Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Комплексний тренажер вертольота, що містить кабіну з робочими місцями пілотів, оснащену комплектом приладів, устаткування і органів керування, зовнішній вигляд і розташування яких відповідають їх зовнішньому вигляду і розташуванню в кабіні реального вертольота, системою адаптерів, випромінювачами акустичних шумів і відеокамерами, робоче місце інструктора, що включає блок керування, блок контролю і блок імітації радіозв'язку, цифровий обчислювальний комплекс, який виконаний з можливістю моделювання штатних і нештатних режимів роботи і містить взаємозв'язані між собою блок моделювання умов польоту і режимів роботи, блок керування і контролю і блок імітації акустичних шумів, блок моделювання закабінної візуальної обстановки і блок відтворення закабінної візуальної обстановки, при цьому блок керування і контролю цифрового обчислювального комплексу взаємозв'язаний з блоком керування робочого місця інструктора, блок контролю робочого місця інструктора зв'язаний з відеокамерами кабіни, блок імітації акустичних шумів зв'язаний з випромінювачами акустичних шумів, комплект приладів, устаткування і органів керування кабіни через систему адаптерів взаємозв'язаний з цифровим обчислювальним комплексом, блок моделювання закабінної візуальної обстановки зв'язаний з блоком керування і контролю і блоком відтворення закабінної візуальної обстановки, який відрізняється тим, що цифровий обчислювальний комплекс додатково містить сервер, багатопортовий мережний концентратор, периферійний комутатор і блок обробки і архівації відео- і звукової інформації, блок моделювання закабінної візуальної обстановки розташований в цифровому обчислювальному комплексі і містить групу модельних комп'ютерів, групу графічних прискорювачів і групу пристроїв корекції геометрії, послідовно з'єднаних між собою, блок відтворення закабінної візуальної обстановки виконаний у вигляді розташованого перед кабіною сферичного екрана і групи проекторів, кожний з яких зв'язаний з відповідним пристроєм корекції геометрії блока моделювання закабінної візуальної обстановки і встановлений з можливістю відображення закабінної візуальної обстановки на сферичному екрані, блок керування робочого місця інструктора виконаний у вигляді монітора з сенсорним екраном для введення і зняття відмов, складних і аварійних ситуацій, активного монітора для відображення карти району польотів з можливістю введення і документування маршруту і пристрою введення, блок контролю робочого місця інструктора виконаний у вигляді відеомонітора для відеонагляду за діями екіпажу, активного відеомонітора для відображення показань приладів, устаткування і органів керування кабіни, монітора візуалізації для відображення закабінної візуальної обстановки і монітора для відображення положення вертольота в просторі, при цьому відеомонітор для відеонагляду за діями екіпажу зв'язаний з відеокамерами кабіни за допомогою блока обробки і архівації відео- і звукової інформації цифрового обчислювального комплексу, активний відеомонітор для відображення показань приладів, устаткування і органів керування з'єднаний з периферійним комутатором цифрового обчислювального комплексу, монітор візуалізації для відображення закабінної візуальної обстановки і монітор для відображення положення вертольота в просторі зв'язані з блоком моделювання закабінної візуальної обстановки, блок імітації радіозв'язку з'єднаний з робочими місцями пілотів і з блоком обробки і архівації відео- і звукової інформації цифрового обчислювального комплексу, сервер, блок керування і контролю, блок моделювання умов польоту і режимів роботи, блок імітації акустичних шумів і блок моделювання закабінної візуальної обстановки цифрового обчислювального комплексу зв'язані з блоком обробки і архівації відео- і звукової інформації і взаємозв'язані між собою через багатопортовий мережний концентратор і периферійний комутатор, через який зв'язані з пристроєм введення робочого місця інструктора, блок моделювання умов польоту і режимів роботи цифрового обчислювального комплексу через систему адаптерів взаємозв'язаний з комплектом приладів, устаткування і органів керування кабіни.

2. Комплексний тренажер за п. 1, який відрізняться тим, що блок керування робочого місця інструктора додатково містить відеомонітор для відображення порядку і послідовності дій екіпажу при виконанні учбових вправ і активний монітор з сенсорним екраном, які зв'язані між собою і послідовно з'єднані з блоком керування і контролю цифрового обчислювального комплексу.

3. Комплексний тренажер за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що випромінювачі акустичних шумів розміщені з урахуванням напрямів розповсюдження звуку в кабіні реального вертольота без порушення інтер'єру кабіни.

4. Комплексний тренажер за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що додатково містить блок імітації акселераційних ефектів, що включає платформу для установки кабіни і зв'язаний з нею блок керування, з'єднаний за допомогою багатопортового мережного концентратора з блоком моделювання умов польоту і режимів роботи і блоком керування і контролю тренажером цифрового обчислювального комплексу.

5. Комплексний тренажер за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що виконаний з можливістю об'єктивного контролю результатів виконання учбово-тренувальних завдань.

