Имитатор подвижных объектов для тренажера операторов

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЗа 1 МПаесэижРЕСПУБЛИК 9 В 9/00 АРСТ 8 ЕНН БРЕТЕНИЯМГКНТ СССР КОМИТЕТОТКРТИММ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ОМУ СВИ У НА(56) Авторское свидетельство СССРВ 1573462, кл, С 09 В 9/00, 1989,(57) Изобретение относится к автоматике, в частности к имитаторам подвижных объектов, и может быть использовано для подготовки операторов в автоматизированных системах управления. Цель изобретения - повышениеточности работы имитатора и расширение его функциональных возможностей.Поставленная цель достигается путемреализации динамики моделированияподвижных объектов в реальном масштабе времени, Техническое решениеобеспечивается за счет введения двухрегистров 5, 6, дешифратора 7, делитля частоты, группы элементов Иэлементов ИЛИ, счетчика, компадвух сумматоров, пяти элементодержки и блока памяти. 3 ил.Изобретение относится к автоматике, в частности к имитаторам траек"торий движения подвижных объектов, иможет быть использовано в тренажерахдля обучения операторов АСУ.Цель изобретения состоит в повыше нии точности и расширении дидактических воэможностей имитатора за счетреализации динамики положения подвижных объектов в реальном масштабе времени,На фиг. 1 представлена блок-схемаимитатора; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы; на фиг. 3 - содержимое фиксированной ячейки блокапамяти.Имитатор содержит первый 1 и второй 2 блоки памяти, выполненные в виде постоянных запоминающих устройств, 20в фиксированные ячейки которых постоянно занесена (защита) соответствующая информация, первый 3 - четвертый 6 регистры, первый 7 и второй 8дешифраторы, первый 9 и второй 10 сум маторы, первый 11 и второй 12 счетчики, компаратор 13, триггер 14, генератор 15 импульсов, делитель 16 частоты, первый 17 и второй 18 элементы И, первая 19-21 и вторая 22-24группы элементов И, первый 25 - четвертый 28 элементы ИЛИ, группа элементов ИЛИ 29, первый 30 - восьмой 37элементы задержки.Кроме того, имитатор включает ин 35формационный вход 38, первый 39 ивторой 40 синхронизирующие входы, атакже первый 41 и второй 42 информационные выходы имитатора.Имитатор работает следующим образом,Перед началом раооты оператор устанавливает все узлы в нулевое состояние (цепи не показаны) и на пультеуправления набирает код местоположения моделируемого объекта, который поступает на информационные входы регистра 3 через элементы ИЛИ 29 с входа 38.Затем оператор нажимает клавишу"Пуск (не показана), сигнал с выходакоторой поступает на вход 40 и далее, через элемент ИЛИ 28, поступаетна синхронизирующий вход регистра 3,записывая в него коды координат объ 55екта имитации (фиг, 2, поз1). Кодместоположения моделируемого объектав регистре 3 расшифровывается дешифратором 7, который на одном из своих выходов, соответствующем коду координат, выдает высокий потенциал, открывающий один из элементов И 19-21.Импульс пуска, задержанный элементом 35 на время срабатывания дешифратора 7, в качестве импульса спроса (фиг, 2, поз. 2) с выхода элемента 35 проходит через один иэ открытых элементов И 19-21 на вход считывания соответствующей фиксированной ячейки памяти блока 1, и на вход элемента ИЛИ 25.Каждая из фиксированных ячеек памяти блока 1 содержит код координат местоположения моделируемого объекта на картографическом фоне, код коэффициента пересеченности (труднопроходимости) местности в точке местоположения моделируемого объекта и код времени, необходимого подвижному моделируемому объекту на прохождение участка местности с заданным шагом (фиг. 3).Поступивший импульс считывания на вход соответствующей фиксированной ячейки считывает ее содержимое в регистры 4-6, При этом на информационные входы регистра 4 поступает код координат местоположения моделируемого объекта на местности, на информационные входы регистра 5 - код коэффициента труднопроходимости данного участка местности, а на информационные входы регистра 6 - код времени, который должен затратить подвижный объект на преодоление заданного участка местности.Параллельно с этим, тот же импульс считывания, пройдя элемент ИЛИ 25 и задержанный на элементе 32 на время считывания кода из блока 1, поступает на синхрокизирующие входы регистров 4-6, записывая в них указанные на фиг. 3 коды (фиг. 2, поз. 3).