Разработка модели средств автоматизации формирования сценария действий воздушного противника для тренажера противовоздушной обороны кораблей

самолетов воздушного противника, на участках которых определены параметры движения и поведения (в том числе и использования средств вооружения).

Текстовое описание сценария содержит детальную информацию о заданных действиях для каждого объекта воздушного противника. В случае отсутствия на аэродромах противника необходимого количества летательных аппаратов определенного тактического назначения, заданных при формировании данных на генерацию, пользователю выдается соответствующая информация. После ознакомления с данной информацией, изменив объектовый состав аэродрома или список аэродромов, участвующих в формировании сценария, можно снова запустить механизм генерации.

Из-за наличия случайных процессов (это касается выбора значений случайным образом из заданных диапазонов) при генерации сценария пользователю предоставлена возможность многократного формирования сценария с заданными параметрами до момента принятия (утверждения) предложенного, удовлетворяющего требованиям пользователя.

Наличие средств автоматизации не исключает возможности ручного формирования сценария действий воздушного противника. Более того, полученный в результате генерации сценарий можно корректировать в ручном режиме. Под этим понимается как корректировка по объектовому составу (добавление/удаление летательного аппарата противника), так и корректировка параметров сценария действий каждого объекта обстановки. К данным параметрам относятся время взлета (если в результате генерации сценария летательный аппарат находится на объекте базирования), точки маршрута, параметры движения и поведения (в том числе и использования средств вооружения) на участках маршрута.

Применение средств автоматизированного формирования сценария действий воздушного противника предусматривает возможность генерации множества сценариев нанесения воздушных ударов по различным объектам. Более того, по одному и тому же кораблю (тактической группе) можно сформировать два и более сценариев действий воздушного противника, разнесенных или не разнесенных по времени.

Наличие данного инструмента, в котором сочетаются детализация задания действий каждого объекта воздушного противника в отдельности и согласованность действий всех объектов - участников удара с помощью ввода ограниченного количества параметров, значительно сократило время на подготовку занятия. А формализация сложности сценария действий воздушного противника с позиций решения задачи ПВО позволяет объективно оценивать текущий уровень подготовки специалистов, что, в свою очередь, обеспечивает повышение качества подготовки соответствующих специалистов.

Литература

1. Неупокоев Ф.К. Противовоздушный бой. М.: Воениз-дат, 1989.

2. Ильин В.А., Кравчук В.Г. Моделирование противовоздушных боевых действий соединений кораблей при проектировании морских тактических тренажеров // Программные продукты и системы. 2003. № 1. С. 46-48.

3. Ильин В.А., Кравчук В.Г., Прохоров А.А. Тактические тренажеры для подготовки к ведению противовоздушной обороны кораблей // Оборонный заказ. 2007. № 13. С. 16-17.

References

1. Neupokoev F.K., Protivovozdushny boy [Air defense battle], Moscow, Voennoe izdatelstvo, 1989.

2. Ilin V.A., Kravchuk V.G., Programmnye produkty i sistemy [Software and Systems], 2003, no. 1, pp. 46-48.

3. Ilin V.A., Kravchuk V.G., Prokhorov A.A., Oboronny zakaz [Defence order], 2007, no. 13, pp. 16-17.

УДК 004.422.8

РАЗРАБОТКА УЧЕБНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА ОБУЧАЮЩЕГОСЯ ТАКТИЧЕСКОГО ТРЕНАЖЕРА ВМФ

А.А. Карпов, зав. лабораторией

Рассматривается процесс разработки учебной информационной модели АРМ обучающегося (АРМО) тактического тренажера ВМФ. Определяются понятия АРМО и учебной информационной модели на основе государственных стандартов, а также состав АРМО - аппаратные средства, виды ПО и информационное наполнение. Рассматриваются соотношение и взаимосвязь учебной информационной модели и АРМО: в соответствии с учебной информационной моделью разрабатываются специальное ПО и информационное наполнение АРМО. Описывается подход к разработке учебной информационной модели через определение требований к ней. Приводятся отдельные требования, рассматриваются основные группы требований к учебной информационной модели АРМО: к деятельности специа-

листа, к организации учебных мероприятий, к оцениванию обучающегося и к унификации. Данный подход применяется в НИИ «Центрпрограммсистем» (г. Тверь) при разработке тренажеров.