Текст

1. Комплексний тренажер вертольота, що містить кабіну з робочими місцями пілотів, оснащену комплектом приладів, устаткування і органів керування, зовнішній вигляд і розташування яких відповідають їх зовнішньому вигляду і розташуванню в кабіні реального вертольота, системою адаптерів, випромінювачами акустичних шумів і відеокамерами, робоче місце інструктора, що включає блок керування, блок контролю і блок імітації радіозв'язку, цифровий обчислювальний комплекс, який виконаний з можливістю моделювання штатних і нештатних режимів роботи і містить взаємозв'язані між собою блок моделювання умов польоту і режимів роботи, блок керування і контролю і блок імітації акустичних шумів, блок моделювання закабінної візуальної обстановки і блок відтворення закабінної візуальної обстановки, при цьому блок керування і контролю цифрового обчислювального комплексу взаємозв'язаний з блоком керування робочого місця інструктора, блок контролю робочого місця інструктора зв'язаний з відеокамерами кабіни, блок імітації акустичних шумів зв'язаний з випромінювачами акустичних шумів, комплект приладів, устаткування і органів керування кабіни через систему адаптерів взаємозв'язаний з 2 (19) 1 3 81720 4 з'єднаний з робочими місцями пілотів і з блоком обробки і архівації відео- і звукової інформації цифрового обчислювального комплексу, сервер, блок керування і контролю, блок моделювання умов польоту і режимів роботи, блок імітації акустичних шумів і блок моделювання закабінної візуальної обстановки цифрового обчислювального комплексу зв'язані з блоком обробки і архівації відео- і звукової інформації і взаємозв'язані між собою через багатопортовий мережний концентратор і периферійний комутатор, через який зв'язані з пристроєм введення робочого місця інструктора, блок моделювання умов польоту і режимів роботи цифрового обчислювального комплексу через систему адаптерів взаємозв'язаний з комплектом приладів, устаткування і органів керування кабіни. 2. Комплексний тренажер за п. 1, який відрізняться тим, що блок керування робочого місця інструктора додатково містить відеомонітор для відображення порядку і послідовності дій екіпажу при виконанні учбових вправ і активний монітор з сенсорним екраном, які зв'язані між собою і послідовно з'єднані з блоком керування і контролю цифрового обчислювального комплексу. 3. Комплексний тренажер за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що випромінювачі акустичних шумів розміщені з урахуванням напрямів розповсюдження звуку в кабіні реального вертольота без порушення інтер'єру кабіни. 4. Комплексний тренажер за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що додатково містить блок імітації акселераційних ефектів, що включає платформу для установки кабіни і зв'язаний з нею блок керування, з'єднаний за допомогою багатопортового мережного концентратора з блоком моделювання умов польоту і режимів роботи і блоком керування і контролю тренажером цифрового обчислювального комплексу. 5. Комплексний тренажер за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що виконаний з можливістю об'єктивного контролю результатів виконання учбово-тренувальних завдань. Винахід відноситься до учбових моделей або тренажерів для навчання управлінню повітряними транспортними засобами, зокрема, вертольотами, і може бути використаний для професійної підготовки льотного і інженерно-технічного складу в наземних умовах в об'гмі їх функціональних обов'язків по використовуванню комплексу бортового устаткування при підготовці до польоту, ари виконанні польотних завдань і при посадці як при нормальній роботі систем і устаткування, так і у випадках виникнення відмов. Важливими умовами функціонування комплексних тренажерів, зокрема, вер голітних, які повинні враховуватися прк їх розробці і подальшому використовуванні в учбовотренувальних процесах, є, по-перше, дііповідність їх функціональних і дидактичних якостей задачам учбово- грен> вальних процесів, включаючи об'єктивний контроль і оцінку дій льотного і інжегіерно-технічного складу, по-друге, забезпечення високого ступеня ідентичності моделей приладів, устаткування і функціональних систем тренажера реальному літальному апарату, і, по-третє, реалізація в його технічних і програмно-моделюючих системах яоаел.нк^вих ν од єлей і операцій, при яких дії льотного складу в процесі тренувань відповідають природним прогнозно-оптимізаційним моделям дій в реальних умовах експлуатації літального апарату. Відомий комплексний тренажер вертольота [див. патент RU 2230371. G09B 9/46), який включає кабіну з робочими місцями пілотів, оснащену комплектом приладів, устаткування і органів управ ніння, зоыьышй йипяд і розташування яких відповідають їх зовнішньому вигляду і розташуванню в кабіш реального вертольота, системою адаптерів, випромінювачами акустичних шумів і видеокамерами, робоче місце інструктора, що включає блок управління, блок контролю і блок імітації радіозв'язку, цифровий обчислювальний комплекс, якій виконаний з можливістю моделювання штатних і нештатних режимів роботи і містить взємозв’язані між собою блок моделювання умов польоту і режимів роботи, блок управління і контролю і блок імітації акустичних шумів, блок моделювання закабінної візуальної обстановки і блок відтворення закабінної візуальної обстановки. Блок управлінняі контролю через згадану систему адаптерів взаємозв'язаний з комплектом приладів устаткування і органів управління кабіни і взаємозв'язаний з блоком управління і блоком контролю робочого місця інстоктора. Блок моделювання закабінної візуальної обстановки пов'язаний з блоком управління і контролю і блоком відтворення закабінної візуальної обстановки. Блок імітації акустичних шумів пов'язаний з випромінювачами акустичних шумів. Програмне забезпечення блоку моделювання умов польоту і режимів роботи дозволяє моделювати аеродинаміку, навігаційні параметри, роботу силової установки, агрегатів і систем вертольота. Блок відтворення закабінної візуальної обстановки виконаний у вигляді розташованого перед кабіною діорамного екрану і групи проекторів. Блок управління робочого місця інструктора виконаний у вигляді пульта управління. Блок контролю робочого місця інструктора з'єднаний з відеокамерами кабіни. Блок імітації радіозв'язку з'єднаний з блоком управління