Кроме того, тот же импульс синхронизации занесения кодов после задержки элементом 37 на время занесенияФкодов поступает на вход триггера 14 и устанавливает его в единичное состояние, при котором через открывающиеся элемент И 17 и генератор 15 подключается к делителю 16 частоты (фиг. 2, поз, 4). делитель 1 Ь имеет столько выходов, сколько значений коэффициента труднопроходимости может быть задано регистром 5.Дешифратор 8 расшифровывает кодкоэффициента труднопроходимости иоткрывает соответствующий ему один изэлементов И 22-24, на входы которых5подаются последовательности импульсов с соответствующей частотой повторения. В опытом образце устройстварегистр 5 имеет четыре разряда, аделитель 16 на своих выходах формирует 16 различных частот,Импульсы с делителя 16, с того еговыхода, который оказывается подключенным к открытому по другому входувысоким потенциалом дешифратора 8одному из элементов И 22-23, проходятчерез элемент ИЛИ 27 и поступают навход счетчика 12,Как только счетчик 12 зафиксирует код, который равен коду времени, 20хранящемуся в регистре 6, срабатывает компаратор 13, выходной сигналкоторого сбрасывает триггер 14 в исходное состояние и прекращает темсамым счет импульсов (фиг, 2, поз.5). 25Чем более труднопроходимым является участок местности, тем меньшечастота следования импульсов с соответствующего выхода делителя 16 итем самым меньше скорость его заполнения до сравнения с кодом регистра 6.Кроме того, импульс компаратора13 (фиг. 2, поз. 6), задержанный навремя переходных процессов в счетчи 35ке 12 элементом 33, поступает навход сумматора 10, который по этомусигналу формирует сумму кодов исходного местоположения, хранящегося врегистре 3, и кода приращения, полУченного в счетчике 12 (результатсуммирования кодов с выхода 42 выдается на дисплей для отображения нового местоположения моделируемого объекта, а также поступает на информа"ционные входы регистра 3 через элементы ИЛИ 28 группы), а также задержанный импульс компаратора с элемента 33 поступает на элемент 34, гдезадерживается на время срабатываниясумматора 10, и в качестве импульсасброса поступает на нулевые входы регистров 3-6 и счетчика 12, устанавливая их в исходное состояние (фиг, 2,поз. 7).Этот же импульс сброса через элемент 36, задерживающий импульс на время установки в исходное срстояниеупомянутых узлов (фиг2, поэ. 8) поступает через элемент ИЛИ 28 на вход регистра 3, занося в него код, поступающий с информационных выходов сумматора 10, и затеи, после задержки на элементе 35, в качестве импульса опроса поступает на входы элементов И 19-21. Описанный процесс повторяется.Для того, чтобы отображение моделируемого объекта на экране дисплея осуществлялось на картографическом фоне, в регистре 5 заранее "зашивается картографический фон, а на вход 39 подаются синхроимпульсы строчной развертки дисплея (фиг, 2, поз. 9),Импульсом с выхода элемента 37, задержанным на время записи кода в регистр 4, код регистра 4, поступающий на входы сумматора 9, записывается в него (фиг. 2, поз. 4).Каждый строчный импульс с входа 39 через элемент И 18 на потенциальном разрешении триггера 14 проходит на вход счетчика 11. Затем задержи вается элементом 31 на время переходных процессов в счетчике 11 (фиг. 2, поз. 12) и через элемент ИЛИ 26 поступает на вход сумматора 9, который к базовому коду регистра 4 прибавляет единицу. Выходной результат сумматора 9 является адресом ячейки памяти блока 2, в которой записан фон на соответствующей строке дисплея, После этого (фиг. 2, поз. 13) тот же импульс, задержанный на элементе 30 на время срабатывания сумматора 9, поступает на вход считывания блока 2, после чего на выход 41 выдается информация о картографическом фоне в соответствующей строкеСчетчик 11 считает строчные импульсы до 512, которое составляет число строк кадра на экране. После чегоон переполняется, импульсом переполнения сбрасывается в ноль и вновь подсчитывает поступающие синхроимпульсы строк в заданном кадре.Смена кадра осуществляется эа время, в течение которого триггер 14 находится в нулевом состоянии, В это время элемент И 18 заперт низким по" тенциалом триггера 14, сумматор 9 и счетчик 1 1 сначала сбрасывают в нольимпульсом сброса с выхода элемента34, а затем через элемент 37 в сумматор 9 заносится базовый адрес нового местоположения моделируеиого объекта., 1658192Таким образом, не только расширяются функциональные возможности имитатора путем учета динамики моделирования подвижных объектов в реаль 5 ном масштабе времени, но и повышается его точность за счет исключенияпотери времени на предварительную обработку координат моделируемого объекта,10 Формула изобретения