Технология построения математического и программного обеспечения генерации окружающей обстановки для тренажерных комплексов

• Автор: Ильин, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 181 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЗАДАЧА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДОБИЯ

В ТРЕНАЖЕРАХ

Введение

Тренажеры как информационные системы

1.2.1. Обобщенная структура тренажеров

1.2.2. Классификация тренажеров

Подобие тренажеров реальным наземным объектам

1.3.1. Типы подобия

1.3.2. Информационное подобие в тренажерах

Моделирование изображения окружающей обстановки
1.4.1. Классификация окружающей обстановки
1.4.2. Критерий оценки информационного подобия
1.4.3. Цифровые карты местности ДКМ
1.4.4. Формирование изображений из примитивов
1.4.5. Примеры построений по I КМ
Выводы
2. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ ОБСТАНОВКИ Г
2.1. Введение
2.2. Модель формирование изображения
2.3. Моделирование связи информационного критерия со сценой
2.4. Моделирование рельефа
2.5. Общая последовательность синтеза сцены
2.6. Задача построения рельефа
2.7. Задача разрезания рельефа
2.8. Выводы
3. ИНФОРМА1ЦНН0Е ПОДОБИЕ В РЕЛЬЕФЕ, ВОДОЕМАХ, ДО РОЖНОЙ СЕТИ, СТОРОННИХ ОБЪЕКТАХ
3.1. Введение
3.2. Задача построения рельефа
3.2.1. Построение поверхности рельефа
3.2.2. Операция нанесения
3.2.3. Закрашивание рельефа
3.3. Нанесение водных объектов и водной поверхности
3.3.1. Моделирование водной поверхности
3.3.2. Построение линейных рек
3.3.3. Построение площадных рек
3.3.4. Взаимодействие площадных и линейных рек
3.4. Нанесение дорожной сети и инфраструктуры
3.4.1. Построение дорожной сети
3.4.2. Построение мостов
3.4.3. Построение дорог
3.4.4. Построение перекрестков дорог
3.5. Нанесение сторонних объектов
3.6. Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТ СОЗДАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ
4.1. Введение
4.2. Построение окружающей обстановки по ЦКМ
4.3. Информационное подобие объектов ЦКМ
4.4. Сравнение и комплексная работа
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Указанная цель определяет релевантные аспекты функционирования сисгемы-оргинала, а также предполагает формирование количественных критериев физического и информационного подобия модели с учетом психофизиологических особенностей операторов, обслуживающих реальный комплекс. Если аналитический подход к математическому описанию затруднен, формируется эмпирическая модель, раскрывается ее структура и т. Промышленное использование тренажерного комплекса. Тренажеры представляют собой измерительно-информационные и управляющие системы, являющиеся физическими моделями подвижных наземных объектов (ПНО) в частности и других вообще. Предназначенные для обучения в условиях помещений, эксплуатации объекта, а также комплексных тренировок экипажей [1, , , , ]. В задачу тренажера входит создание у оператора иллюзии управления объектом засчет воспроизведения условий, в которых находится оператор в процессе выполнения задания. Указанное воспроизведение условий можно планировать заранее, с учетом психофизиологических особенностей отдельных операторов и реальных ситуаций, возникающих в процессе функционирования объекта. Эго, в свою очередь, позволяет решат! Подготовка обучаемых - это поэтапный, управляемый и контролируемый процесс, включающий две основные функции, которые должны быть реализованы в каждом тренажере: воспроизведение условий работы обучаемого; управление воспроизведением условий со стороны инструктора с сопутствующим контролем действий обучаемого. В процессе обучения на тренажеры возлагаются следующие задачи: подготовка операторов/обучаемых; поддержание навыков; профессиональный отбор операторов для решения конкретных задач; переподготовка операторов; отработка методик и программ обучения. Так как любой тренажер является физической моделью конкретного реального объекта, в той или иной мере воспроизводящей условия работы оператора, аппаратный состав тренажера определяется спецификой объектов, для которых готовятся операторы. Типовая обобщенная структура тренажера (ТОСТ) имеет вид (рис. В состав любого тренажера входит рабочее место инструктора (РМИ), рабочее место оператора (РМО). Инструктор (И) и оператор (О) могут взаимодействовать, также непосредственно минуя технические средства тренажера. Основным элементом этой структуры является рабочее место оператора, на котором воссоздаются условия имитируемого процесса. Рис. Рис. В состав РМО входит управляющая ЭВМ, средства отображения визуальной обстановки, приборы/органы управления, технические средства физического воздействия на оператора, органы управления и сенсорная система, включающая датчики обратной связи средств физического воздействия и датчики органов управления. Рабочее место оператора через внешний интерфейс соединяется с рабочим местом инструктора (РМИ). Взаимодействие оператора с реальным объектом производится в соответствии с информационной моделью, приведенной на рис. Информация в тренажере формируется инструктором в соответствии с учебно-тренировочной задачей, а также при моделировании с помощью ЭВМ процессов, протекающих в реальном объекте. Инструктор, как правило, имеет возможность целенаправленного вмешательства в моделируемый процесс, ввода начальных условий, имитацию аварийных ситуаций и т. Рис. Первичная информация содержится в задании инструктора и формируется на выходе датчиков сенсорной системы. В ЭВМ происходит ее обработка и отображение на макетах приборов и других средствах индикации. В средствах наблюдения оператора на основании сигналов сенсорной системы, обработанных в соответствии с моделью поведения, воспроизводиться внешняя обстановка, таким образом, чтобы наблюдаемая оператором картина соответствовала реальной при аналогичном состоянии объекта. В любом случае множество приборов может быть представлено как множество индикаторов Иь . И„, которые доводят до обучаемого оператора некоторую информацию. В свою очередь, деятельность оператора включает следующие этапы. Первый этап - восприятие информации, заключается в обнаружении в общем потоке визуальной, слуховой, тактильной и т. Для осуществления этог о этапа необходимо, чтобы все данные о состоянии модели подвижного объекта, как на приборной доске, так и на экране монитора представлялись в той форме, в которой они представляются в реальном объекте.