Программно-аппаратный тренажёр командно-штабной машины Р-149МА1
HARDWARE AND SOFTWARE SIMULATOR OF R-149MA1 COMMAND POST VEHICLE

Программно-аппаратный тренажер командно-штабной машины Р-149МА1 (ПАТ КШМ Р-149МА1) предназначен для обучения принципам работы каждого члена экипажа КШМ Р-149МА1 в отдельности и принципам совместной работы членов экипажа КШМ Р-149МА1, а также для обеспечения совместной работы с комплексом учебно-тренировочных средств (КУТС) в общем 3D-пространстве, а также в части речевого обмена и дистанционного управления радиостанциями (PC).
Известно изобретение Программно-аппаратный тренажер аппаратуры внутренней связи коммутации и управления (ПАТ АВСКУ) заявка №2014127133 от 03.07.2014.
Известна полезная модель Программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-25У-2, патент RU №152896, заявка №2014134272 от 21.08.2014.
Известна полезная модель Программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-5УН-2 патент RU №152894, заявка №2014134274 от 21.08.2014.
Известна полезная модель Программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168Т-100У-2 патент №161047, заявка №2015127400 от 08.07.2015.
Известна полезная модель Программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-100КА патент №161176, заявка №2015127405 от 08.07.2015.
Известна полезная модель Программно-аппаратный тренажер управления взаимодействия и связи БТР-82А, патент №157195, заявка №2015127398 от 08.07.2015.
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является полезная модель тренажер экипажа боевой машины, патент RU №89745, заявка №2009125788 от 06.07.2009, содержащий рабочее место наводчика, рабочее место командира, рабочее место инструктора и аппаратно-программный комплекс с вычислителем для управления процессом обучения, вычислителем для формирования визуальной обстановки наводчика и вычислителем для формирования визуальной обстановки командира, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен рабочим местом механика-водителя и автоматизированной обучающей системой, при этом аппаратно-программный комплекс дополнительно снабжен вычислителем для формирования визуальной обстановки механика-водителя. Рабочее место механика-водителя содержит блок управления, связанный с имитаторами пульта ручного управления, блока связи и прибора наблюдения. Автоматизированная обучающая система выполнена в виде цифрового вычислителя, выход которого соединен со входом видеопроектора, и проекционного экрана. Цифровой вычислитель выполнен в виде устройства ввода информации, выход которого соединен с входом системного блока, выход которого соединен со входом устройства отображения информации. Вычислитель для управления процессом обучения дополнительно снабжен видеомонитором для отображения визуальной обстановки.
Недостатком известных устройств является невозможность обучения принципам работы членов экипажа КШМ Р-149МА1. Они обеспечивают обучение принципам работы с другими объектами.
Программно-аппаратный тренажер командно-штабной машины Р-149МА1 обеспечивает:
- внешнее и функциональное соответствие рабочих мест командира, механика-водителя, радиста, должностного лица 1 и должностного лица 2 рабочим местам в реальной Р-149МА1;
- снятие ограничения по размещению ПАТ относительно реальной КШМ Р-149МА1;
- дешевый и быстрый ремонт;
- возможность работы с проводными цифровыми сетями.
Техническим результатом является внешнее и функциональное соответствие рабочих мест механика-водителя, командира, радиста, должностного лица 1 и должностного лица 2 рабочим местам в реальной командно-штабной машине Р-149МА1.