Ключевые слова: учебная информационная модель, АРМ обучающегося, структура и состав АРМ, тренажер, требования к учебной информационной модели, группы требований, унификация.

DEVELOPMENT OF THE TRAINING INFORMATION MODEL OF TRAINING COMPUTER WORKSTATION OF NAVY TACTICAL SIMULATOR

Karpov A.A., head of laboratory (R&D Institute «Centrprogrammsystem», 50 let Oktyabrya Av., 3a, Tver, 170024, Russia, kaa@cps.tver.ru) Abstract. The article considers the process of development of the training information model (TIM) of the training computer workstation (TCW) of Navy tactical simulator. The concepts of TCW and TIM are defined basing on state standards. The TCW structure includes: hardware, software types and information content. The interrelation of TIM and TCW is defined. The application software and information content of TCW is developed according to TIM. The article describes the approach to TIM development through defining requirements to TIM. There are separate requirements to TIM: to specialist activities, to the organization of trainings, to estimation of trainee, to unification. This approach is applied in R&D Institute «Centrprogrammsystem» when developing simulators.

Keywords: training information model, trainee computer workstation, computer workstation structure, simulator, requirements to training information model, groups of requirements, unification.

При создании учебной информационной модели АРМ обучающегося (АРМО) тренажера следует учитывать тот факт, что она должна обеспечивать моделирование деятельности специалиста и оценивание его действий в условиях учебной обстановки в рамках учебного мероприятия.

Определим понятия АРМО в соответствии с ГОСТ 34.003-90 и учебной информационной модели АРМО в соответствии с ГОСТ 26387-84.

АРМ представляет собой программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида. Программно-технический комплекс - это совокупность средств вычислительной техники, ПО и средств создания и заполнения машинной информационной базы при вводе системы в действие, достаточных для выполнения одной или более задач.

Исходя из приведенных стандартизованных определений и опыта разработки тренажеров определяем АРМО как программно-технический комплекс (совокупность аппаратных средств, ПО и информационного наполнения, достаточных для выполнения определенной задачи), предназначенный для автоматизации подготовки и обучения.

Аппаратные средства определяются в соответствии с требованиями технического задания (при наличии таковых) и требованиями используемого и разрабатываемого ПО, сформулированными на этапах проектирования.

ПО включает общее и специальное ПО.

Общее ПО предназначено для обеспечения функционирования тренажера в целом и специального ПО на выбранных аппаратных средствах в частности. Может включать в себя операционную систему, СУБД, офисные приложения, антивирусное обеспечение и т.д. В рамках выполняемой работы общее ПО не разрабатывается.

Специальное ПО разрабатывается в рамках выполняемой работы и обеспечивает требуемый специфический функционал и возможности формируемого АРМО (тренажера).

Наряду с ПО - инструментарием для выполнения действий обучающимися - важной составляющей АРМО является его информационное наполнение: совокупность заранее созданных шаблонов документов, используемых обучающимся, и справочные данные, используемые при принятии решения.

Учебная информационная модель в тренажере представляет собой информационную модель в тренажере оператора системы «человек-машина», создаваемую для подготовки оператора (операторов) системы «человек-машина» и отвечающую требованиям методики подготовки. Информационная модель - это модель объекта в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта, позволяющая путем подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта.

Определяем учебную информационную модель АРМО как информационную модель, создаваемую для подготовки обучающегося и отвечающую требованиям методики подготовки.

Учебная информационная модель АРМО соотносится с разрабатываемой в процессе выполнения работы частью АРМО - со специальным ПО и информационным наполнением. В соответствии с учебной информационной моделью АРМО проектируется и реализуется специальное ПО АРМО и создается информационное наполнение для АРМО.

Обобщенная структура АРМО и отношение учебной информационной модели к АРМО показаны на рисунке.

