Тренажер оператора автоматизированных систем упрвления

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик О П И С А Н И Е (11) 773683ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фсю ю(51) М Кл з б 09 В 9/00 Гесударстненнмй камнтет Опубликовано 23.10.80. Бюллетень39Дата опубликования описания 27.10.80(53) УДК 681.3. .071 (088,8) по делам наабретеннй н открытнй(54) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис. пользовано для тренажа, обучения и профессионального отбора операторов.Известен тренажер 1, содержащий программный блок, блок управления, информационную панель, схему сравнения, счетчики ошибок и времени и блоки формирования команд, регистрации и времени 1.Этот тренажер обеспечивает возможность экспериментальных исследований информационных характеристик оператора, но 1 ц не позволяет постоянно контролировать функциональное состояние оператора.Известен также тренажер, содержащий блоки предъявления информации, накопления статистики обучения, измерения стрессового состояния, статических и динамичес 15 ких характеристик оператора, адаптации и активизации процесса обучения, а также управляющий процессор 2. Недостатком известного устройства яв ляется его сложность,так как требуется измерять и обрабатывать результаты большого числа параметров состояния оператора. Усложняются также условия эксплуатации. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является тренажер, содержащий блок накопления статистики реакций, блок предъявления информации, генератор тактовых импульсов, программный блок, адаптивный блок управления, а также коммутатор, дешифратор, блоки контроля времени реакции, сигнализации и блокировки ложной реакции, сопряжения и пускового сигнала 3.Однако данное устройство не позволяет исключить условия, вызывающие нарушение здоровья и психики обучаемого, так как не обеспечивает возможности постоянного контроля функционального состояния оператора и использования результатов контроля для корректировки параметров информационного потока, предъявляемого оператору, что снижает эффективность тренажа.Целью изобретения является повышение точности обучения за счет постоянного контроля функционального состояния и использования его результатов для корректировки параметров информационного потока, предъявляемого оператору.Указанная цель достигается тем, что в известный тренажер оператора автоматизированных систем управления, содержащий последовательно включенные блок адаптивного управления, генератор тактовых импульсов, блок ввода программы обучения, блок сравнения и блок памяти учебной информации, а также пульт оператора, соединенный с блоком сравнения и блоком ввода программы обучения, подключенным к блоку памяти учебной информации и к блоку адаптивного управления, введены последовательно включенные блок контроля психофизиологических параметров оператора, первый триггер и элемент ИЛИ, соединенный с выходами блока контроля психофизиологических параметров оператора и блока ввода программы обучения, первый триггер подключен к выходу блока ввода программы обучения, блок контроля психофизиологических параметров оператора соединен со входом блока памяти учебной информации, входом блока адаптивного управления и выходом блока ввода программы обучения, причем блок контроля психофизиологических параметров оператора содержит последовательно включенные группы датчиков, формирователь импульсов, амплитудный селектор, второй триггер, селекторы максимальной и минимальной длительностей импульсов и группу счетчиков, соединенных с соответствующими входами и выходами блока.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого тренажера. Устройство содержит блок 1 ввода программы обучения, пульт 2 оператора, состоящий из информационной панели 3, по сигналам средств отображения информации которой оператор формирует ответные действия при помощи орга- нов управления (ключей), размещенных на панели 4 управления, блок 5 сравнения, блок 6 памяти учебной информации, генератор 7 тактовых импульсов, блок 8 адаптивного управления, блок 9 контроля психофизиологических параметров оператора, состоящий из группы датчиков 10, связываемых с оператором, формирователя 11 импульсов, амплитудного селектора 12, порог чувствительности которого устанавливают по входу триггера 13, селектора 14 минимальной и селектора 15 максимальной длительностей импульсов и группы счетчиков 16 и 17, а также элемент ИЛИ 18 и триггер 19.Тренажер оператора автоматизированных систем управления работает следующим образом.С блока 1, в соответствии с программой обучения, через средства отображения информации панели 3 до оператора доводится сигнальная информация, Оператор по заданной инструкции с помощью ключей панели 4 совершает необходимые действия. Результат этих действий подается в блок 5 сравнения, на который с блока 1 уже поступила информация о необходимых правильных действиях, и где анализируется качество действий оператора. Сигналы об ошибках в действиях или о том, что ошибок нет, поступают с выходов блока 5 сравнения в блок 6,Одновременно с началом работы сигналс выхода блока 1 переводит триггер 19 в единичное состояние, при котором разрешается работа формирователя 11. При этом с датчиков 10 сигналы, амплитуда которых пропорциональна отклонениям глазного яблока оператора, через формирователь 11 о и селектор 12, не пропускающий через себясигналы большой амплитуды, соответствующие перемещениям взора на