ТРЕНАЖЕР ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ РАСЧЕТОВ

Полезная модель относится к устройствам оборонной техники и может быть применена для отработки навыков артиллерийских расчетов, в частности, для отработки навыков применения высокоточного артиллерийского снаряда «Краснополь».
Известен тренажер, включающий пусковой контейнер, содержащий прицел, соединенный с электронной вычислительной машиной (ЭВМ), блок управления пуском ракеты, а также имитатор оперативной обстановки, выполненный в виде купола, внутри которого установлен пульт задания на экране, например, пролетающего самолета или вертолета, и фона местности (см. http://www.eads.net/eads/en/index.htm, Dome Trainer for Missile Systems and Guns, Domier GmbH).
Однако известный тренажер функционально предназначен для отработки навыков применения переносных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК), противотанковых управляемых ракет (ПТУР) и гранатометчиков, но не имеет акустической системы и не позволяет обучать расчеты артиллерийских комплексов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой полезной модели является тренажер, содержащий ЭВМ, имитатор пускового контейнера с установленными на нем блоком пусковых устройств и первым датчиком пространственного положения, а также индикатор, акустическую систему и второй датчик пространственного положения, датчик установки имитатора пускового контейнера в штатном положении, два элемента И, элемент 6И, два ключа и коммутатор. Указанные узлы и блоки тренажера имеют соответствующие связи между собой для обеспечения его работоспособности и законченности технического решения (см. свидетельство на полезную модель №23493, F 41 G 3/26, 2002 г.).
При использовании этого тренажера инструктор с помощью ЭВМ задает на экране индикатора соответствующую учебной программе оперативную обстановку и контролирует выполнение обучаемым поставленной задачи, например, поражение низколетящего на фоне местности вертолета, причем с помощью моделируемой ЭВМ прицельной системы на экране индикатора имитатора пускового контейнера и блока пусковых устройств обучаемый осуществляет имитацию запуска ракеты, воспринимая при этом через наушники акустической системы задаваемый с помощью ЭВМ соответствующий имитируемой обстановке звуковой фон.
Хотя такой тренажер может быть использован как в условиях учебного класса, так и в условиях, приближенных к полевым, но он не учитывает особенности работы артиллерийских расчетов.
Перед авторами стояла задача создать учебно-тренировочное средство, лишенное недостатков известных устройств и позволяющее готовить артиллерийские расчеты.
Для решения этой задачи в известный тренажер, содержащий ЭВМ, имитатор пускового объекта, имитатор пускового устройства, датчики пространственного положения, датчики установки имитатора пускового объекта, коммутатор и акустическую систему, дополнительно введены вторая ЭВМ, имитатор лазерного целеуказателя-дальномера и имитатор визуальной обстановки.
Причем первая ЭВМ соединена с имитатором лазерного целеуказателя-дальномера, вторая ЭВМ соединена с имитатором пускового объекта и имитатором визуальной обстановки, при этом первая и вторая ЭВМ соединены между собой.
Первая ЭВМ соединена с датчиками пространственного положения через коммутатор.
Вторая ЭВМ соединена с имитатором пускового устройства и датчиками установки имитатора пускового объекта через коммутатор.
Первая и вторая ЭВМ соединены между собой локальной сетью обмена информацией.
Первая ЭВМ соединена с акустической системой.
Заявленный тренажер для обучения артиллерийских расчетов обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для устройств подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется с помощью чертежа, где представлена структурная схема тренажера.
Тренажер для обучения артиллерийских расчетов содержит первую ЭВМ 1, имитатор 2 пускового объекта, имитатор 3 пускового устройства, датчики 4 пространственного положения, датчики 5 установки имитатора 2 пускового объекта, коммутаторы 6, акустическую систему 7, вторую ЭВМ 8, имитатор 9 лазерного целеуказателя-дальномера, имитатор 10 визуальной обстановки, состоящий из проектора 11 и экрана 12.
Причем первая ЭВМ 1 с имитатором 9 лазерного целеуказателя-дальномера, первая и вторая ЭВМ 1 и 8 соединены между собой, вторая ЭВМ 8 соединена с имитатором 2 пускового объекта и имитатором 10 визуальной обстановки.
При этом ЭВМ 1 соединена с датчиками 4 пространственного положения через коммутатор 6, а ЭВМ 8 соединена с имитатором 3 пускового устройства и датчиками 5 установки имитатора 2 пускового объекта через коммутатор 6. ЭВМ 1 и ЭВМ 8 соединены между собой локальной сетью обмена информацией. Кроме того, ЭВМ 1 соединена с акустической системой 7.
Функционирование тренажера обеспечивается применением следующих основных узлов и блоков.
Каждая из ЭВМ 1 и 8 представляет собой персональную электронную вычислительную машину, состоящую из системного блока, монитора и клавиатуры (см., например, руководство по эксплуатации на ПЭВМ РАМЭК РАМК.431248.013 РЭ, ЗАО «РАМЭК-ВС», 1997 год).
Имитатор 2 пускового объекта выполнен в виде устанавливаемого на стол основания, на котором закреплены датчики 5 установки имитатора 2 пускового объекта, фрагмент корпуса снаряда (пускового объекта), имитатор 3 пускового устройства и коммутатор 6. Фрагмент корпуса снаряда конструктивно включает в себя датчики 5 установки имитатора 2 пускового объекта.
Акустическая система 7 выполнена в виде звуковой динамической системы - мультимедийные колонки фирмы SVEN (см. www.sven.ru), подключенной к системному блоку ЭВМ 1.
