Тренажер операторов

(51)4 С 09 В 9 зел и дешифратор с персравнения, вторым ым выходом узла ыходом связанного ия с узлом регист ретий выход прогинен с первым ия, второй вход ыходом формнроерез узел сопряж ин ормаци раммного блока со входом узла сравн оторого связан с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР В 1029215, кл. С 09 В 9/00, 1982. (54)(57) ТРЕНАЖЕР ОПЕРАТОРОВ систем управления, содержащий блок.моделирования объекта тренажа, первый вход которого соединен с первым выходом программного блока, вторыми выходами связанного с первыми входами имитатора сигналов воздействия, второй вход которого через усилитель и фильтр нижних частот соединен с выходом модулятора, первым входом подключенного к выходу генератора шума, а вторым - к первому выходу узла принятия решения, вторым выходом связанного через у отображения информации, узел памяти вателя, первыи вход которого соединен через блок ручного управления спервым входом вычислительного блокаи вторым входом блока моделированияобъекта тренажа, третьи входы которого подключены к выходам имитатора сигналов воздействия, выходблока моделирования объекта тренажасоединен с первым входом сумматора, выходом связанного через индикатор с вторыми входами формирователяи вычислительного блока, выход которого соединен с первым входом блокасравнения, вторым входом связанногос выходом узла эталонных импульсныхпереходных функций, а выход блокасравнения соединен с входом узлапринятия решения, и имитатор фоновыхпомех, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения эффективноститренажа, он имеет узел формирующихфильтров, коммутатор и. дешифратор,причем четвертый выход программногоблока через дешифратор соединен спервым входом коммутатора, второйвход которого соединен с выходомимитатора фоновых помех, а выхо"коммутатора через узел формиру 1 хфильтров соединен с вторым входомсумматора, 205166Изобретение относится к тренажерам операторов систем управления иможет быть использовано при обучениисистем управления.Цель изобретения - повышение эффективности тренажа.На чертеже представлена блоксхема тренажера операторов системуправления,Тренажер операторов систем управления:МЩержит блок:1 моделирования объекта тренажгенератор 2шума,уусилитель 3, иьМтатор 4 сигналов воздействия, имитатор 5 фоновых помех, сумматор 6, индикатор ,блок 8 ручного управления, вычислительный блок 9, модулятор 10,фильтр 11 нижних частот, формирователь 12 сигналов программный блок13, узел 14 сравнения, дешифратор15, узел 16 памяти, узел 17 отображения информации, узел 18 эталонныхимпульсов переходных функций, узел19 сравнения, узел 20 сопряжения,узел 21 регистрации информации,узел 22 принятия решения, узел 23формирующих фильтров, коммутатор24 и дешиФратор 25 команд,После включения тренажа операторов систем управления работает следующим образом.Для совершенствования и контроляхарактеристик оператора как звенадинамической системы на отдельныхэтапах в программном блоке 13 генерируется соответствующая программадеятельности оператора. Электрические сигналы в виде позиционных двоичных кодов с третьего выхода блока13 поступают на третий вход имитатора 4 сигналов воздействия, где онидешифрируются, По результатам дешифрации вырабатывается определенноевоздействие на объект тренажа,Электрический сигнал с третьего выхода имитатора 4 поступает на третийвход блока 1 моделирования объектатренажа. Последний вырабатываетсигналы реакции, которые с еговыхода через сумматор б подводятсяна индикатор 7, где и предъявляютсяоператору путем сигнализации.Оператор в соответствии с полученной информацией на индикаторе 7воздействует на органы блока 8 ручного управления, который вырабатывает сигналы управляющих воздействий,поступающие на четвертый вход бло 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 ка 1 моделирования объекта тренажаи на второй вход формирователя 12сигналов, на первый вход последнегос выхода индикатора 7 поступают сигналы реакции объекта тренажа, Вформирователе сигналов поступившиесигналы преобразуются по амплитудеи длительности для согласования режимов работы системы в целом.