большие углы, поступают на вход триггера 13. С выхода триггера 13 снимается сигнал, длительность которого пропорциональна продолжительности отдельных дрейфов, по которой можно оценить частоту фликов (маленьких скачков глаз). Среднее значение продолжительности отдельных дрейфов при фиксации неподвижной цели при нормальном сЬстоянии оператора составляет 984-27 мс. При большом напряжении, стрессовой обстановке, внутренней неустойчивости, болезни и других факторах среднее значение продолжительности отдельных дрейфов уменьшается до значения 450 50 мс. При появлении ус талости у оператора среднее значениепродолжительности отдельных дрейфов увеличивается до значения 1200 50 мс. Селектор 14 минимальной заданной длительности импульсов выделяет с выхода триггера 13 импульсы, длительность которых лежит в пределах 450.+ 50 мс. Количество выделенных импульсов подсчитывается счетчиком 16. Аналогично, селектор 15 максимальной заданной длительности импульсов выделяет с выхода триггера 13 импульсы, зз длительность которых лежит в пределах1200+ 50 мс, а их количество подсчитывается счетчиком 17. Объем счетчиков 16 и 17 определяется предварительно, на основании анализа гистограммы распределения отдельных дрейфов по их продолжительности для данного оператора в нормальном состоянии. Число разрядов счетчиков 16 и 17 должно на 20 - 25% превышать число дрейфов минимальной и максимальной продолжительности, полученное за фиксированныйнпромежуток времени, равныи тому промежутку времени, за который контролируется состояние оператора при работе за тренажером.Сигналы переполнения счетчиков 16 и17 подаются на блок 8, а также к входамблока 6, где по ним фиксируется состоя ние оператора (стрессовое или усталость)и к входам элемента ИЛИ 18, через который они переводят триггер 19 в нулевое состояние, тем самым запирая вход формирователя 11 и прекращая процесс снятия микродвижений глаз оператора,Блок 8 в зависимости от состояния оператора, определяемого по тому, какой изсчетчиков 16 или 17 переполнится первым, формирует соответствующий управляющий сигнал. Например, если оператор устал, то блок 8 выдает сигнал на генератор 7, по которому последний уменьшит свою частоту, тем самым снижается скорость представления информации оператору. Если оператор нервничает, обстановка близка к стрессовой, т. е. переполняется счетчик 16, то блок 8 непосредственно выдает команду в блок 1, по которой произойдет либо смена программы, либо прекращение работы тренажера1 Е до приведения оператора в нормальное состояние.Повторное подключение блоков, с помощью которых путем анализа микродвижений глаз оператора анализируется его 1 з состояние, осуществляется по команде с блока 1. Предварительно счетчики 16 и 17 сигналом с блока 1 устанавливаются в нулевое состояние. Если по истечении заданного времени переполнения счетчиков 16 или 17 не происходит, то сигналом с блока 2 ф 1 через элемент ИЛИ 18, триггер 19 переводится в нулевое состояние. Одновременно счетчики 16 и 17 также устанавливаются в нулевое состояние. Затем, по сигналу с блока 1 триггер 19 вновь переводится в еди ничное состояние и все описанные выше процессы повторяются. Использование изобретения в устройствах для обучения и тренировок операторов позволяет исключить условия, вызывающие ЗО нарушение здоровья и психики обучаемого за счет постоянного контроля функционального состояния и использования результатов контроля для корректировки параметров информационного потока, предъявляемого оператору. Это создает условия оптимальной35 эмоциональной напряженности, уменьшает время, необходимое на подготовку операторов, повышает эффективность обучения (тренажа) . Формула изобретения1. Тренажер оператора автоматизированных систем управления, содержащий последовательно включенные блок адаптивного управления, генератор тактовых импульсов, блок ввода программы обучения, блок сравнения и блок памяти учебной информации, а также пульт оператора, соединенный с блоком сравнения и блоком ввода программы обучения, подключенным к блоку памяти учебной информации и к блоку адаптивного управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обучения, он содержит последовательно включенные блок контроля психофизиологических параметров оператора, первый триггер и элемент ИЛИ, соединенный с выходами блока контроля психофизиологических параметров оператора и блока ввода программы обучения, первый триггер подключен к выходу блока ввода программы обучения, блок контроля психофизиологических параметров оператора соединен со входом блока памяти учебной информации, входом блока адаптивного управления и выходом блока ввода программы обучения.2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что в нем блок контроля психофизиологических параметров оператора содержит последовательно включенные группы датчиков, формирователь импульсов, амплитудный селектор, второй триггер, селекторы максимальной и минимальной длительностеи импульсов и группу счетчиков, соединенных с соответствующими входами и выходами блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР407382, кл. 6 09 В 9/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР497626, кл. б 09 В 9/00, 1974.3. Авторское свидетельство СССР546004, кл. 6 09 В 7/02, 1975 (прототип).Составитель Т, Ннчипорович Редактор Т, Кугрышева Техред К. Шуфрич Корректор Ю.Макаренко Заказ 7512(66 Тираж 465 Подпнсное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4