Учебные информационные модели АРМО входят в состав информационной модели тренажера и взаимодействуют с другими входящими в нее информационными моделями, такими как модели обстановок, физических сред, объектов (в доступной для обучающихся части), модели управляемых обучающимися объектов (в соответствии с

направлением деятельности конкретного специалиста) и модель поста руководства обучением (управление учебным мероприятием, оперативным временем).

Учебные информационные модели АРМО для подготовки специалистов разрабатываются на основании требований к ним, основными из которых являются требования к деятельности специалиста (следуют из модели деятельности специалиста), организации проведения учебных мероприятий, оцениванию действий обучающегося в условиях учебной обстановки и к унификации учебных информационных моделей.

По ГОСТу учебная информационная модель должна обладать следующими свойствами:

- обеспечивать полноту и качество имитации реальных процессов;

- по форме и композиции соответствовать не только реальному образцу, но и задачам обучения;

- быть адаптивной, динамичной и изменяться в процессе обучения;

- зависеть от изменения положений органов управления на рабочем месте обучающегося и от изменения внешних факторов (аналогично зависимости в реальном образце);

- управляться в режиме самообучения;

- воспроизводить типовые неисправности и аварийные ситуации, присущие образцу;

- отображать результаты выполнения упражнения (тренировки), совершенные ошибки, подсказки.

Деятельность специалистов, включая их взаимодействие между собой, является основной информационной составляющей учебной информационной модели.

Учебные мероприятия (занятия, тренировки) на тренажере могут проводиться в различных режимах, которые предъявляют свои требования к функционированию АРМО (например, относительно взаимодействия АРМО между собой и относительно перечня функционала на АРМО), что находит отражение в учебной информационной модели АРМО.

Завершающим и наиболее ценным с точки зрения дидактических возможностей этапом проведения учебного мероприятия является оценивание действий обучающихся, так как именно на этом этапе производится объективный разбор действий обучающихся в конкретных ситуациях на конкретной учебной обстановке. По соответствующим методикам выполняется оценивание как действий отдельных специалистов, так и общих действий всех специалистов в целом. Объективность оценке придает возможность наглядного вывода достоверной (относительно моделей в системе моделирования) информации по параметрам об-становок, сред, объектов и параметрам действий обучающихся на требуемый момент оперативного времени.

Унификация АРМО тренажера позволит с меньшими затратами наращивать количество АРМО и расширит возможности модернизации тренажера. Унификация АРМО может быть достигнута при использовании модульной структуры, при этом АРМО формируется по модульной структуре в соответствии с заданной конфигурацией. Унификация АРМО является следствием унификации учебной информационной модели АРМО, что возможно в случае анализа деятельности всех представленных в тренажере специалистов, определения задач, стоящих перед ними, выделения общих для всех специалистов задач.

Таким образом, для разработки учебной информационной модели АРМО необходимо определить перечень требований, на основании которых будут определяться компоненты и информационно-логические связи между компонентами учебной информационной модели АРМО тренажера.

Данный подход к разработке АРМО через требования к учебной информационной модели АРМО используется в НИИ «Центрпрограммси-стем» (г. Тверь) при разработке тренажеров, в частности, подход использовался при разработке тактического тренажера противоздушной обороны кораблей ВМФ России.

Литература

1. Бичаев Б.П., Зеленин В.М., Новик Л.И. Морские тренажеры. Л.: Судостроение, 1986.

2. Зеленин В.М. Электронные тренажеры. М.: Знание, 1986.

3. Кулиш И.Н. Учебная информационная модель тренажера по управлению стрельбой // Программные продукты и системы. 2011. № 1. С. 160-163.

References

1. Bichaev B.P., Zelenin V.M., Novik L.I., Morskie trenazhery [Sea simulators], Leningrad, Sudostroenie, 1986.

2. Zelenin V.M., Elektronnye trenazhery [Electronic trainers], Moscow, Znanie, 1986.

3. Kulish I.N., Programmnye produkty i sistemy [Software and Systems], 2011, no. 1, pp. 160-163.