Оптико-електронний тренажерний пристрій для навчання геодезичним вимірюванням

Реферат: Оптико-електронний тренажерний пристрій для навчання геодезичним вимірюванням належить до геодезії, зокрема до тренажерного комп'ютеризованого навчання технологічним процесам геодезичних і землевпорядних робіт. Тренажерний пристрій містить геодезичний прилад, оптичний імітатор візирної марки у вигляді щонайменше одного коліматора, блок введення даних, блок перетворення інформації, блок аналізу результатів вимірів, блок навчальних коментарів результату виміру, програмний блок та блок інформації. В нього додатково введені блок порівняння даних, задавальний дисплей, блок поопераційного обліку часу вимірювань та блок аналізу динаміки вимірювань. Всі блоки відповідним чином зв'язані між собою. Пристрій забезпечує підвищення якості динаміки геодезичних вимірювань з одночасним контролем точності та трудомісткості вимірювань, що підвищує якість тренажерного навчання. UA 98986 C2 (12) UA 98986 C2 UA 98986 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонований оптико-електронний пристрій належить до області геодезії, зокрема - до області тренажерного комп'ютеризованого навчання технологічним процесам геодезичних і землевпорядних робіт. Загальний стан в даній області характеризується практичною відсутністю способів і засобів тренажерного навчання технологічним процесам геодезичних і землевпорядних робіт. Навчання практиці вимірювань в геодезії і землевпорядкуванні прийнято проводити в умовах, наближених до польових [1]. При цьому для придбання особами, які навчаються навичок точних вимірювань доводиться виконувати досить трудомісткий комплекс робіт з оцінкою по кінцевому результату. Тестовий контроль для оцінки точних геодезичних і землевпорядних вимірювань не є ефективним, тому що в цьому випадку необхідна диференційована оцінка з контролем проміжних операцій вимірювань. Відомі контрольно-вимірювальні загальнотехнічні і спеціалізовані прилади і засоби в практиці використовуються як зразкові засоби для оцінки основної метрологічної характеристики контрольованого приладу, а також для визначення окремих параметрів і характеристик приладів, і не придатні для навчання технологічним процесам геодезичних і землевпорядних робіт [2]. Як прототип запропонованого пристрою можна прийняти тренажерний пристрій для навчання геодезичним вимірам [3]. Задачею винаходу є створення тренажерного пристрою, який дозволяє здійснювати навчання технологічним процесам геодезичних і землевпорядних робіт при "наскрізній" оцінці і постійному контролю особи, що навчається, на всіх етапах в реальному масштабі часу, що підвищує якість динаміки геодезичних вимірювань з одночасним контролем їх точності і трудомісткості та якість навчання. Поставлена задача вирішується за рахунок створення пристрою для тренажерного навчання геодезичним вимірюванням, який містить геодезичний прилад, оптичний імітатор візирної марки у вигляді щонайменше одного коліматора та обчислювальні засоби для введення даних, перетворення інформації, аналізу результатів вимірів, навчальних коментарів, який відрізняється тим, що до пристрою додано блок поопераційного обліку часу вимірювань та блок аналізу динаміки вимірювань, при цьому перший вихід блока вводу даних зв'язаний з входом блока перетворення інформації, другий - з входом програмного блока, а третій - з входом блока індикації, вихід програмного блока зв'язаний із входом дисплея, що задає, виходи блока перетворення інформації зв'язані з входом блока порівняння даних і блока поопераційного обліку часу вимірювань, вихід блока поопераційного обліку часу вимірювань зв'язаний з входом блока аналізу динаміки вимірювань, а вихід блока аналізу динаміки вимірювань зв'язаний з входом блока індикації, другий вихід програмного блока зв'язаний з входом блока порівняння даних, вихід блока порівняння даних зв'язаний з входом блока аналізу результату виміру, вихід блока аналізу результату виміру зв'язаний із входом блока навчальних коментарів результату виміру, а вихід блока навчальних коментарів результату виміру зв'язаний з входом блока індикації. Схема запропонованого пристрою представлена на кресленні. На ньому показано: 1. - об'єкт навчання; 2. - блок введення даних; 3. - блок перетворення інформації; 4. - блок порівняння даних; 5. - програмний блок; 6. – задавальний дисплей; 7. - коліматор; 8. - геодезичний прилад (нівелір); 9. - блок аналізу результатів вимірів; 10. - блок навчальних коментарів результату виміру; 11. - блок індикації (дисплей); 12. - блок поопераційного обліку часу вимірювань; 13. - блок аналізу динаміки вимірювань. Блоки 6, 7 і 8 розташовані на жорсткій підставці - фундаменті. Пристрій працює наступним чином: Об'єкт навчання 1 за допомогою дисплея 11 та пристрою введення даних 2 вибирає програму виконання учбової програми (наприклад, виконання нівелірного ходу між заданими реперами) з набору програм, що закладені у програмному блоці 5, та включає імітацію положення візирних зображень на першій станції (через блок 2). 