. Сигнал, представляющий

Q собой произведение указанных сигналов, с второго выхода имитатора 3 поступает На второй вход блока 1 моделирования объекта тренажа. Последний вырабатывает сигналы реакций, которые с его выхода подводятся через сумматор 21 на вход индикатора 4, где и предъявляются оператору путем отображения и сигнали- . зации. Также с выхода индикатора 4 эти же сигналы поступают на один из

0 входов вычислительного блока 6.

Оператор, в соответствии с полученной стимульной информацией, воздействует на. органы ручного управления блока 5, который вырабатывает

5 сигналы управляющих воздействий,

поступаквцие с его :лыходов на четвертый вход блока 1 моделирования объекта тренажа и на второй вход вычислительного блока 6. Поступившие с

0 индикатора 4 и блока 5 ручного управления на входы вычислительного блока б сигналы являются основой для определения текущего состояния управляющих действий оператора, кото5 Рые в блоке 6 оценивается по следующему ансшитическому выражению

ViT-CC)- Хт.и)(Ъ-г)

;h:j-f - импульсная переходная функция,усредненная во времени и характеризующая текущее состояние управляющих действий оператора У. ( реакции оператора на стимульные сигналы, снимаемые

АДАПТИВНЫЙ ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА по авт. св. № 959136, о т личак. щийся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера за счет изменения сигналов воздействия в зависимости от скорости адаптации оператора, в него введены имитатор фоновых помех, сумматор и последовательно соединенные модулятор, фильтр Низких частот и усилитель, причем выход генератора шума подключен к первому входу модулятора, а выход блока моделирования объекта тренажа соединен с входом индикатора через сумматор, второй вход которого. подключен к выходу имитатора фоновых помех, второй вход модулятора соединен с выходом блока принятия решения.