Генерируемая программным блоком13 программа деятельности операторапредставляет собою матрицу позиционных двоичных кодов. Каждая строкаматрицы соответствует программе отработки оператором той или иной задачи в зависимости от имитируемойситуации и органу ручного управленияблока 4, Значение "1" предписываетсяразряду в случае задействования соответствующего органа управления блока 4, а значение "0" - в случае егонеэадействования,.Для совершенствования и контроляхарактеристик эвристической деятельности оператора в программный блок13 введена соответствующая программа его деятельности,Программа эвристической деятельности оператора состоит из трех подпрограмм. Первая из них предназначенадля генерации сигналов, обусловлива-ющих начальные условия в состояниидинамики объекта тренажа, которыеподаются на его первый вход с первого выхода программного блока 13. Вторая подпрограмма вносит измененияв начальные условия динамики объектатренажа, имитируя тем самым особыеусловия работы системы или отказыкаких-либо функциональных узловобъекта тренажа, Сигналы, генерируемые второй подпрограммой, с второговыхода программного блока 13 черезимитатор сигналов воздействия 4 подаются на второй вход блока 1 моделирования объекта тренажа. Третья подпрограмма предназначена для зашумления сигналов реакции объекта тренажа тем или иным видом помех с тем,чтобы исследовать и оценить текущиепсихофизиологические возможностииндивидуума по обнаружению и распознаванию образов в шумах,Контроль характеристик скоростиадаптации и самообучаемости оператора производится следующим образом,Программный блок 13 генерируетсигнал двоичной псевдослучайной1205166 последовательностиу которая задаетначальные условия в состояниидинамики объекта тренажа, С первоговыхода программного блока 13 электрические сигналы данной последовательности поступают на первыйвход блока 1 моделирования объектатренажа, на второй вход которого че,рез имитатор сигналов воздействияс второго выхода. программного блока13 подводятся сигналы, вносящиеизменения в начальные условия состояния динамики объекта тренажа,Кроме того, для имитации воздействующих факторов внешней среды на сис"тему в целом используются сигналы,вырабатываемые генератором 2 шумаи подводимые через модулятор 10,фильтр 11 нижнихчастот, усилитель3 и имитатор 4 сигналов. воздействияна второй вход блока 1 моделированияобъекта тренажа. Последний вырабатывает сигналы реакций, которые с еговыхода подводятся через сумматор 6на вход индикатора 7, где и предъявляются оператору путем отображения и сигнализации. С выхода индикатора 6 эти сигналы поступаюттакже на один из входов вычислительного блока 9.Оператор в соответствии с полученной стимульной информацией воздействует на органы ручного управления блока 8, который вырабатывает сигналы управляющих воздействий,поступающие с его выходов на четвертый вход блока 1 моделирования объекта тренажа и на второй вход вычислительного блока 9,Поступившие с индикатора 7 и блока 8 ручного управления на входы вычислительного блока 9 сигналы являются основой для определения текущего состояния управляющих действийоператора, которое в блоке 9 оценивается по следующему аналитическомусоотношению,ь,(.) =,(с) у (с-.), где Ь,у(2) - импульсная переходная .функция, усредненная вовремени и характеризующая текущее состояниеуправляющих действий оператора;х (С) - реакции оператора натстимульные сигналы, снимаемые с выхода блока 8ручного управления; 4у(1-Т) - стимульные сигналы, выносимые на индикатор 7;л- временные задержки.Сигнал, представляющий собойпроизведение стимульного сигналау(г.-Г)и реакции оператора х (1), свыхода вычислительного блока 9 поступает на первый вход второго узла 19сравнения, на другой вход которогос выхода узла 18 эталонных импульсных переходных функций также поступает эталонный сигнал, представляющий собою произведение.