ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ ТРЕНАЖЁР АППАРАТУРЫ ВНУТРЕННЕЙ СВЯЗИ КОММУТАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
SOFTWARE-HARDWARE SIMULATOR OF EQUIPMENT OF INTERNAL COMMUNICATION OF SWITCHING AND CONTROL

Программно-аппаратный тренажер аппаратуры внутренней связи коммутации и управления (ПАТ АВСКУ) предназначен для обучения принципам работы с комплексом аппаратуры внутренней связи коммутации и управления (АВСКУ), а также АВСКУ совместно с радиостанциями и для обеспечения совместной работы с комплексом учебно-тренировочных средств (КУТС) в части речевого обмена и дистанционного управления радиостанциями (PC).
Известна полезная модель Танковый тренажер, патент №41137 от 13.07.2004 г., содержащий рабочее место инструктора, электрически связанное с рабочими местами водителя, стрелка и командира, систему энергопитания и программно-аппаратный комплекс тренажера, отличающийся тем, что все составные части тренажера объединены в единую внешне защищенную мобильную конструкцию, размещенную в стандартном контейнере, оборудованном системами энергообеспечения и жизнеобеспечения, причем рабочее место инструктора выполнено в виде автономного модуля, включающего в себя каркас, силовой блок, мониторы, принтер, аудиоколонки, клавиатуру, кнопку аварийного останова тренажера, и электрически связанного с одной стороны с модулем вождения, конструктивно выполненным в виде установленной на динамической платформе кабины, внутри которой установлены штатные органы управления движением, контрольные приборы, приборы наблюдения и сигнализации, а с другой стороны - с модулем стрельбы, включающим в себя место оператора-наводчика и место командира со штатным приборным оборудованием, кроме этого, элементы программно-аппаратного комплекса распределены между вышеуказанными модулями тренажера.
Известна полезная модель Комплексный тренажер тактической и огневой подготовки танкового подразделения, патент №44176, заявка №2004134738 от 30.11.2004 г., содержащий рабочее место инструктора электрически связанное с тремя рабочими местами командира и наводчика-оператора, программно-аппаратный комплекс и систему энергопитания, отличающийся тем, что в состав тренажера введены три рабочих места механика-водителя, каждое из которых конструктивно выполнено в виде установленной на динамической платформе кабины, внутри которой установлены имитаторы штатных органов управления движением, контрольные приборы наблюдения и сигнализации, причем программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий работу трех экипажей танка одновременно, выполнен на базе современных персональных электронно-вычислительных машин, размещенных в каждом рабочем месте и реализующих задачи слаженности действий трех экипажей при проведении тактической и огневой подготовки.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является Тренажер подготовки связистов КШМ типа Р-149БМР (http://sinvent.ru/), тренажер предназначен для обучения экипажей (младших специалистов и должностных лиц по связи) командно-штабных машин (КШМ) типа Р-149БМР. Тренажер состоит из двух полномасштабных макетов (имитаторов) КШМ с пятью рабочими местами, обучаемых в каждом, рабочего места руководителя занятий, системы психофизиологического контроля.
Техническим результатом заявленного изобретения является:
- повышение точности внешнего соответствия блокам программно-аппаратного комплекса АВСКУ и функционального соответствия работе комплексов АВСКУ;
- возможность работы с проводными и беспроводными цифровыми сетями.
Программно-аппаратный тренажер АВСКУ позволяет работать в комплексе с другими ПАТ, при использовании модуля сопряжения виртуальных и реальных радиосетей позволяет работать с реальными радиосетями. Изменяя конфигурацию ПАТ АВСКУ и набор блоков ПАТ АВСКУ возможно имитировать различные варианты комплексов АВСКУ.
На фигуре 1 представлена структурная схема программно-аппаратного тренажера АВСКУ, состоящего из персонального компьютера, концентратора USB-Hub и блоков комплекса ПАТ АВСКУ.
На фигуре 2 представлена структурная схема блока комплекса ПАТ АВСКУ, состоящего из корпуса реального пульта управления с разъемами, пленочной клавиатурой и индикатором, а также из ячейки управления, построенной на основе микроконтроллера, ячейки на основе USB-Hub на 4 порта и двух ячеек на основе USB звуковой карты.
На фигуре 3 представлена обобщенная схема работы программно-аппаратного тренажера аппаратуры внутренней связи коммутации и управления.