і контролю. Окрім цього, тренажер може додатково містити блок імітації акселераційних ефектів, що включає платформу для установки кабіни пілотів, забезпечену блоком управління, приєднаним до блоку управління і контролю. Відомий тренажер дозволяє імітувати роботу устаткування вертольота в штатних, нештатних і в 5 аварійних ситуаціях, моделювати візуальну обстановку під час польоту, у тому числі зміна метеоумов, часу доби, пори року, а також здійснювати контроль за діями екіпажа. Недоліками даного тренажера є: - виконання блоку відтворення закабінної візуальної обстановки у вигляді розташованого перед кабіною діорамного екрану, що не дозволяє з достатнім ступенем ідентичності відтворювати реальну закабінну візуальну обстановку; - відсутність на робочому місці інструктора засобів контролю для відображення показників приладів, устаткування і органів управління, розміщених в кабіні, контролю закабінної візуальної обстановки, спостережуваної екіпажем з кабіни, і положення вертольота в просторі; - відсутність на робочому місці інсіруктора засобів для оперативного втручання в хід виконання учбових вправ для зупинки, уточнення або зміни їх умов і подальшого продовження; - відсутність на робочому місці інструктора засобів для відтворення інформації про порядок і послідовність дій екіпажа при виконанні учбових вправ; відсутність в цифровому обчислювальному комплексі засобів для запам'ятовування, відтворення і архівації об'єктивної інформації про хід виконанні учбових вправ екіпажем, у тому числі інформації про показання приладів, устаткування і органів управління і про акустичний χ мовний супровід вправ. У результаті відомий тренажер не забезпечує достатній ступінь ідентичності модельованого середовища реальним умовам експлуатації вертольота, а також об'єктивний контроль і оперативне управління діями екіпажа в процесі виконання учбово-тренувальних вправ, що не дозволяє аналізувати їх результати шляхом графічного або візуального відтворення інформації, що заархівована, і, зрештою, збільшує тривалість учбово-тренувального процесу і знижує якість підготовки льотного і інженерно-технічного складу. У основу винаходу поставлена задача створення такого комплексного тренажера вертольота, в якому за рахунок введення в його склад додаткових блоків, іншого виконання блоку відтворення закабінної візуальної обстановки, блоку контролю і блоку управління на робочому місці інструктора, а також цифрового обчислювального комплексу і іншого їх зв'язку, між собою і з елементами кабіни забезпечується підвищення ефективності і якості тренувань льотного і інженерно-технічного складу при більшій об'єктивності її проведення і при одночасномузниженні тривалості учбовотренувального процесу. При цьому також забезпечується зниження вартості учбовотренувального процесу, раціональне використовування ресурсу тренажера і зниження споживання електроенергії. Поставлена задача вирішується тим, в комплексному тренажері вертольота, що містить кабіну з робочими місцями пілотів, оснащену комплектом приладів, устаткування і органів 81720 6 управління, зовнішній вигляд і розташування яких відповідають їх зовнішньому вигляду і розташуванню в кабіні реального вертольота, системою адаптерів, випромінювачами акустичних шумів і відеокамерами, робоче місце інструктора, що включає блок управління, блок контролю і блок імітації радіозв'язку, цифровий обчислювальний комплекс, який виконаний з можливістю моделювання штатних і нештатних режимів роботи і містить взаємозв'язані між собою блок моделювання умов польоту і режимів роботи, блок управління і контролю і блок імітації акустичних шумів, блок моделювання закабінної візуальної обстановки і блок відтворення закабінної візуальної обстановки, при цьому блок управління і контролю цифрового обчислювального комплексу взаємозв'язаний з блоком управління робочого місця інструктора, блок контролю робочого місця інструктора пов'язаний з відеокамерами кабіни, блок імітації акустичних шумів пов'язаний з випромінювачами акустичних шумів, комплект приладів, устаткування і органів управління кабіни через систему адаптерів взаємозв'язаний з цифровим обчислювальним комплексом, блок моделювання закабінної візуальної обстановки пов'язаний з блоком управління і контролю і блоком відтворення закабінної візуальної обстановки, згідно винаходу цифровий обчислювальний комплекс додатково містить сервер, багатопортовий мережний концентратор, периферійний комутатор і блок обробки і архівації відео і звукової інформації, блок моделювання закабінної візуальної ' обстановки розташований в цифровому обчислювальному комплексі і містить групу модельних комп'ютерів, групу графічних прискорювачів і групу пристроїв корекції геометрії, послідовно з'єднаних між собою, блок відтворення закабінної візуальної обстановки виконаний у вигляді розташованого перед кабіною сферичного екрану і групи проекторів, кожний з яких пов'язаний з відповідним пристроєм корекції геометрії блоку моделювання закабінної візуальної обстановки і встановлений з можливістю відображення закабінної візуальної обстановки на сферичному екрані, блок управління робочого місця інструктора виконаний у вигляді монітора з сенсорним екраном для введення і зняття відмов, складних і аварійних ситуацій, активного монітора для відображення карти району польотів з можливістю введення і документування маршруту і пристрою введення, блок контролю робочого місця інструктора виконаний у вигляді відеомонітора для відеонагляду за діями екіпажа, активного відеомонітора для відображення свідчень приладів, устаткування і органів управління кабіни, монітора візуалізації для відображення закабінної візуальної обстановки і монітора для відображення положення вертольота в просторі, при цьому відеомонітор для відеонагляду за діями екіпажа пов'язаний з відеокамерами кабіни за допомогою блоку обробки і архівації відео і звукової інформації цифрового обчислювального комплексу, активний відеомонітор для відображення показників приладів, устаткування і 7 органів управління з'єднаний з периферійним комутатором цифрового обчислювального комплексу, монітор візуалізації для відображення закабінної візуальної обстановки і монітор для відображення положення вертольота в просторі пов'язані з блоком моделювання закабінної