Имитатор подвижных объектов для тренажера операторов

 

Изобретение относится к автоматике , в частности к имитаторам подвижных объектов, и может быть использовано для подготовки операторов в автоматизированных системах управления . Цель изобретения - повышение точности работы имитатора и расширение его функциональных возможностей. Поставленная цель достигается путем реализации динамики моделирования подвижных объектов в реальном масштабе времени. Техническое решение обеспечивается за счет введения двух регистров 5, 6, дешифратора 7, делителя частоты, группы элементов И, двух элементов ИЛИ, счетчика, компаратора,, двух сумматоров, пяти элементов задержки и блока памяти. 3 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

РЕСПУБЛИК

ИЮ (И) щ) С 09 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4639355/24 (22) 18.01.89 (46) 23.06.91. Бюл. Р 23 (72) Н.М.Воронов, А.Н.Романов и А.А.Филимонов (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1573462, кл. G 09 В 9/00, 1989. (54) ИМИТАТОР ПОДВО 1Н1Е ОБЪЕ1:ТОВ чЛЯ

ТРЕНАЖЕРА ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к имитаторам подвижных объектов, и может быть использовано для подготовки операторов в автоматизированных системах управления. Цель изобретения — повышение точности работы имитатора и расширение его функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается путем реализации динамики моделирования подвижных объектов в реальном масштабе времени. Техническое решение обеспечивается за счет введения двух регистров 5, 6, дешифратора 7, делителя частоты, группы элементов И, двух элементов ИЛИ, счетчика, компаратора„ двух сумматоров, пяти элементов задержки и блока памяти. 3 ил.

1658192

Изобретение относится к автоматике, в частности к имитаторам траекторий движения подвижных объектов, и может быть использовано в тренажерах для обучения операторов АСУ.

Цель изобретения состоит в повышении точности и расширении дидактических воэможностей имитатора за счет реализации динамики положения подвиж- 10 ных объектов в реальном масштабе времени.

На фиг. 1 представлена блок-схема имитатора; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы; на фиг. 3 — содержимое фиксированной ячейки блока памяти.

Имитатор содержит первый 1 и второй 2 блоки памяти, выполненные в виде постоянных запоминающих устройств, в фиксированные ячейки которых постоянно занесена (защита) соответствующая информация, первый 3 — четвертый 6 регистры, первый 7 и второй 8 дешифраторы, первый 9 и второй 10 сум-25 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 22-24 группы элементов И, первый 25 — четвертый 28 элементы ИЛИ, группа элементов ИЛИ 29, первый 30 — восьмой 37 элементы задержки.

Кроме того, имитатор включает ин35 формационный вход 38, первый 39 и второй 40 синхронизирующие входы, а также первый 41 и второй 42 информаци онные выходы имитатора.

Имитатор работает следующим обра- 40 зом, Перед началом раооты оператор устанавливает все узлы в нулевое состояние (цепи не показаны) и на пульте управления набирает код местоположе- 45 ния 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 выхода которой поступает на вход 40 и далее, через элемент ИЛИ 28, поступает на синхронизирующий вход регистра 3, записывая в него коды координат объ55 екта имитации (фиг, 2, поз ° 1). Код местоположения моделируемого объекта в 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 занесения кодов 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 1Ь имеет столько выходов, сколько значений коэффициента труднопроходимости может быть задано регистром 5.

1658192

Дешифратор 8 расшифровывает код коэффициента труднопроходимости и открывает соответствующий ему один из элементов И 22-24, на входы которых

5 подаются последовательности импульсов с соответствующей частотой повторения. В опытом образце устройства регистр 5 имеет четыре разряда, а делитель 16 на своих выходах формирует 16 различных частот.

Импульсы с делителя 16, с того его выхода, который оказывается подключенным к открытому по другому входу высоким потенциалом дешифратора 8 одному из элементов И 22-23, проходят через элемент ИЛИ 27 и поступают на вход счетчика 12.

Как только счетчик 12 зафиксирует код, который равен коду времени, 20 хранящемуся в регистре 6, срабатывает компаратор 13, выходной сигнал которого сбрасывает триггер 14 в исходное состояние и прекращает тем самым счет импульсов (фиг. 2, поз.5). 25

Чем более труднопроходимым является участок местности, тем меньше частота следования импульсов с соответствующего выхода делителя 16 и тем самым меньше скорость его заполнения до сравнения с кодом регистра 6.