Устройство программно-аппаратного тренажера АВСКУ состоит из модулей в виде нескольких блоков комплекса ПАТ АВСКУ, входы которых соединены с выходами концентратора USB-Hub кабелями, а вход концентратора USB-Hub соединен с входом персонального компьютера по стандартам USB интерфейса кабелем USB-USB. Блок комплекса ПАТ АВСКУ состоит из пленочной клавиатуры с индикатором, соединенной с портами ввода/вывода ячейки управления, которая в свою очередь соединена с внешним разъемом «Локальная вычислительная сеть» («ЛВС»). Четыре выхода концентратора USB-Hub соединены с двумя ячейками на основе USB звуковой карты и внешними разъемами «Микротелефонная гарнитура 1» («МТГ1») и «Микротелефонная гарнитура 2» («МТГ2») блока АВСКУ, вход ячейки USB-Hub соединяется с внешним разъемом «ЛВС». Ячейки на основе USB звуковой карты подсоединены аналоговыми входами и выходами к внешним разъемам «МТГ1» и «МТГ2» блока АВСКУ.
Технический результат достигается тем, что в программно-аппаратный тренажер АВСКУ, состоящий из нескольких блоков АВСКУ, входы которых соединены с выходами концентратора USB-Hub специально для этого разработанными кабелями, а вход концентратора USB-Hub соединен с входом персонального компьютера по стандартам USB интерфейса кабелем USB-USB, установлено программное обеспечение для реализации алгоритмов работы реальных блоков комплекса АВСКУ, а каждый из блоков АВСКУ состоит из пленочной клавиатуры с индикатором, соединенной с портами ввода/вывода ячейки управления, которая в свою очередь соединена с внешним разъемом «ЛВС», четыре выхода концентратора USB-Hub соединены с двумя ячейками на основе USB звуковой карты и внешними разъемами «МТГ1» и «МТГ2» блока АВСКУ, вход ячейки USB-Hub соединяется с внешним разъемом «ЛВС», ячейки на основе USB звуковой карты подсоединены аналоговыми входами и выходами к внешним разъемам «МТГ1» и «МТГ2» блока АВСКУ.
На персональном компьютере, с установленной операционной системой Windows 7 или выше, установлено программное обеспечение, разработанное для реализации алгоритмов работы блоков (фигура 3) в комплексе АВСКУ и для взаимодействия с внешними устройствами по проводным и беспроводным сетям. Изменяя в программном обеспечении структуру функционирования программно-аппаратного тренажера и, если необходимо, состав блоков, можно быстро изменять вариант комплекса АВСКУ, с которым работает обучаемый. Программное обеспечение после запуска определяет подключенные в данный момент к компьютеру блоки тренажера. Проверяет их исправность и считывает идентификационные данные. Затем загружает конфигурационный файл (последний используемый, либо указанный пользователем). Из файла считывается состав комплекса. Далее данные из файла по составу сопоставляются с данными подключенных блоков. Если тип блока и его заводской номер совпадают, то блок из состава комплекса считается найденным, в противном случае блок помечается как неподключенный.
После того как все будет сопоставлено, проверяется, все ли блоки были найдены, а также все ли они исправны. В случае если тренажер АВСКУ сконфигурирован полностью, происходит его запуск. В противном случае, пользователю выдается сообщение о возникшей проблеме и в зависимости от критичности ошибки происходит или нет запуск тренажера АВСКУ. Например, критической считается ошибка, связанная с неработоспособностью двух звуковых карт в блоке или нет подключенных блоков для данной конфигурации.
Кроме того, приложение должно обеспечивать и обнаружение вновь подключенного блока. В случае если он из состава запущенной конфигурации, то автоматически включать его в работу тренажера.
В пультах управления комплексов АВСКУ ячейка управления обеспечивает хранение идентификационных данных блока АВСКУ, обмен информацией с персональным компьютером, опрос пленочной клавиатуры и работу с единичными индикаторами пленочной клавиатуры. Ячейки на основе USB звуковых карт обеспечивают обмен речевой информацией персонального компьютера и абонента, подключенного к внешним разъемам блока громкоговорителя комплекса АВСКУ. Ячейка на основе USB-Hub объединяет четыре USB потока в один, что позволяет не заменять стандартные разъемы блоков АВСКУ на разъемы с большим числом контактов. Применение внешнего USB-Hub обеспечивает питание всех блоков комплексов АВСКУ и подключение любого количества блоков комплексов АВСКУ и персонального компьютера, используя только один USB разъем персонального компьютера. Концентратор USB-Hub подключается также к сети 220 В, 50 Гц через адаптер, который входит в состав концентратора USB-Hub.
Изобретение создается из корпусных деталей реальных блоков комплекса АВСКУ, персонального компьютера, концентратора USB-Hub и разработанных ячеек.