Устройство для выдачи рекомендаций оператору Советский патент 1980 года по МПК G08G5/00 

Изобретение относится к автоматизации управления в сложных системах человек - машина, в частности самолетах, и может 6bJTbi использовано для повышения безопасности их функционирования. В процессе работы оператора возмозмно возникновение критических ситуаций когда несвоевременное выполнение им определенных действий может привести к опасным, а порой и катастрофическим последствиям. Известно устройство для выдачи рекомендаций оператору содержащее последовательно соединенные датчики параметроа блоки преобразования сигналов датчиков, компаратор и индикатор, причем второй вход компаратора связан с датчиком порогового значения 1 . Однако для указанного устройства характерно частое несвоевременное срабатывание из-за невозможности заранее точ но определить моменты сигнализации. Кро ме того, устройство не предусматривает возмодности адаптации его к индивидуальному стилю работы оператора. Наиболее бга1зким техническим решением к изобретению является устройство для сигнализации о необходимом действии оператора, содержащее блок датчиков, подключенный к входу блока формирования предпочтения, вь1Ход которого соединен с первым входом порогового блока, выход которого подключен к входу индикатора необходимого действия, и датчик порогового уровня 2 . Но в процессе полета известное устройство часто несвоевременно формирует рекомендации о действии экипажа по слеяукицим гфичинам. Во-первых, вследствие неточной установки и разброса параметров элементов устройства, их старения и влияния внеиптх воздействий происходят отклонения пороговотх) значения и сигнала предпочтения от номинальных значений, что влечет за собой несвоевременность срабатывания индикатора необходамого действия. Во-вторых, вследствие наличия 373 у операторов своего индивидуального стиля работы, обусповпенного его способностями, быстротой реакции, характером мышления, каждый из них по-своему i определяет момент выполнения действия, который часто не совпадает с номинальны м. Указанные причины приводят к несогласованности формируемых рекомендаций и действий оператора по переключению органов управления, в результате чего возможно слишком позднее или раннее выполнение действия оператором, что может привести к опасным последствиям. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены датчик выполнен ния действия, запоминающий блок, блок статической обработки и блок установки hoporoBoro уровня, выход датчика выполнение действия и выход блока форкгаровац ния сигнала предпочтения подключены к входам запоминавшего блока, выхода которого через блоК: статистической обработ ки соединен с первым входом блока установки порогового уровня, второй .вход которого подключен к входу датчика порогового уровня, выход блока установки поi рогового уровня соед1шен с втсфым входом порогового блока. Процесс согласования состоит в том, что запоминается значение сигнала предпочтения в момент выполнения действия (переключение органа управления). Затем осуществляется статистическая обработка запоминаемых моментов выполнения действия, например, выделение среднего значения, и выявляется повторяющееся несовпадение сигнализации и момента действия. гт После чего корректируется значение порогового уровня сигнала предпочтения в со ответствии с величиной выявленного несовпадения момента сигнализации и с учетом необходимого оператору резерва времени. Пусть - значе1ше сигнала предпочтения в момент сигнализации; - значение сигнала предпочтения в момент выполнения действия оператором (в момент перек лючения органа управления); - устана вленное пороговое значение сигнала предпочтения; У - необходимое резервное время. Тогда значение сигнала предпочтения в момент сигнализации будет иметь величиЛе- Ч ЧУ - т), где L - оператор статистической обра ботки; 9 л. запас, обусловленный необходимым резервом времени. Дня обеспечения этого условия в устройство введены запоминающий блок для выделения совокупности Ctjj, , блок статистической обработки, осушествлякмций операцию L а также блок установки порогового значения, формирующий добавку к установленному пороговому уровню fc . Совокупность введенных элементов позво„яет выявить действительные моменты необходимой Сигнализации, причем при этом происходит коррекция неточности сигнализации как из-за разброса параметров устройства, так и вследствие индивидуального стиля по принятию решений оператором. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для сигнализации о необходимом действии оператора. Устройство содержит блок 1 датчиков, блок .2 формирования сигнала предпочтения, пороговый блок 3, индикатор 4 необходимого действия, датчик 5 порогового уровня, датчик 6 выполнения действия, запо,мшающий блок 7, блок 8 статистической обработки и блок 9 установки порогового уоовня Устройство работает следующим образом. Сигналы, снимаемые с датчиков блока 1, поступают в блок 2 формирования сигнала предпочтения, где они преобразуются в соответствии с установленной функциональной зависимостью в сигнал предпочтения, который в пороговом блоке 3 сравнивается с величиной установленного порога. В случае, если величина сигнала, поступившего из блока 2, превышает пороговое значение блока 3, на входе инди„.„ л катора 4 появляется сигнал, вид и величина которого определяют выдаваемую индикатором 4 рекомендацию для оператора о необходамости выполнения действия. В момент выполнения оператором рекомендуемых действий датчик 6 формирует сигнал, который поступает в запоминающий блок 7, на управл$пощем входе которого присутствует сигнал предпочтения с выхода блока , 2. В запоминающем блоке 7 фиксируется значение сигнала предпочтения в момент совершения действия оператором. Этот фиксированный по вели«шне сигнал поступает в блок 8 статистической обработки. где, осуществляется сглаживание его значения с учетом предыдущего выполнения действии оператором. Осредненный сигнал поступает в блок 9 установки порогового овня, где Происходит сравнение этого 573 сигнвпа с величиной порога, значение ко- торого поступает на другой вход блока 9 с датчика 5 пороговогхэ уровня. По/ученный в результате сравнения в блоке 9 сигнал рассогласования доступает на регулятор порогового уровня блока 3, с помощью которого и осуществляется корректировка значений порога блока 3. Работа блока 8 статистической обработки в устройстве основана на выделении значения скользящего среднего из ряда последовательно получаемых значений PV 2 г} производится по установленному, числу зна чений сигнала предпочтения, получаемых в момент выполнения действий «жератором. На выходе блока 8 статистической i обработки формируется сигнал вида .)-. , где Л - интервал усреднения; ,.-, 10,если Ejj€ Dmin DmaA. Весовой коэффициент 6 вводится с целью уменьшения ошибок корректировки изза ошибочных действий оператораГСущественные отклонения сигнала предпочтения , выходящие за установленные границы «tjmin «4max . исключаются из статистической обработки. В блоке 9 установки порогового уровня для формирования корректирующего сигнала из значения статистически обработанного сигнала g вычитается поступившее с датчика порогового уровня 5 значение порога и к этой разности добавляет- ся запас обусловленный необходимым резервом времени-. Технические преимущества заявляемого устройства состоят в повышении точности (своевременнойти) формированиярекрмендаций для оператора. Результаты .расчетов точности на примере рекоменда96ций о выпуске шасси самопета на посадке показывают ожидаемое увеличение точности сигнализации на 20-25% по сравнению с известными устройствами, в част- ности с выбранным прототипом. Эффект предлагаемого устройства заключается в предотвращении опасных явлений, связанных с несвоевременным выполнением действий, и обеспечением работы оператора. Это приведет к повышению уровня безопасности функционирования систем и увеличению вероятности выполнения программы. Ф о р м у л а изобретения Устройство для выдачи рекомендаций оператору, содержащее j блок датчиков, подключенный к входу блока формирования сигнала предпочтения, выход которого соединен с первым входом порогового блока, которого подключен к входу, индикатора необходимого действия, и датчик порогового уровня, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены датчик вьшолнения действия, запоминающий блок, блок статистической обработки и блок установки порогового уров °- выполнения действия и выход блока формирования сигнала предпочтения подключены к входам запоминающего блока, выход которого через блок статистической обработки соединен с первым входом блока установки порогового уровня, второй вход которого подключен к выходу датчика порогового уровня, вььход блока установки порогового уровня соединен со вторым входом порогового блока, Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3946358, кл. С 08 С 5/00, 1974. 2. Патент США № 3839699, кл. С 08 С 5/00, 1974 (прототип).