стимульногосигнала у(1- ) и сигнала х (С) вЭреакции эталонного оператора,Сигнал разности текущего. сигналао (2) и эталонного оэ(у)" о(С) н (о) у(о-э).,н,го)у(о-)с выхода узла 19 поступает на входузла 22, в котором по величине д(выносится решение о соответствии текущего состояния управляющих действий индивидуума требуемому, а результат решения узла 22 отображает ся узлом 17генерация, прохождение и обработка сигналов в тренажере для совершенствования и контроля характеристикскорости адаптации и самообучаемости оператора аналогична рассмотрен-ной выше методике по оценке его текущего состояния управляющих действийДля определения характеристик скорости адаптации и самообучаемости тестирование необходимо провести на 35двух временных интервалах, используя подпрограммы эвристической деятельности оператора.Скорость адаптации (самообучае"мости) оператора количественно определяется по следующей формуле:т1,с) -,Ф 1 1"о1 и,а.)д 1 ".О,где У " скорость адаптации (самообучаемости) оператора;Т, 2 Т - временные интервалы тес тирования оператора;Ь- эталонная импульснаяпереходная функция;Ь, 2 ТИ) - импульсные переходныефункции, характеризующие 55 текущее состояние управляющих действий.оператора на временных интервалах Т, 2 Т соответственно.1205Если текущая скорость адаптации оператора меньше требуемой, которая определяется величинойАЧ =Ч,. -Чгде аЧ - величина несоответствия те"кущей скорости адаптации .индивидуума требуемой;Ч - требуемая величина скороститадаптации оператора;Чт - Фактическая величина скорости адаптации оператора, то сигнал величиной ЬЧ подается.на один из входов модулятора 1 О, вследствие чего результирующий сигнал, представляющий собой произведение сигналов возмущающей. среды и сигнала на выходе имитатора 4 сигналов .воздействия соответствует требуемому уровню воздействующих Факторов среды на систему.20Для исследования.и оценки психоФизиологических, возможностей оператора по обнаружению и распознаванию образов в шумах используется. третья подпрограмма, с помощью которой программным блоком 13 генерируются командные сигналы на зашумление сигналов.реакции объекта тренажа конкретного вида помехой, поступающей с его пятого выхода через дешифратор 25 команд на один из входов коммутатора 24, на другой вход которого .подводятся сигналы с выхода имитатора 5 Фоновых помех, В коммутаторе 24 осуществляется выбор кон кретного вида помехового сигнала в соответствии с кодом командного сиг 1 ббнала. С выхода, коммутатора 24 помехофвый сигнал поступает на вход узла 23Формирующих Фильтров, назначение которого состоит в Формировании параметров помехоного сигнала по величине интенсивности и частотного диапазона, Сформированный ио величинеинтенсивности и частотному диапазонупомеховый сигнал с выхода узла 23,формирующих Фильтров подается наодин иэ входов сумматора б, на другой вход которого поступает сигналреакций объекта тренажа. Зашумленный помехой сигнал с выхода сумматора 6.подводится на индикатор, гдеон визуализируется на экране дисплея(индикатор ), Оператор и соответствии с полученной информацией наэкране дисплея должен на Фоне конкретного вида помехи распознатьобраз (сигнал реакций объекта тренажа) и с помощью органов ручного управления блока 8 реализовать его.Одновременно сигналы с выходовиндикатора 7 и блока 8 ручного управления поступают на первый и второй входы вычислительного блока 9,а также на четвертый вход блока 1моделирования объекта тренажа, По поступившим на входы вычислительного блока9 сигналам производится оценка пси-,хофизиологических возможностей оператора обнаруживать и распознаватьобразы.,Использование изобретения повышает эффективность тренажа1205 бб Составитель С. АлексановЛ. Пчелинская Техред О.Ващищина Корректор В. Синицк Ред аказ однисное 4/ иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 073НИИПИ Государствепо делам иэобре035, Москва, ЖТирах .456ного комитета СССений и открытийРаущская наб., д