морской тренажер для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды

Формула изобретения

Морской тренажер для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды, содержащий рабочее место руководителя обучения, соединенное с блоком программного управления и блоком оценки действий обучаемого, первый выход которого соединен с первым входом блока документирования результатов обучения, рабочее место обучаемого, связанное с блоком моделирования функционирования комплекса и соединенное первым выходом со вторым входом блока документирования результатов обучения, отличающийся тем, что в него введены блок формирования корректирующих действий, подключенный ко второму выходу блока оценки действий обучаемого и соединенный с входом рабочего места обучаемого, блок информирования руководителя обучения о действиях обучаемого, подключенный ко второму выходу рабочего места обучаемого и входам рабочего места руководителя обучения, блок формирования природных аномалий гидрофизических полей, блок формирования искусственных аномалий, блок моделирования движения судна и блок моделирования источников искусственных аномалий гидрофизических полей, связанные каждый с блоком программного управления, соединенным с блоком хранения картографической информации о районе плавания, выходы которого соединены с входами блока формирования природных и блока формирования искусственных аномалий и входом блока формирования сценариев обучения, подключенного к рабочему месту руководителя обучения и соединенного с входом блока программного управления и блока хранения сценариев обучения, соединенного с входами рабочего места руководителя обучения и блока оценки действий обучаемого.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к информационным системам моделирования и тренинга и может быть использовано для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению обнаружения и классификации аномалий водной среды, для решения задач исследования, проектирования, испытания и поддержки гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании информационной системы моделирования и тренинга, обеспечивающей решение задач исследования, проектирования, испытания и поддержки обнаружения и классификации аномалий водной среды, а также для осуществления обучения и тренинга операторов комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды.

Сущность изобретения заключается в том, что в морской тренажер для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды, содержащий рабочее место 7 руководителя обучения, соединенное с блоком 6 программного управления и блоком 8 оценки действий обучаемого, первый выход которого соединен с первьм входом блока 13 документирования результатов обучения, рабочее место 1 обучаемого, связанное с блоком 2 моделирования функционирования комплекса и соединенное первым выходом со вторьм входом блока 13 документирования результатов обучения, введены блок 11 формирования корректирующих действий, подключенный ко второму выходу блока 8 оценки действий обучаемого и соединенный с входом рабочего места 1 обучаемого, блок 10 информирования руководителя обучения о действиях обучаемого, подключенный ко второму выходу рабочего места обучаемого и входам рабочего места 7 руководителя обучения, блок 3 формирования природных аномалий гидрофизических полей, блок 12 формирования искусственных аномалий, блок 4 моделирования движения судна и блок 5 моделирования источников искусственных аномалий гидрофизических полей, связанные каждый с блоком 6 программного управления, соединенным с блоком 9 хранения картографической информации о районе плавания, выходы которого соединены с входами блока 3 формирования природных аномалий и блока 5 формирования искусственных аномалий и входом блока 15 формирования сценариев обучения, подключенного к рабочему месту 7 руководителя обучения и соединенного с входом блока 6 программного управления и блока 14 хранения сценариев обучения, соединенного с входами рабочего места 7 руководителя обучения и блока 8 оценки действий обучаемого.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функциональная схема тренажера.

Рабочее место 1 обучаемого (пульт обучаемого) представляет собой набор стандартных аппаратных средств гидрофизического комплекса в виде электронно-вычислительной машины (ЭВМ), плоско-панельных мониторов, клавиатуры, графического манипулятора, органов управления специального назначения.

Пульт 1 обучаемого взаимодействует с блоком 2 моделирования функционирования гидрофизического комплекса, блоком 10 информирования руководителя обучения о действиях обучаемого, блоком 11 формирования корректирующих действий и блоком 13 документирования результатов обучения.

Блок 2 моделирования функционирования комплекса реализует модели алгоритмов обработки информации, алгоритмов информационно-справочной системы, обеспечивающие моделирование штатной работы интерфейса оператор-система гидрофизического комплекса.

Блоки 3 и 12 формирования природных аномалий гидрофизических полей (ГФП) и искусственных аномалий ГФП являются основными функциональными блоками, в которых с помощью стохастических математических моделей производится имитационное моделирование сигналов гидрофизических полей, природного (фронтальные зоны, зоны спутных течений, зоны перепадов глубин и т.п.) и техногенного происхождения.

Исходные данные для моделирования сигналов ГФП в блоки 3 и 12 поступают из блока 9 хранения картографической и гидрофизической информации о районе плавания. Формирование наборов исходных данных о природных аномалиях ГФП в районах плавания производится с рабочего места 7 руководителя обучения, с учетом многолетних статистических данных по сезонным вертикальным гидрологическим разрезам, картографической информации для решения конкретных задач обучения. Формирование наборов исходных данных о искусственных (техногенных) аномалиях ГФП производится на основе гидродинамической модели искусственных аномалий с учетом гидрологических условий в районе плавания.

Блок 4 моделирования движения судна обеспечивает имитацию его скорости, курса и глубины погружения датчиков ГФП в соответствии с поставленной задачей обучения.

Блок 5 моделирования источников искусственных аномалий ГФП обеспечивает имитацию их динамических параметров в соответствии с выбранной задачей обучения.