Кроме того, импульс компаратора

13 (фиг. 2, поз. 6), задержанный на время переходных процессов в счетчи35 ке 12 элементом 33, поступает на вход сумматора 10, который по этому сигналу формирует сумму кодов исходного местоположения, хранящегося в ре1 истре 3, и кода приращения, полУ- 40 ченного в счетчике 12 (результат суммирования кодов с выхода 42 выдается на дисплей для отображения нового местоположения моделируемого объекта, а также поступает на информационные входы регистра 3 через элементы ИЛИ 28 группы), а также задержанный импульс компаратора с элемента 33 поступает на элемент 34, где задерживается на время срабатывания сумматора 10, и в качестве импульса сброса 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 срстояние упомянутых узлов (фиг ° 2, 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 строке °

Счетчйк 11 считает строчные импульсы до 512, которое составляет число строк кадра на экране. После чего он 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 потенциалом триггера 14, сумматор 9 и счетчик 1 1 сначала сбрасывают в ноль импульсом сброса с выхода элемента

34, а затем через элемент 37 в сумматор 9 заносится базовый адрес нового местоположения моделируеиого объекта., 1658192

Таким образом, не только расширяются функциональные возможности имитатора путем учета динамики моделирования подвижных объектов в реаль5 ном масштабе времени, но и повышается его точность за счет исключения потери времени на предварительную обработку координат моделируемого объекта.

10 г

Формула изобретения

Имитатор подвижных объектов для тренажера еператоров, содержащий пер- 15 вый регистр, информационные выходы которого соединены с соответствующими входами первого дешифратора, выходы которого подключены к одним входам элементов И первой группы, выходы 20 которых соединены с входами первого элемента ИЛИ и соответствующими входами считывания первого блока памяти, второй регистр, информационные входы которого подключены к соответствую- 25 щим выходам первого блока памяти, первый элемент И, первый и второй входы которого соединены с единичным выходом триггера и выходом генератора импульсов соответственно, первый эле- З0 мент задержки, второй элемент И, один вход которого является первым синхровходом устройства, а выход соединен со счетным входом первого счетчика и входом второго элемента задержки, выход которого подключен к

35 входу первого элемента задержки и одному 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, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности и расширения дидактических возможностей имитатора за счет реализации динамики положения подвижных объектов в реальном масштабе времени, в него введен второй блок памяти, вход управления считыванием которого подключен к выходу первого элемента за50 держки, а выход является первым информационным выходом имитатора, третий и четвертый регистры, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами первого бло55 ка памяти, а синхровходы подключены к 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 которого подключены к выходам соответствующих элементов И второй группы, второй счетчик, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента

ИЛИ, 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 вьжод которого подключен к другому входу второго

Элемента И, первый сумматор, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно первого счетчика и второго регистра, а выходы подключены к соответствующим адресным входам второго блока памяти, четвертый элемент задержки, вход которого подключен к выходу компаратора, четвертый элемент

ИЛИ, один вход которого является вторым синхровходом имитатора, а выход соединен с синхровходом первого регистра, пятый элемент задержки, вход которого подключен к выходу четвертого элемента задержки, а выход соединен с установочными входами первого, второго, третьего и четвертого регистров, первого и второго счетчиков и первого сумматора, шестой элемент задержки, вход которого подключен к выходу четвертого элемента

ИЛИ, а выход соединен с другими входами элементов И первой группы, второй сумматор, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно первого регистра и второго счетчика, синхровход сумматора подключен к выходу четвертого элемента задержки, а его информационные выходы являются вторым информационным выходом имитатора и подключены к одним информационным входам элементов ИЛИ группы, другие входы которых являются информационным входом имитатора, а выходы подключены к соответствующим информационным входам первого регистра, седьмой элемент

1О

1Г>58192 выходом третьего элемента задержки а выход подключен к единичному входу триггера и другому входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с синхровходом первого сумматора.

Фиг. 2

/ по ооое споро

Коороинаюы КОэррициент местолопожения жруднолракадиксделируемага мости местности о6ьгкта на местности . на данном участке

éãà 3

Составитель А.Карлов

Редактор H.Рогулич Техред Л.Олийнык

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2861 .Тираж 289 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óàrîðîä, ул. Гагарина, 101 задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента задержки, а выход подключен к другому входу четвертого элемента ИЛИ, восьмой элемент задержки, вход которого соединен с

Юуюгя, необко иное бля л )еодоления дОнноРО участк0 м08еяруемым обьелтои