візуальної обстановки, блок імітації радіозв'язку з'єднаний з робочими місцями пілотів і з блоком обробки і архівації відео і звукової інформації цифрового обчислювального комплексу, сервер, блок управління і контролю, блок моделювання умов польоту і режимів роботи, блок імітації акустичних шумів і блок моделювання закабінної візуальної обстановки цифрового обчислювального комплексу зв'язані з блоком обробки і архівації відео і звукової інформації і взаємозв'язані між собою через багатопортовий мережний концентратор і периферійний комутатор, через який зв'язані з пристроєм введення робочого місця інструктора, блок моделювання умов польоту і режимів роботи цифрового обчислювального комплексу через систему адаптерів взаємозв'язаний з комплектом приладів, устаткування і органів управління кабіни. Для поліпшення керованості моделюючим середовищем в процесі виконання вправ і підвищення об'єктивності контролю дій екіпажа блок управління робочого місця інструктора додатково містить відеомонітор для відображення порядку і послідовності дій екіпажа при виконанні учбових вправ і активний монітор з сенсорним екраном, які зв'язані між собою і послідовно з'єднані з блоком управління і контролю цифрового обчислювального комплексу. Для підвищення ідентичності моделюючого акустичного середовища тренажера з реальним вертольотом випромінювачі акустичних шумів розташовані з урахуванням напрямів розповсюдження звуку без порушення інтер'єру кабіни. Для підвищення ідентичності моделюючого середовища акселераційних відчуттів з реальним вертольотом і поліпшення дидактичних якостей тренажер додатково містить блок імітації акселераційних ефектів, що включає платформу для установки кабіни і пов'язаний з нею блок управління, з'єднаний за допомогою багатопортового мережного концентратора з блоком моделювання умов польоту і режимів роботи і блоком управління і контролю тренажером цифрового обчислювального комплексу. Для автоматизації процесу об'єктивного аналізу рівня індивідуальної і колективної підготовки льотного і інженерно-технічного складу, своєчасного виявлення і усунення пропусків в знаннях комплексний тренажер виконаний з можливістю об'єктивного контролю результатів виконання учбових завдань. Наявність в тренажері сукупності вказаних суттєвих ознак, що заявляється, забезпечує оптимальне поєднання його функціональних можливостей із задачами учбово-тренувального процесу, вирішуваними на комплексних тренажерах. В результаті забезпечується велика 81720 8 об'єктивність проведення тренувань і подальшого аналізу, суттєве поліпшення дидактичних якостей тренажера при одночасному зниженні вартості проведення учбового процесу, раціональному використовуванні ресурсу тренажера і зниженні споживання електроенергії. Сутність винаходу пояснюється кресленням, на якому представлена блок-схема комплексного тренажера на прикладі вертольота МІ-8МТВ. До складу комплексного тренажера вертольота входять: кабіна вертольота 1, взаємозв'язане ? нею робоче місце інструктора 2, взаємозв'язаний з кабіною 1 і робочим місцем інструктора 2 цифровий обчислювальний комплекс 3, з'єднаний з цифровим обчислювальним комплексом 3 блок відтворення візуальної обстановки 4, пов'язаний з кабіною вертольота 1 і цифровим обчислювальним комплексом 3 блок імітації акселераційних ефектів 5. Кабіна вертольота 1 має повномасштабний інтер'єр кабіни реального вертольота і містить робочі місця пілотів 6, комплект приладів, устаткування і органів управління 7, зовнішній вигляд і розташування яких відповідаюіь їх зовнішньому вигляду і розташуванню в кабіні реального вертольота, систему адаптерів 8, випромінювачі акустичних шумів 9 і відеокамери 10. Комплект приладів, устаткування і органів управління 7 виконаний конструктивними змінами для перетворення механічних і електричних сигналів в цифровий формат. Органи управління обладнані штатними пружинними механізмами завантаження з електромагнітним гальмом, що забезпечують реальні зусилля, що виникають в процесі управління вертольотом. Випромінювачі акустичних шумів 9 розташовані з урахуванням напряму розповсюдження звуку в кабіні реального вертольота без порушення інтер'єру кабіни. Конструктивно макет кабіни виконаний збірнорозбірним з можливістю заміни окремих блоків, агрегатів і вузлів, при цьому забезпечується зручний доступ до агрегатів і вузлів при їх експлуатації і технічному обслуговуванні. Робоче місце інструктора 2 призначено для настройки, управління і контролю роботи тренажера і здійснення учбово-тренувального процесу. Робоче місце інструктора 2 містить блок управління, блок контролю і блок імітації радіозв'язку 11. Блок управління виконаний у вигляді монітора 12 з сенсорним екраном для введення і зняття відмов, складних і аварійних сітацій, монітора 13 для відображення карти району польотів з можливістю введення і документування маршруту, монітора 14 для відображення порядку і послідовності дій екіпажа при виконанні учбових вправ, монітора 15 з сенсорним екраном і пристрої введення 16, виконаного, наприклад, у вигляді клавіатури і мишки. Блок контролю виконаний у вигляді відеомонітора 17, наприклад, з квадратором, для відеонагляду за діями екіпажа з можливістю запису і подальшого її відтворення, активного відеомоніторл 18 для відображення показників комплекту приладів, устаткування і органів \ 9 правління 7 кабіни 1 з можливістю виведення на екран конкретної панелі або приладу, монітора 19 візуалізації, що відображає закабінну візуальну обстановку, спостережувану з робочих місць пілотів 6 кабіни вертольота 1, і монітора 20, вертольота, що відображає положення в просторі. Блок імітації радіозв'язку 11 містить аудіосистем\ з колонками і мікрофоном, яка за допомогою стандартної бортової системи через штатні гарнітури пов'язана з робочими місцями пілотів 6. Відеокамери 10 пов'язані з відеомонітором 17. На робочому місці інструктора 2 знаходяться засоби перевірки працездатності апаратної частини тренажера, а також програмне забезпечення > правлінням системою об'єктивного контролю. Цифровий обчислювальний комплекс 3 містить сервер 21, блок управління і контролю 22, блок моде іювання умов польоту і режимів роботи 23, блок імітації акустичних шумів 24, б юк моделювання візуальної обстановки 25, багатопортовий мережний концентратор 