Расчетные данные, формируемые в блоках 3, 12, 4, 5 поступают в блок 2 моделирования функционирования гидрофизического комплекса и обеспечивают моделирование его работы в штатных режимах.

Рабочее место 7 руководителя обучения (пульт руководителя обучения) содержит ЭВМ, дисплей, клавиатуру, графический манипулятор и служит для формирования сценариев обучения, управления процессом обучения и оценки действий обучаемых в ходе выполнения заданного сценария обучения и степени подготовленности оператора к работе с гидрофизическим комплексом в целом.

Блоки 14 и 15 хранения и формирования сценариев обучения содержат базу данных сценариев обучения, содержащую необходимые перечни картографических, гидрофизических данных, параметры движения судна, параметры источников искусственных аномалий, описаний результатов работы гидрофизического комплекса в заданных условиях.

Блок 10 информирования руководителя обучения о действиях обучаемого формирует на мониторе рабочего места руководителя обучения информацию о действиях обучаемого в процессе выполнения заданного сценария обучения (переключение режимов работы, корректировка параметров работы гидрофизического комплекса и т.п.).

Блок 8 оценки действий обучаемого формирует рекомендации для руководителя обучения по оценке действий обучаемого в конкретных эпизодах действующего сценария обучения и обеспечивает фиксацию в электронном журнале успеваемости его ошибочных действий.

Блок 11 формирования корректирующих действий обеспечивает корректировку масштаба времени выполнения сценария (ускорение или замедление) возврат действующего сценария обучения в заданную руководителем обучения контрольную точку и повторение выбранного эпизода сценария.

Блок 6 программного управления осуществляет управление процессами формирования и реализации сценариев обучения.

Подготовка операторов и специалистов по применению гидрофизических комплексов проводится в режимах:

- теоретическая подготовка,

- практическая подготовка.

Режим теоретической подготовки не рассматривается в данной заявке.

Практическая подготовка реализована в режимах «Сформированные Учебные мероприятия (УМ)» и «Игровые УМ». В этих режимах на пульте обучаемого реализован интерфейс «оператор-система» полностью совпадающий с интерфейсом гидрофизического комплекса. УМ реализованы путем имитации движения корабля с установленным на нем гидрофизическим комплексом в ускоренном или реальном масштабе времени.

В режиме «Сформированные УМ» действуют жестко заданные сценарии обучения с заранее известными результатами работы гидрофизического комплекса.

В режиме «Игровые УМ» руководитель обучения имеет возможность менять траекторию движения носителя относительно местоположения искусственных аномалий и техногенных аномалий. В этом случае результаты действий обучаемого оценивается руководителем обучения исходя из сложившейся обстановки.

Для формирования сценариев УМ в тренажере предусмотрен режим «Формирования УМ».

Предлагаемый тренажер работает следующим образом.

1. Руководитель обучения на пульте руководителя обучения 7 выбирает требуемый сценарий из списка сформированного в соответствии с изучаемыми темами (или создает текущий вариант сценария в режиме «Формирование УМ»), зачитывает условие задачи обучаемому и запускает программу.

2. Обучаемый оператор на пульте обучаемого 1 наблюдает результаты работы гидрофизического комплекса, принимает необходимые решения в соответствии с требованиями по использованию гидрофизического комплекса.

3. Результаты действий обучаемого по управлению комплексом (переключение режимов работы, корректировка параметров комплекса, результаты расчетов и т.п.) руководитель обучения контролирует через блок 10 на пульте руководителя обучения 7. Для этого у него на пульте 7 индицируется в динамике разыгрываемая задача и есть возможность наблюдения штатного интерфейса оператор-система с результатами работы обучаемого (электронный журнал событий, индикация режимов работы, численные значения корректируемых параметров, результаты коммутации датчиков ГФП и т.п.). Контроль за действиями обучаемого осуществляется с помощью сообщений на пульте 7 руководителя обучения о необходимых действиях обучаемого. Сообщения информируют о том, как должен действовать обучаемый в соответствии со сценарием.

4. Результаты контроля действий обучаемого фиксируется в журнале успеваемости и определяют итоговую оценку по изучаемой теме. При необходимости повторить фрагмент сценария (при ошибочных действиях обучаемого, не требующих прекращения решения поставленной задачи) руководитель обучения проводит корректирующие действия с пульта 7 через блок 11 возвращая решаемую по сценарию задачу в заданную точку или изменения масштаба времени (ускоряя или замедляя темп решения задачи).

5. Результаты обучения документируются на принтере для последующего разбора и подтверждения правильности выставляемой оценки.

Технический результат заключается в создании информационной системы моделирования и тренинга, обеспечивающей решение задач исследования, проектирования, испытания и поддержки обнаружения и классификации аномалий водной среды, а также для осуществления обучения и тренинга операторов комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды.

Представленное описание и чертежи позволяют, используя существующую элементную базу изготовить предлагаемый тренажер в производстве и использовать его для обучения, тренировки и повышения квалификации операторов и специалистов по применению обнаружения и классификации аномалий водной среды, для решения задач исследования, проектирования, испытания и поддержки гидрофизических комплексов обнаружения и классификации аномалий водной среды, что характеризует изобретение как промышленно применимое.