Имитатор 9 лазерного целеуказателя-дальномера выполнен в виде устанавливаемого на стол конструктива, подобного штатному лазерному целеуказателю-дальномеру (см., например, техническое описание и инструкцию по эксплуатации на лазерный целеуказатель-дальномер ЛЦД-2, НИИ «Полюс», 1995 год).
Имитатор 10 визуальной обстановки состоит из проектора 11 и экрана 12 (см., например, каталог «Системы отображения 2004/2005», ЗАО «Полимедиа»).
Тренажер работает следующим образом.
Аппаратура тренажера устанавливается в классном помещении на рабочих местах членов артиллерийского расчета: на рабочем месте командира батареи -первая ЭВМ 1 и акустическая система 7; на рабочем месте дальномерщика (оператора лазерного целеуказателя-дальномера) - имитатор 9 лазерного целеуказателя-дальномера и имитатор 10 визуальной обстановки; на рабочем месте старшего офицера батареи - вторая ЭВМ 8 и на рабочем месте установщика - имитатор 2 пускового объекта.
Перед дальномерщиком устанавливаются проектор 11 и экран 12 (расстояние между ними определяется их техническими характеристиками). При этом с рабочего места командира батареи может работать также инструктор.
Формирование визуальной обстановки и акустических сигналов, расчет траектории полета управляемого снаряда, обработка сигналов датчиков 4, 5 и имитатора 3 пускового устройства, оценка действий обучаемых осуществляется ЭВМ 1 и 8 на основании математического моделирования функционирования артиллерийского расчета, реализованного в программном обеспечении ЭВМ.
Инструктор или командир батареи при помощи первой ЭВМ 1 задает учебное упражнение (тип визуальной обстановки, метеоданные, тип снаряда и др.). Соответствующие данные поступают по локальной сети обмена информацией во вторую ЭВМ 8, которая через проектор 11 формирует на экране 12 заданную визуальную обстановку. При этом акустическая система 7 под управлением ЭВМ 1 обеспечивает звуковую имитацию как шумовых сигналов, присущих данному типу визуальной обстановки, так и звуковых
характеристик имитируемых целей. Одновременно ЭВМ 1 и 8 фиксируют поступающую с коммутаторов 6 информацию о начальном положении датчиков 4 пространственного положения, датчиков 5 установки имитатора 2 пускового объекта и имитатора 3 пускового устройства. Эти и аналогичные данные будут в дальнейшем использованы для контроля и оценки правильности выполнения учебного задания артиллерийским расчетом.
Командир батареи по сформированной визуальной обстановке выбирает цель для обстрела и ее ориентиры. Дальномерщик, получив задание от командира батареи, включает имитатор 9 лазерного целеуказателя-дальномера в режим измерения дальности и, оперируя исполнительными органами датчиков 4 пространственного положения имитатора 9, производит оптический поиск цели по визуальной обстановке на экране 12. Соответствующая информация поступает из имитатора 9 в ЭВМ 1, где сравнивается с ранее зафиксированной. Далее ЭВМ 1 формирует пропорциональные сигналы смещения визуальной обстановки и по локальной сети обмена информацией передает их в ЭВМ 8, которая через проектор 11 воспроизводит это на экране 12. Дальномерщик, обнаружив цель и совместив с ней прицельную марку измеряет дальность и координаты цели при помощи органов управления (на чертеже не показаны) имитатора 9. На основании доклада дальномерщика о цели командир батареи приказывает старшему офицеру батареи произвести расчет установок снаряда. Выслушав доклад последнего о произведенном расчете, командир батареи отдает приказ произвести установку рассчитанных значений на снаряде, а дальномерщику - продолжать слежение за целью. Старший офицер батареи передает требуемые установки снаряда установщику, который переводит датчики 5 установки имитатора 2 пускового объекта в заданное положение, что через коммутатор 6 фиксируется ЭВМ 8, и докладывает о готовности старшему офицеру батареи. Старший офицер батареи подает команду «Огонь». Далее установщик, имитируя выстрел из орудия, нажимает кнопку «Пуск» (на чертеже не показана) имитатора 3 пускового устройства, фиксируя тем самым момент выстрела, что также поступает через коммутатор 6 в ЭВМ 8,а акустическая система 7 формирует соответствующий звуковой сигнал. Одновременно с командой «Огонь» старшего офицера батареи командир батареи дублирует ее дальномерщику, который переводит имитатор 9 в режим целеуказания. При правильном сопровождении цели дальномерщик удерживает прицельную марку в контуре цели и через заданное (установленное) время, т.к. координаты цели и прицельные марки совпали, ЭВМ 1 формирует сигнал «Цель поражена». По локальной сети обмена информацией данный сигнал через ЭВМ 8 и проектор 11 на экране 12 сформирует характерное изображение взрыва на цели, ЭВМ 1 в акустической системе 7 - эхо взрыва, а оценка действий артиллерийского расчета высветится на мониторах ЭВМ 1 и 8.
В случае промаха изображение взрыва на экране 12 будет сформировано вне цели и командир батареи или инструктор принимает решение о повторении учебного упражнения или вводе новых исходных данных.
На предприятии-заявителе разработана рабочая конструкторская документация заявляемого тренажера, изготовлен опытный образец, работоспособность и преимущества которого по сравнению с известными, в том числе и прототипом, подтверждена неоднократной демонстрацией на научно-технических конференциях, проведенных на базе ГУП «КБП» и ОАО «Тулаточмаш», где проявлен интерес со стороны ГРАУ МО РФ и Инозаказчиков на поставку тренажеров.
На основании изложенного появляется возможность утверждать, что заявляемый тренажер для подготовки артиллерийских расчетов удовлетворяет требованию «промышленная применимость» для полезной модели.