2о. периферійний комутатор 27 і блок обробки і архівації відео і звукової інформації 28. Сервер 21, блок управління і контролю 22, блок моделювання умов польоту і режимів роботи 23, блок імітації акустичних шумів 24 і блок моделювання закабінної візуальної обстановки 25 зв'язані між собою через багатопортовий мережний концентратор 26 і взаємозв'язані з пристроєм введення 16 і активним відеомонітором 18 робочого місця інструктора 2 за допомогою периферійного комутатора 27. Сервер 21 виконує функціональну роль диспетчера задач до числа яких входить: інформаційне забезпечення робочого місця інструктора 2, відображення стану приладових панелей на активному відеомоніторі 18, звуковий супровід і зв'язне забезпечення. Блок управління і контролю 22 виконаний у вигляді комп'ютера з відповідним програмним супроводом і забезпечує інструктора всіма необхідними засобами для контролю і управління учбово-тренувальними вправами, роботу моніторів з сенсорним екраном 12 і 15, моніторів 13 і 14, а також функціонування системи об'єктивного контролю, включаючи реєстрацію, запам'ятовування і відтворення інформації про виконання вправ кожним членом екіпажа з відображенням недоліків і підготовкою рекомендацій по їх усуненню. При цьому забезпечується накопичення статистичних даних для кожного члена екіпажа по всіх результатах учбово-тренувальних вправ, узагальнення даного матеріалу і визначення інтегральної оцінки з вказівкою можливих недоліків в підготовці. Блок моделювання умов польоту і режимів роботи 23 виконаний у вигляді модельного комп'ютера. Модельний комп'ютер виконує програмну реалізацію математичних моделей роботи систем, приладів і устаткування на тренажері, які забезпечують в реальному масштабі часу адекватш імітацію роботи силової і бортових систем, а також навколишнього середовища залежно від заданих інструктором параметрів учбово-тренувальної вправи. Блок 81720 10 моделювання умов польоту і режимів роботи 23 через систему адаптерів 8 взаємозв'язаний з комплектом приладів, устаткування і органів управління 7. Блок моделювання закабінної візуальної обстановки 25 виконаний у вигляді з'єднаних між собою комп'ютерів-імітаторів візуальної обстановки 29, послідовно пов'язаних з ними графічних прискорювачів ЗО і пристроїв корекції геометрії 31. Графічні прискорювачі при реалізації програмно-комп'ютерного синтезу забезпечують наступні характеристики: дозвіл на кожний канал не менше 1024x768 (XGA), кольоровість - 16 млн. кольорів, частота зміни кадрів - не менше 60 кадрів в секунду. Комп'ютери-імітатори візуальної обстановки 29 взаємозв'язані і сервером 2', блоком управління і контролю 22, блоком моделювання умов польоту і режимів роботи 23, блоком імітації акустичних шумів 24, багатопортовим мережним концентратором 26, периферійним комутатором 27 і блоком обробки і архівації відео і звукової інформації 28. Два комп'ютери-імітаторів візуальної обстановки 29 через відповідні графічні прискорювачі ЗО пов'язані з моніторами 19 і 20 робочого місця інструктора 2. Блок імітації акустичних шумів 24 виконаний на основі стандартної звукової карти, підсилювача, комп'ютера-імітатора звукових ефектів і акустичної системи і з'єднаний з випромінювачами акустичних шумів 9 в кабіні вертольота 1. Блок імітації акустичних шумів 24 моделює і відтворює в макеті кабіни акустичне поле, відповідне різним режимам польоту і роботи модельованих систем і мовних повідомлень від мовного інформатора для кожного члена екіпажа через відповідний імітатор. В процесі виконання учбово-тренувальних вправ передбачена можливість запису і відтворення звуків і шумових ефектів, що супроводжували вправи. Блок обробки і архівації відео і звукової інформації 28 взаємозв'язаний з сервером 21, блоком управління і контролю 22, блоком моделювання умов польоту і режимів роботи 23, блоком імітації акустичних шумів 24, багатопортовим мережним концентратором 26 і периферійним комутатором 27, а також пов'язаний з видеокамерами 10 в кабіні вертольота 1, відеомонітором 17 і взаємозв'язаний з блоком імітації радіозв'язку 11 робочого місця інструктора 2. Блок відтворення закабінної візуальної обстановки 4 включає розташовану перед кабіною вертольота 1 групу проекторів 32. з'єднаних в один ланцюг, і сферичний екран 33. Кожний пристрій корекції геометрії 31 блоку моделювання закабінної візуальної обстановки 25 пов'язаний з відповідним проектором 32. Сферичний екран 33 виконаний з можливістю відтворення зображення закабінного простору в діапазоні огляду для кожного пілота не менше 1800 по горизонту, 700 по вертикалі і огляду нижньої бічної півсфери з обох робочих місць пілотів 6. Блок імітації акселераційних ефектів 5 включає платформу 34 для установки кабіни 11 вертольота 1 і взаємозв'язаний з нею блок управління 35, який, у свою чергу, взаємозв'язаний з багатопортовим мережним концентратором 26. Програмне забезпечення цифрового обчислювального комплексу 3 передбачає накопичення і реєстрацію статистичних даних про параметри стану елементів управління тренажером, яке проводиться методом збору інформації в реальному масштабі часу по протоколу CAN із збереженням її на твердому накопичувачі для подальшого аналізу за допомогою спеціалізованої програми графічного аналізу. Програмно-апаратна частина цифрового обчислювального комплексу 3 будується на використовуванні згаданих персональних комп'ютерів, з'єднаних в стандартну локальну мережу. Динамічний зв'язок між персональними комп'ютерами реалізується на основі стандартних мережних засобів в середовищі, наприклад, Windows XP або Linyx. З необхідною для режиму реального часу швидкістю передачі інформації і дозволяє без обмежень проводити розширення функціональних можливостей програмного забезпечення тренажера. Для зв'язку декількох тренажерів, у тому числі видалених один від одного, використовується з'єднання по протоколу TCP/IP. З'єднання органів управління, пультового і приладового устаткування кабіни 1 з цифровим обчислювальним комплексом 3 забезпечується системою адаптерів 8, виконаних, наприклад, у вигляді багаторозрядних цифро-аналогових і аналого-цифрових перетворювачів, каналів дискретного входу/виходу і контролерів шини CAN. Мережне устаткування забезпечує побудову локальної мережі ETHERNET, в яку входять комп'ютери з окремими задачами. В