Технический результат достигается тем, что в Программно-аппаратный тренажер командно-штабной машины Р-149МА1, выполненный в корпусе, имитирующем шасси реальной машины Р-149МА1, содержащий рабочее место командира, радиста, механика-водителя, должностного лица 1, должностного лица 2 и автоматизированную обучающую систему, дополнительно введено следующее оборудование, реальные прототипы которых установлены в реальной КШМ Р-149МА1: органы управления движением и блок управления спидометром и тахометром, а также программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-25У-2 (ПАТ Р-168-25У-2); программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-100У-2 (ПАТ Р-168-100У-2); программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-100КА (ПАТ Р-168-100КА); программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА (ПАТ Р-168МРА); программно-аппаратные тренажеры пультов управления должностного лица 1 и должностного лица 2; программно-аппаратные тренажеры пультов управления командира машины; программно-аппаратный тренажер блока громкоговорителя; имитатор нагрудного переключателя; имитатор гарнитуры с высокой шумоизоляцией; система визуализации внешнего пространства; имитатор блока предохранителей; имитатор пульта управления дизель-генераторной установки (блок ПУ-4), состоящий из: ячейки индикации и сбора информации, амперметра, двух тумблеров, кнопки, переключателя галетного и трех светодиодов; имитатор пульта управления антенной (ПУ-1), состоящий из: ячейки индикации и сбора информации, тумблера, трех светодиодов, переключателя галетного; двух имитаторов блоков модуля сопряжения (МС5), состоящих из: ячейки индикации и сбора информации и четырех светодиодов; имитатор блока модуля сопряжения вводно-коммутационного устройства (МСВКУ), состоящий из: ячейки индикации и сбора информации и шести светодиодов; программно-аппаратный тренажер аппаратуры для шифрования телефонной информации (ПАТ E11-С); имитатор аппаратуры передачи данных, состоящий из ячейки индикации и сбора информации и светодиода; имитатор коммутатора антенного (КА15), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, переключатель галетный, светодиод - 5 шт.; имитатор блока пульта коммутатора батарей (ПУ КБ), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, тумблер, светодиод; имитатор коммутатора телефонной закрытой связи (ТФЗ), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, переключатель галетный - 6 шт.; имитатор коммутатора телефонной открытой связи (ТФО), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, тумблер - 2 шт.; имитатор блока распределения управления (БР-У-01), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, амперметр, тумблер - 2 шт., переключатель галетный - 2 шт., светодиод - 18 шт.; имитатор блока распределения подключения потребителей (БР-М), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, тумблер - 8 шт., светодиод -14 шт.; имитатор пульта сетевого контроля индикации и сигнализации выхода за пределы нормы фазных напряжений (ПС-MA), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, семисегментный индикатор, переключатель галетный, микротумблер - 3 шт., кнопка - 3 шт., светодиод - 4 шт., зуммер; имитатор ввода силового автоматически корректирующего порядок чередования фаз переменного напряжения (ВС-МА), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, тумблер, автомат защиты - 2 шт., светодиод - 5 шт.; имитатор модуля сопряжения (блок МС4), в состав которого входят: ячейка индикации и сбора информации, микротумблер; имитатор механизма подъема антенны, состоящий из ячейки механизма подъема антенны и двух реле; а также устройство сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях имитирующее изделие ЕС 1866 и монитор имитирующий видеомонитор ВМЦ-38ЖКС соответственно. Органы управления движением ПАТ КШМ Р-149МА1 и блок управления спидометром и тахометром подключены по интерфейсу «USB» к системе визуализации внешнего пространства, которая в свою очередь соединена посредством общей сети по интерфейсу «ETHERNET» с ПАТ Р-168-25У-2, ПАТ Р-168-100У-2, ПАТ Р-168-100КА и персональным компьютером (ПК). Программно-аппаратные тренажеры пультов управления должностного лица и командира машины соединены с системой визуализации внешнего пространства по интерфейсу «USB». Имитаторы нагрудного переключателя, имитаторы гарнитуры с высокой шумоизоляцией подключены к программно-аппаратным тренажерам пультов управления должностного лица и командира машины. Программно-аппаратный тренажер громкоговорителя соединен с программно-аппаратным тренажером пульта управления командира машины. Имитатор блока предохранителей, имитатор блока ПУ-4, имитатор блока ПУ-1, имитаторы блоков МС5, имитатор блока МСВКУ, программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА, имитатор аппаратуры передачи данных, имитатор коммутатора антенного КА15, имитатор блока ПУ КБ, имитатор коммутатора ТФЗ, имитатор коммутатора ТФО, имитатор блока БР-У-01, имитатор блока БР-М имитатор пульта сетевого ПС-MA, имитатор ввода силового ВС-MA, имитатор блока МС4, имитатор механизма подъема антенны и программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА соединены посредством общей сети по интерфейсу «RS485» и через переходник «RS485-USB» соединены с системой визуализации внешнего пространства. Монитор соединен с устройством сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях по интерфейсу «DVI», а программно-аппаратный тренажер аппаратуры для шифрования телефонной информации (ПАТ Е11-С) соединен с устройством сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях по интерфейсу «USB».