1 UA 98986 C2 5 10 15 20 25 30 35 Блок 2 посилає електричний сигнал в блок 5, а останній направляє в блок 6 відеосигнал, що несе зображення візирної марки (наприклад, рейки) з заданою координатою. Об'єкт навчання 1 спостерігає в пристрій 8 через коліматор 7 на екрані дисплея 6 зображення візирної марки і за допомогою пристрою 8 вимірюється координата візирної марки. Результат вимірювання за допомогою блока 2 виводять на дисплей 11 та вводять до обчислювального механізму (блоки 3...5 та 9...11). Сигнал від блока 2 перетворюється в блоці 3 в код, аналогічний коду сигналу, що надходить від другого виходу блока 5. Обидва сигнали (від блоків 3 - значення координати визначене об'єктом навчання та 5 - істинне значення координати) надходять в блок порівняння 4, який виробляє на виході різницевий сигнал, який надходить до блока аналізу 9. В блоці 9 виконується аналіз інформації та при її нагромадженні достатньою мірою здійснюється вибір учбового повідомлення та пояснення, які вибираються з набору коментарів, що зберігаються в пам'яті блока оцінки та коментарів 10. Це повідомлення разом з результатом вимірювання, отриманим в блоці 9 з блока 10 надходить до монітора 11, з екрана якого об'єкт 1 візуально зчитує учбову інформацію, враховує її при наступному операційному процесі в ході вимірювань учбового вимірювального процесу. Другий сигнал (сигнал мітки часу) від блока 3 надходить в блок 12, де починається поопераційний облік часу (наприклад, час роботи на станції), потім з блока 12 сигнал надходить до блока 13, де відбувається аналіз динаміки вимірювань, а після цього надходить до блока 11 (дисплея) де інтерактивно показує об'єкту навчання його відхилення від графіка виконання вимірювань і якісну оцінку роботи. Таким чином, запропонований пристрій дозволить разом з іншими параметрами контролювати поопераційно час, витрачений об'єктом навчання на виконання геодезичних вимірювань, і навчає співвідносити мінімально можливу трудомісткість (вимірювань), тобто, оптимальну швидкість вимірювань з допустимою точністю вимірювань. Джерела інформації: 1.. Бронштейн Г. С, Бруевич П. Н., Колосов Е. Н.и др. Практическое руководство по геодезии. Высшая школа. – М.: - 1968. 2. Елисеев С.В. Геодезические инструменты и приборы (Основы рассчета, конструкции и особенности изготовления ) Недра. – М.: - 1973. 3. Патент №82750 Україна. Оптико-електронний тренажерний пристрій для навчання геодезичним вимірам / Боровий В.О., Бурачек В.Г., Воєділов І.А. та ін. № 200605098 заявл. 10.05.2006. опубл. 15.01.2007. Бюл № 1. 4. Высоцкий И.Р. Компьютер в образовании. // Информатика и образование. - 2000, №5, - С. 86-87; 5. Ващенко В., Літинський В., Перій С. Геодезичні прилади та приладдя. Навчальний посібник. - Львів. Євросвіт. - 2006. - 208 с, іл. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 50 55 Оптико-електронний тренажерний пристрій для навчання геодезичним вимірюванням, що містить геодезичний прилад, зв'язаний з оптичним імітатором візирної марки у вигляді щонайменше одного коліматора, блок введення даних, блок перетворення інформації, блок аналізу результатів вимірів, блок навчальних коментарів результату виміру, програмний блок та блок інформації, який відрізняється тим, що в нього додатково введені блок порівняння даних, задавальний дисплей, блок поопераційного обліку часу вимірювань та блок аналізу динаміки вимірювань, при цьому перший вихід блока введення даних зв'язаний з входом блока перетворення інформації, другий - з входом програмного блока, а третій - з першим входом блока індикації, перший вихід програмного блока зв'язаний із входом задавального дисплея, зв'язаного з коліматором, виходи блока перетворення інформації зв'язані з першим входом блока порівняння даних та входом блока поопераційного обліку часу вимірювань, вихід блока поопераційного обліку часу вимірювань зв'язаний з входом блока аналізу динаміки вимірювань, вихід якого зв'язаний з другим входом блока індикації, другий вихід програмного блока зв'язаний з другим входом блока порівняння даних, вихід якого зв'язаний з входом блока аналізу результатів вимірів, а вихід блока аналізу результатів вимірів зв'язаний із входом блока навчальних коментарів результату виміру, вихід якого зв'язаний з третім входом блока індикації. 2 UA 98986 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3