мережне устаткування також входять багатоканальний мережний розгалужував, який управляє потоками інформації, і мережні кабелі, які через мережні адаптери з'єднанують комп'ютери з мережним розгалужувачем. Представлена на фігурі блок-схем реалізована в комплексному тренажері вертольота МІ-8МТВ. Тренажер забезпечує в реальному масштабі часу моделювання наступних функціональних систем і устаткування вертольота: - силової установки, наприклад, двох двигунів ТВЗ-1 IBM; - допоміжної силової установки, наприклад, АИ-9В; - масляної системи; - паливної системи; - електросистеми; - гідросистеми; - протиобліднювальної системи; - пилозахисного пристрою; - системи опалювання і вентиляції з гасовим обігрівачем, наприклад, КО-50; - протипожежної системи; - повітряної системи; - системи управління вертольотом, у тому числі, наприклад, СПУУ-52 і автопілотом АП-34Б; - системи освітлення і світлової сигналізації; 81720 12 - устаткування радіозв'язку; - бортової системи контролю і реєстрації польотних даних; - пілотажно-навігаційного устаткування, у тому числі, наприклад, АРК-9, ДИСС-15, ГМК-1А. До складу імітованого і штатного > статкування в кабіні вертольота 1 входять: - авіагоризонт АГБ-ЗК; ιΟ - покажчик кроку гвинта ИП-21-15; - покажчик швидкості УС-450К; - варіометр ВАР-30; - покажчик висоти А-034 радіовисотоміра А037; - висотомір ВД-10ВК; - покажчик УГР-4УК курсової системи ГМК-1; - покажчик температури газів лівого і правого двигунів 2УТ-6К; - манометр тиску в повітряній системі НВУ100К; - манометр тиску повітря в гальмівній системі коліс шасі МВ-60М; -ЄУП; -КИ-13; - вольтметр системи змінного струму; - амперметри системи змінного струму; - пульт управління автопілотом; - індикатор нулів ИН-4; - блок управління БУ-32 системи СПУУ-52; - покажчик ИТЭ оборотів несучого гвинта; - покажчик ИТЭ оборотів двигунів; - покажчик УИЗ-ЗК індикаторів ЭМ1-ЗРВИ лівого і правого двигунів; - покажчик УИЗ-6К; - покажчик ТУЭ-48; - покажчик УР-117; - покажчик паливовиміру БЭ з перемикачем П8-УК; - індикатор висіння і малих швидкостей ДИСС15 (блок 6); - індикатор путньої швидкості і кута зносу ДИСС-15 (блок 7); - індикатор координат ДИСС-15 (блок 8); - манометр тиску повітря в системі запуску; - манометри гідросистеми; - покажчик температури газів допоміжної силової установки АИ-9В, що виходять; - покажчик температури повітря у вантажній кабіні ТВ-1; - годинник АЧС-1; - вольтметр постійного струму; - амперметри постійного струму. Моделювання зовнішніх умов здійснюється в наступних межах: тиск і температури повітря в діапазоні висот від -100 до 6000м щодо рівня моря, тиск повітря на рівні моря в діапазоні від 0,080 до 0,107МПа, температури зовнішнього повітря від -50 до +50°С, впливи вітру - в діапазоні горизонтальної складової швидкості вітру від 0 до 30м/с, напрями вітру від 00 до 3600, висоти аеродрому в межах від -100 до 4000м щодо рівня моря. При імітації навігаційної обстановки моделюються наступні параметри: імітація окремих привідних станцій, географічні координати аеродромів, магнітна відміна, магнітний курс ВПП, 13 розташування радіомаяків щодо ВПП, висота аеродрому над рівнем моря. Блоки моделювання 25 і відтворення 4 закабінної візуальної обстановки комплексного тренажера забезпечують моделювання і відтворення наступних візуальних умов: зміну умов видимості на злітно-посадочній смузі в діапазоні від нуля до 10000м, сцену з набором типового аеродрому, у тому числі стернові доріжки, посадочні майданчики, злітно-посадочні смуги, об'єкти світлотехнічного і аеродромного устаткування, наземні радіонавігаційні засоби. Текстурована земна поверхня і помітні ландшафтні об'єкти відтворюються з реалістичним зображенням рельєфу і об'єктів в районі польотів, у тому числі рухомих об'єктів. Представлення умов видимості і освітленості, що змінюються, здійснюється з урахуванням географічної широти, часу доби і метеоумов, а також можливих локальних змін видимості, наприклад, у вигляді диму, туману, хмарності. Окрім цього, система імітації візуальної обстановки забезпечує адекватне сприйняття швидкості і висоти польоту, а також оцінку відстаней. На робочому місці інструктора 2 забезпечуються виконання наступних функцій по управлінню і контролю учбово-тренувального процесу: - включення, виключення і підготовка тренажера до роботи; - настройка і контроль параметрів як окремих систем, так і тренажера в цілому; - створення нової вправи; - вибір створеної вправи з бібліотеки готових вправ; введення режиму експлуатації функціональних систем тренажера, що передбачає оптимальне їх поєднання і відповідними задачами учбово-тренувального процесу (відключення функціональних систем і блоків тренажера, які не беруть участь у виконанні створеної вправи, підключення частини або всіх функціональних систем і блоків); - введення у вибрану вправу параметрів навколишнього оточення на аеродромах зльоту і посадки (час і дата вильоту, маршрут, температура і тиск на аеродромі, напрям і швидкість вітру); - введення у вибрану вправу експлуатаційних характеристик вертольота (злітна маса, маса палива, положення центру тяжкості); - формування сценарію відмов систем, приладів, устаткування і їх введення у вибрану вправу; - введення і зняття несправностей і відмов в ході виконання вправи; - зміна параметрів навколишнього оточення (метеоумови) в ході виконання вправ, у тому числі введення небезпечних метеоумов (видимість, напрям і швидкість вітру, кількість і форма хмарності, нижня і верхня межі хмарності, температура, туман, обмерзання); - введення оперативної паузи в процесі виконання вправ з подальшим їх продовженням 81720 14 для оперативного розбору дій екіпажа і показу правильних дій; - взаємодія з екіпажем в ролі диспетчера за допомогою імітатора зв'язного устаткування; - здійснення контролю візуальної обстановки; - здійснення контролю над процесом виконання вправ (положенням перемикачів, ручок і т.