На фигуре 1 представлена структурная схема программно-аппаратного тренажера командно-штабной машины Р-149МА1, состоящего из единого объема имитации шасси командно-штабной машины, где:
1 имитатор гарнитуры с высокой шумоизоляцией;
2 имитатор нагрудного переключателя;
3 программно-аппаратный тренажер пульта управления командира машины;
4 программно-аппаратный тренажер пульта управления должностного лица;
5 программно-аппаратный тренажер блока громкоговорителя;
6 органы управления движением ПАТ КШМ Р-149МА1;
7 блок управления спидометром и тахометром;
8 система визуализации внешнего пространства;
9 устройство сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях;
10 монитор;
11 программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-100КА;
12 программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-100У-2;
13 программно-аппаратный тренажер аппаратуры для шифрования телефонной информации (ПАТ E11-С);
14 переходник «RS485-USB»;
15 программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-25У-2;
16 имитатор аппаратуры передачи данных;
17 имитатор коммутатора антенного;
18 имитатор блока предохранителей;
19 имитатор пульта управления дизель-генераторной установки (блок ПУ-4);
20 имитатор пульта управления антенной;
21 имитатор блока модуля сопряжения МС5;
22 имитатор блока модуля сопряжения вводно-коммутационного устройства;
23 программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА;
24 имитатор пульта сетевого контроля индикации и сигнализации выхода за пределы нормы фазных напряжений;
25 имитатор ввода силового автоматически корректирующего порядок чередования фаз переменного напряжения;
26 имитатор блока пульта коммутатора батарей;
27 имитатор коммутатора телефонной закрытой связи;
28 имитатор коммутатора телефонной открытой связи;
29 имитатор блока распределения управления;
30 имитатор блока распределения подключения потребителей;
31 имитатор блока модуля сопряжения МС4;
32 имитатор механизма подъема антенны.
На фигуре 2 представлен алгоритм работы программного обеспечения программно-аппаратного тренажера командно-штабной машины Р-149МА1.
Имитация шасси обеспечивает внешнее соответствие ПАТ КШМ Р-149МА1 реальной командно-штабной машине. В имитацию шасси установлены органы управления движением (6) и блок управления спидометром и тахометром (7), подключенные по интерфейсу «USB» к системе визуализации внешнего пространства (8). Система визуализации внешнего пространства обеспечивает имитацию смотровых окон, приборов наблюдения и комбинированного универсального прицела. Система визуализации внешнего пространства осуществляет обработку поступающей информации и передает обработанные данные в остальные блоки и системы ПАТ КШМ Р-149МА1.
Корпус Программно-аппаратного тренажера (ПАТ) командно-штабной машины Р-149МА1 (ПАТ КШМ Р-149МА1) выполнен в виде имитации шасси К1Ш1 реальной машины Р-149МА1. В корпус ПАТ устанавливается следующее оборудование, реальные прототипы которых установлены в реальной КШМ Р-149МА1: органы управления движением (6) и блок управления спидометром и тахометром (7), программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-25У-2 (15) диапазона 30..108МГц и 390..410 МГц, программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-100У-2 (12), программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168-100КА (11), программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА (23), программно-аппаратные тренажеры пультов управления должностного лица (4), программно-аппаратные тренажеры пультов управления командира машины (3), программно-аппаратный тренажер блока громкоговорителя (5), имитаторы нагрудного переключателя (2), имитаторы гарнитуры с высокой шумоизоляцией (1), система визуализации внешнего пространства (8), имитатор блока предохранителей (18), имитатор пульта управления дизель-генераторной установки (19), имитатор пульта управления антенной (20), имитатор блока модуля сопряжения МС5 (21), имитатор блока модуля сопряжения вводно-коммутационного устройства (22), программно-аппаратный тренажер аппаратуры для шифрования телефонной информации (13), имитатор аппаратуры передачи данных (16), имитатор коммутатора антенного (17), имитатор блока пульта коммутатора батарей (26), имитатор коммутатора телефонной закрытой связи (27), имитатор коммутатора телефонной открытой связи (28), имитатор блока распределения управления (29), имитатор блока распределения подключения потребителей (30), имитатор пульта сетевого контроля индикации и сигнализации выхода за пределы нормы фазных напряжений (24), имитатор ввода силового автоматически корректирующего порядок чередования фаз переменного напряжения (25), имитатор блока модуля сопряжения МС4 (31), имитатор механизма подъема антенны (32), а также устройство сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях (9) и монитор (10), имитирующие изделие ЕС 1866 и видеомонитор ВМЦ-38ЖКС соответственно. Органы управления движением ПАТ КШМ Р-149МА1 и блок управления спидометром и тахометром подключены по интерфейсу «USB» к системе визуализации внешнего пространства. Система визуализации внешнего пространства, ПАТ Р-168-25У-2, ПАТ Р-168-100У-2, ПАТ Р-168-100КА и устройство сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях (9) соединены посредством общей сети по интерфейсу «ETHERNET». Программно-аппаратные тренажеры пультов управления должностного лица и командира машины соединены с системой визуализации внешнего пространства по интерфейсу «USB». Имитаторы нагрудного переключателя, имитаторы гарнитуры с высокой шумоизоляцией подключены к ПАТ пультов управления должностного лица и командира машины для имитации ведения переговоров как в реальной машине Р-149МА1. ПАТ громкоговорителя подключен к ПАТ пульта управления командира машины. Имитатор блока предохранителей, имитатор блока ПУ-4, имитатор блока ПУ-1, имитаторы блоков МС5, имитатор блока МСВКУ, программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА, имитатор аппаратуры передачи данных, имитатор коммутатора антенного КА15, имитатор блока ПУ КБ, имитатор коммутатора ТФЗ, имитатор коммутатора ТФО, имитатор блока БР-У-01, имитатор блока БР-М имитатор пульта сетевого ПС-MA, имитатор ввода силового ВС-МА имитатор блока МС4, имитатор механизма подъема антенны и программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА соединены посредством общей сети по интерфейсу «RS485» и через переходник «RS485-USB» подключены к системе визуализации внешнего пространства. Монитор подключен к устройству сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях по интерфейсу «DVI», а по интерфейсу «USB» к устройству сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях подключен ПАТ E11-С.
Система визуализации внешнего пространства, ПАТ Р-168-25У-2 (15), ПАТ Р-168-100У-2 (12), ПАТ Р-168-100КА (11) и устройство сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях (9) соединены посредством общей сети по интерфейсу «ETHERNET», что обеспечивает их совместную работу и информационный обмен. Программно-аппаратные тренажеры блоков управления должностных лиц и командира машины обеспечивают имитацию работы с реальным комплексом обмена речевой информацией командно-штабной машины Р-149МА1 и навигационным оборудованием, подключаются к системе визуализации внешнего пространства по интерфейсу «USB». ПАТ Р-168-25У-2, ПАТ Р-168-100У-2, ПАТ Р-168-100КА обеспечивают имитацию работы с реальными радиостанциями Р-168-25У-2, Р-168-100У-2 и ПАТ Р-168-100КА соответственно из состава Р-149МА1. Имитаторы нагрудного переключателя, имитаторы гарнитуры с высокой шумоизоляцией подключаются к блокам ПАТ пультов управления должностного лица и командира машины для имитации ведения переговоров, как в реальной Р-149-МА1. Имитатор блока предохранителей, имитатор блока ПУ-4, имитатор блока ПУ-1, имитатор блока ПУ КБ, имитатор блока БР-У-01, имитатор блока БР-М, имитатор пульта сетевого ПС-MA и имитатор ввода силового ВС-MA обеспечивают имитацию работы с системой электропитания, соединяются в общую сеть по интерфейсу «RS485». Имитаторы блоков МС5, имитатор блока МСВКУ, имитатор коммутатора антенного КА15, имитатор коммутатора ТФЗ, имитатор коммутатора ТФО, имитатор блока МС4, имитатор механизма подъема антенны, программно-аппаратный тренажер радиостанции Р-168МРА и аппаратура передачи данных предназначены для имитации работы с основным оборудованием и антенно-фидерными устройствами, соединяются также в общую сеть по интерфейсу «RS485», эта сеть в свою очередь подключается через переходник «RS485-USB» к системе визуализации внешнего пространства. ПАТ E11-С подключается к к устройству сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях по интерфейсу «USB» и имитирует работу обучаемых с реальной аппаратурой Е11-С, устройство сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях имитирует работу с автоматизированным рабочим местом в реальной Р-149МА1. Монитор подключается к устройству сбора, обработки и отображения информации в полевых условиях и совместно с ним имитирует работу видеонаблюдения реальной Р-149МА1.
Программно-аппаратный тренажер командно-штабной машины Р-149МА1 создается из листов стали 10 КП 1,5 мм, стальных труб 28×25×2, листов полипропилена 6, уголков алюминиевых и деталей реальных радиостанции Р-168-25У-2, Р-168-100КА и реальных корпусов блоков комплекса АВСКУ.