Имитатор подвижных объектов длятренажера еператоров, содержащий первый регистр, информационные выходыкоторого соединены с соответствующими входами первого дешифратора, выходы которого подключены к одним входам элементов И первой группы, выходыкоторых соединены с входами первогоэлемента ИЛИ и соответствующими входами считывания первого блока памяти,второй регистр, информационные входыкоторого подключены к соответствующим выходам первого блока памяти,первый элемент И, первый и второй входы которого соединены с единичнымвыходом триггера и выходом генератораимпульсов соответственно, первый эле- З 0мент задержки, второй элемент И,один вход которого является первымсинхровходом устройства, а выход соединен со счетным входом первого счетчика и входом второго элемента задержки, выход которого подключен к35входу первого элемента задержки иодному входу второго элемента ИЛИ,третий элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход подключен к синхровходу второго регистра, и группу элементов ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения точностии расширения дидактических возможностей имитатора за счет реализациидинамики положения подвижных объектов в реальном масштабе времени, внего введен второй блок памяти, входуправления считыванием которого подключен к выходу первого элемента за 50держки, а выход является первым информационным выходом имитатора, третий и четвертый регистры, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами первого бло 55ка памяти, а синхровходы подключенык выходу третьего элемента задержки, второй дешифратор, входы которого соединены с соответствующими информационными выходами третьего регистра, делитель частоты, вход которого соединен с выходом первого элемента И, вторая группа элементов И,одни входы которых подключены к соответствующим выходам делителя частоты, а другие соединены с соответствующими выходами второго дешифратора,третий элемент ИЛИ, входы которогоподключены к выходам соответствующихэлементов И второй группы, второйсчетчик, счетный вход которого соединен с выходом третьего элементаИЛИ, компаратор, входы первой и второй групп которого подключены к соответствующим выходам второго счетчика и четвертого регистра соответственно, а выход соединен с нулевым входом триггера, единичный выход которого подключен к другому входу второгоЭлемента И, первый сумматор, первыйи второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно первого счетчика и второгорегистра, а выходы подключены к соответствующим адресным входам второгоблока памяти, четвертый элемент задержки, вход которого подключен к выходу компаратора, четвертый элементИЛИ, один вход которого являетсявторым синхровходом имитатора, а выход соединен с синхровходом первогорегистра, пятый элемент задержки,вход которого подключен к выходу четвертого элемента задержки, а выходсоединен с установочными входами первого, второго, третьего и четвертого регистров, первого и второго счетчиков и первого сумматора, шестойэлемент задержки, вход которого подключен к выходу четвертого элементаИЛИ, а выход соединен с другими входами элементов И первой группы, второй сумматор, первый и второй информационные входы которого соединены свыходами соответственно первого регистра и второго счетчика, синхровходсумматора подключен к выходу четвертого элемента задержки, а его информационные выходы являются вторым информационным выходом имитатора и подключены к одним информационным входамэлементов ИЛИ группы, другие входыкоторых являются информационным входом имитатора, а выходы подключенык соответствующим информационным входам первого регистра, седьмой элемент1) 58192 задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента задержки, а выход подключен к другому входу четвертого элемента ИЛИ, восьмой элемент задержки, вход которого соединен с5 выходом третьего элемента задержки,а выход подключен к единичному входутриггера и другому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен ссинхровходом первого сумматора. оРае сл ииент ,ЙОоиесаностиом участииа,7 Составитель А.КарловТехред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенк дактор Н,дписное и открытиям при ГКНТ С б., д. 4/5.Тираж 289енного комитета по изобретения13035, Москва, Ж, Раушская ЗаказВНИИПИ осудар Гагарина, 101 оиэводственно-нздательскиЯ комбинат "Патент", г.Уагород коороиналю юесюалолаюен юдюи,оуемого айжт на мести Лазрд 7 ы трудноюм ти . ю данн Юугю необайииоебля лЯеодоленияданном участка мсоетруемым обьеетом