п., свідченнями пілотажно-навігаційних засобів і приладів контролю роботи двигунів); - здійснення візуального і аудіо контролю за роботою екіпажа; - проведення навчання з робочого місця одного з членів екіпажа; - проведення аудіо, відео і параметричної реєстрації дій екіпажа в ході вправ; - проведення повного аналізу і розбору результатів виконання вправ за зареєстрованими даними аудіо, відео і параметричної інформації, у тому числі з кожним членом екіпажа; - проведення часткового аналізу і розбір результатів виконання вправ за зареєстрованими даними з розбором і відпрацюванням дій членів екіпажа в конкретній ситуації; - архівація результатів виконання вправ з подальшим зберіганням інформації в базі даних і протоколюванням на принтері; - відображення змісту, порядку і послідовності дій екіпажа при виконанні учбових вправ для попереднього ознайомлення, навчання, самоконтролю і розбору вправ. У процесі учбово-тренувальних вправ на активному відеомоніторі 17 блоку контролю робочого місця інструктора 2 здійснюється дублювання наступних свідчень комплекту приладів, устаткування і органів управління 7 в кабіні 1: барометричної швидкості і істинної висоти польоту, повітряної швидкості, путньої швидкості, кута крену, кута тангажа, вертикальної швидкості, поточного магнітного курсу, ковзання, параметрів роботи силової установки і параметрів вертолітних систем. На моніторі 19 відображається закабінна візуальна обстановка, спостережувана з робочих місць пілотів 6 кабіни вертольота 1, на відеомоніторі 17 - дії екіпажа, а на моніторі 20 положення вертольота в просторі. За допомогою пристрою введення 16 з монітора 15 блоку управління інструктор вводить режим створення вправ, за допомогою якого ч бібліотеки готових вправ вибираються типові вправи, передбачені учбовою програмою, яка відображається на моніторі 14, або створюються оригінальні вправи. З монітора 12 вводиться режим відмов, складних і аварійних ситуацій, передбачених Керівництвом по льотній експлуатації вертольота, наприклад, такі небезпечні метеоумови, як обмерзання, запорошена буря, сніжний вихор. На моніторі 13 відображається місцеположення вертольота на карті району польотів в реальному масштабі часу. Інформація про рух вертольота зберігається для подальшого відтворення при післяполітному розборі. Окрім цього, для післяполітного розбору і аналізу в блоці обробки і архівації відео і звукової інформації 28 проводиться запис мовної інформації і відеонагляду за екіпажем. 15 Комплексний тренажер вертольота забезпечує можливість відпрацювання у членами екіпажа як окремих операцій, так і всього комплексу задач, передбачених керівництвом по льотній експлуатації вертольота, в т.ч.: - огляд і перевірка устаткування кабіни вертольота перед польотом і підготовка його до польоту; - підготовка до запуску, запуск і випробування двигунів, перевірка працездатності систем вертольота і бортового устаткування по карті контрольних перевірок: - введення і перевірка аеронавігаційної інформації, рулювання, розгін і гальмування з розворотами на 3600 з візуальним орієнтуванням; - зліт, посадка по "вертолітному" і по "літаковому'"; - набір висоти, зависання, зниження, у тому числі зниження в режимі авторотації з візуальним орієнтуванням; - пілотування і політ по маршруту з використанням аеронавігаційного устаткування і з візуальним орієнтуванням; - відпрацювання дій екіпажа при виникненні несправностей, аварійних і складних ситуацій. Комплексний тренажер вертольота з вказаними функціональними характеристиками дозволяє виконувати наступні учбово-тренувальні програми при підготовці льотного і інженернотехнічного складу, експлуатуючих вертольоти: - первинне льотне навчання; - перенавчання на інший тип вертольота; - сезонна підготовка; - відновлення кваліфікації після перерви; - продовження льотного свідоцтва; - підвищення кваліфікації. Процес тренувань на комплексному тренажері вертольота здійснюються таким чином. Члени екіпажа, що проходять учбову або тренувальну підготовку, займають робочі місця пілотів 6 в макеті кабіні 1 і готуються до польоту у відповідності і вимогами Керівництва по льотній експлуатації вертольота, наприклад, МІ-8МТВ. Інструктор на робочому місці 2 включає живлення тренажера, після чого відбувається завантаження операційних систем комп'ютерів і ініціація устаткування. Після завершення підготовки до роботи інструктор на сенсорному екрані монітора 14 вибирає учбову вправу з бібліотеки готових вправ і за допомогою пристрою введення 16 через активний монітор 15 включає функціональні системи тренажера, пов'язані з його реалізацією. При цьому вибираються і вводяться у вибрану вправу параметри навколишнього оточення на аеродромах зльоту і посадки (час і дата вильоту, маршрут, температура і тиск на аеродромі, напрям і швидкість вітру), експлуатаційні характеристики вертольота (злітна маса, маса палива, положення центру тяжкості), сценарій відмов систем, приладів, устаткування. Введені параметри зберігаються у вибраній вправі. В процесі виконання вправи параметри можна змінювати і повторно зберігати. Взаємозв'язок моніторів блоку управління робочого місця інструктора 2 ч блоками цифрового 81720 16 обчислювального комплексу 3 здійснюється через блок управління і контролю 22. Після отримання завдання модельний комп'ютер блоку моделювання умов польоту і режимів роботи 23 цифрові обчислювальні комплекси 3 відповідно до закладеної програми виконує розрахунок математичних моделей роботи бортових систем і устаткування, через багатопортовий мережний концентратор 26 видає команди відповідним блокам моделювання: візуалізація закабінної візуальної обстановки 25, імітації акустичних 24 і акселераційних 35 ефектів, передає інформацію на сервер 21, який здійснює диспетчеризацію задач і забезпечує взаємозв'язок апаратних засобів цифрового обчислювального комплексу 3 з робочим місцем інструктора 2. Члени екіпажа при виконанні учбової вправи впливають на органи управління 7, від яких через систему адаптерів 8 інформація у вигляді цифрових кодів поступає в блок моделювання умов польоту і режимів роботи 23, який моделює адекватні показники приладів в кабіні 1 і через периферійний комутатор 27 дублює їх на активному відеомоніторі 18 робочого місця інструктора 2. Одночасно комп'ютер-імітатор блоку імітації акустичних шумів 24 імітує звуковий супровід вправи і передає його на випромінювачі акустичних шумів 9 в кабіні 1. Комп'ютери-імітатори 29 блоку моделювання візуальної обстановки 25 моделюють адекватне сценарію учбової вправи візуальний супровід і через графічні прискорювачі ЗО і пристрої корекції геометрії 31 передають його на проектори 32, які проектують зображення на сферичний екран 33, а за допомогою двох графічних прискорювачів ЗО на монітори 19 і 20 робочого місця інструктора 2. Завдання на створення адекватних сценарію учбової вправи акселераційних ефектів поступає з блоку моделювання умов польоту і режимів роботи 23 через багатопортовий мережний концентратор 26 на блок управління 35, який включає приводи платформи 34 зі встановленою на ньому кабіною 1. За допомогою відеокамер 10, зображення від яких поступає на блок обробки і архівації відео і звукової інформації 28 і далі на відеомонітор 17, інструктор спостерігає за діями екіпажа. Через мікрофон блоку імітації радіозв'язку 11 інструктор передає команди екіпажу, імітуючи наземний пункт управління польотами. В ході виконання вправи інструктор за допомогою пристрою введення 16 і сенсорного монітора 12 може вводити на блок управління і контролю 22 завдання на відпрацювання нештатної ситуації, наприклад відмова двигуна. Завдання з блоку управління і контролю 22 через багатопортовий мережний концентратор 26 поступає на блок моделювання умов польоту і режимів роботи 23, модельний комп'ютер якого виконує розрахунок математичних моделей роботи бортових систем і устаткування і через адаптери 8 міняє показники відповідних контрольних приладів 7 в кабіні 1. Одночасно через багатопортовий мережний концентратор 26 підключається блок імітації акустичних шумів 24, який генерує відповідний завданню акустичний 17 супровід і передає його на випромінювачі акустичних шумів 9. Екіпаж, впливаючи на органи управління 7, виконує дії по усуненню нештатної ситуації відповідно до керівництва по льотній експлуатації вертольота. Перетворена адаптерами 8 інформація про ці дії передається зворотним зв'язком на блоки цифрового обчислювального комплексу 3 і через сервер 21 і периферійний комутатор 27 поступає на монітор 18 робочого місця інструктора 2, на якому міняються показники відповідних приладів. У процесі виконання учбово-тренувальних вправ на робочому місці інструктора 2 в режимі реального часу на моніторі 19 відображається закабінна візуальна обстановка, спостережувана з робочих місць пілотів 6 кабіни вертольота 1, на відеомоніторі 17 - дії екіпажа, на моніторі 20 положення вертольота в просторі, а на моніторі 13 -місцеположення вертольота на карті району польотів. Наприклад, імітація управління силовою установкою вертольота за допомогою ручки "КРОК-ГАЗ" здійснюється таким чином. Переміщення вказаної ручки передається від органів управління 7 по штатній тязі на високочутливі датчики системи адаптерів 8, які перетворять лінійні переміщення в електричні сигнали, що поступають далі через багаторозрядний аналого-цифровий перетворювач системи адаптерів 8 на блок моделювання умов польоту і режимів роботи 23 цифрові обчислювальні комплекси 3. Відповідно до програми модельний комп'ютер цього блоку проводить розрахунок математичних моделей роботи силової установки і пов'язаних з нею бортових систем і устаткування. Зворотним зв'язком через багаторозрядні цифро-аналогові перетворювачі системи адаптерів 8 сигнали передаються на комплект приладів і устаткування 7 в кабіні 1. Стрілки приладів переміщаються, наприклад, за допомогою крокових електродвигунів. Відображення поточних показників приладів і ) статкування, а також акустичних шумів в кабіні 1 здійснюється в режимі реального часу і з тією ж динамікою, яка відповідає роботі реальних приладів і устаткування. Показники приладів через периферійний комутатор 27 дублюються на відеомоніторі 18 робочого місця інструктора 2. Інформація звуковому і мовному супроводі вправи, а також відеозображення екіпажа записуються на блоці обробки і архівації відео і зв\кової інформації 28. Результати контролю надаються на робоче місце інструктора 2 як оперативно в процесі виконання вправ, так і після їх закінчення у вигляді інтегральної оцінки з вказівкою недоліків по всіх етапах. Вся інформація по завершенню вправ протоколюється і архівується. Результати контролю документуються як на магнітних, так і на паперових носіях. Таким чином, пропонований комплексний тренажер повністю відповідає умовами функціонування авіаційних тренажерів по дидактичних якостях, ідентичності моделей приладів, устаткування і функціональних систем 81720 18 реальному літальному апарату, по реалізації в технічних і програмно-моделюючих системах поведінкових моделей і операцій, при яких дії льотного складу в процесі навчання на тренажері відповідають їх природним прогнознооптимізаційним моделям дій в реальних умовах експлуатації літального апарату, і по відповідності функціональних можливостей задачам учбовотренувальних процесів, включаючи об'єктивний контроль і оцінк\ дій льотного складу. Конструктивне виконання тренажера дозволяє поліпшити керованість моделюючим середовищем і одержувати об'єктивну інформацію про дії екіпажа і показники приладів і устаткування і положенні органів управління в макеті кабіни, автоматизувати процес об'єктивного контролю і аналізу рівня індивідуальної і колективної підготовки льотного і інженерно-технічного складу, своєчасно виявляти і усувати пропуски в знаннях і навиках, що знижує тривалість учбовотренувальної підготовки на 15-20 % при одночасному підвищенні її якості.

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Complex simulator of helicopter

Автори англійською

Barvinok Dmytro Volodymyrovych, Zіnсhеnко Volodymyr Pavlovych, Koval Dmytro Оrеstоvусh, Matiukha Volodymyr Mykhailovych, Motsar Anatolii Ivanovych, Motsar Vаlеrіі Anatoliiovych, Motsar Petro Ivanovych, Motsar Yurii Anatoliiovych, Petrov Roman Mykolaiovych, Sеnеnко Ruslan Hryhorovych, Tupikov Kostiantyn Serhiiovych

Назва патенту російською

Комплексный тренажер вертолета

Автори російською

Барвинок Дмитрий Владимирович, Зинченко Владимир Павлович, Коваль Дмитрий Орестович, Матюха Владимир Михайлович, Моцарь Анатолий Иванович, Моцарь Валерий Анатольевич, Моцар Петр Иванович, Моцарь Юрий Анатольевич, Петров Роман Николаевич, Сененко Руслан Григорьевич, Тупиков Константин Сергеевич

МПК / Мітки

МПК: G09B 9/04

Мітки: комплексний, тренажер, вертольота

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-81720-kompleksnijj-trenazher-vertolota.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Комплексний тренажер вертольота</a>

Подібні патенти