Учебный тренажер боевых расчетов зенитного ракетного комплекса

Изобретение относится к учебным тренажерам боевых расчетов зенитно-ракетных комплексов. Учебный тренажер содержит рабочее место (РМ) 1 командира и оператора пусковой установки (ПУ), РМ 7 руководителя тренировки, РМ 11 начальника станции, РМ 16 офицера управления ПУ, РМ 19 оператора второго, РМ 24 оператора первого, РМ 34 инструктора ПУ, РМ 38 командира зенитно-ракетного комплекса, сетевое оборудование, обеспечивающее управление и коммутацию в тренажере. В результате появляется возможность проводить обучение боевых расчетов зенитно-ракетного комплекса, входящего в зенитную ракетную систему «Антей-2500», расширяется арсенал известных учебных тренажеров боевых расчетов зенитно-ракетных комплексов. 3 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к учебным тренажерам боевых расчетов (БР) зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) и может быть использовано в качестве учебного тренажера (изделие 9Ф683МЭ) для обучения БР ЗРК, входящего в зенитную ракетную систему (ЗРС) С-300 ВМ (См. «Рекламный паспорт №3670/09/НЭП. Зенитная ракетная система С-300 ВМ «Антей-2500»).

ЗРК состоит из многоканальной станции наведения ракет (МСНР) - изделие 9С32МЭ и трех пусковых установок (ПУ) - изделие 9А83МЭ

Известны автономные тренажеры БР боевых машин (БМ) ЗРС, содержащие устройство для имитации визуальной боевой обстановки противовоздушной обороны (ПВО), аппаратно-программный комплекс для управления процессом обучения, средства связи, а также рабочие места (РМ) операторов БР ПВО, командира БР и инструктора, оборудованные персональными электронно-вычислительными машинами (ПЭВМ) (см. книгу «Зенитное ракетное оружие мира», изд-во ИНТИРОСП, 2005 с.95-256); описание к патенту РФ №7229 на полезную модель (ПМ) «Тренажерная система», заявка №97113889/20 от 21.08.2010, МПК: G09B 9/08; описание к патенту РФ №2328692 на изобретение «Тренажер для подготовки расчетов комплекса управляемого вооружения», заявка №2006140071/02 от 13.11.2006, МПК: F41G 7/00; описание к патенту РФ №88126 на ПМ «Модульный комплексный тренажер экипажей боевых машин», заявка №2009124064/22, от 24.06.2009, МПК: F99Z 99/00; статью Перевалова В.Н. «Тренажерный комплекс для подразделений ПВО», журнал «Военный парад» №6 (108), 2011; статью Страхова А.Ф., Слипко Ю.Г. «Имитационно-модулирующие комплексы и тренажеры», журнал «Вопросы радиоэлектроники», серия ОТ, вып.6, с.97-108; пакет прикладных программ для обучения и тренировки боевых расчетов ЗРС С-ЗООВ, свидетельство РФ о государственной регистрации программы для ЭВМ №2006613125, ОАО «ГСКБ «Алмаз-Антей»).

Наиболее близким из известных технических решений (прототипом) является «Автономный тренажер боевых расчетов зенитно-ракетных систем» (см. описание к патенту РФ на ПМ №126497, заявка №2012141700 от 02.10.2012, МПК: G09B 9/08), содержащий связанные между собой цифровой сетью Ethernet рабочее место (РМ) руководителя тренировки, РМ командира БМ ЗРС, не менее одного РМ оператора и управляющую ЭВМ, предназначенную для имитации сигналов воздушных целей и помех, моделирования алгоритмов функционирования БМ ЗРС, оценки действий БР БМ по отражению воздушного противника, штатное видеоприемное устройство тепловых сигналов БМ ЗРС, соединенное с сигнальным выходом управляющей ЭВМ, РМ командира и РМ оператора, оснащенные блоками штатных лицевых панелей БМ ЗРС с реальными органами индикации и управления, соединенными через универсальные адаптеры с ЭВМ, выполненной в виде блока цифровых модулей - компьютеров, соединенных по сигнальным и управляющим входам/выходам с соответствующими РМ автономного тренажера.

При этом управляющая ЭВМ имеет модульную конструкцию и содержит компьютер для РМ командира, компьютер для РМ оператора, компьютер для имитации сигналов теплотелевизионной системы БМ, компьютер для имитации антенно-поворотного устройства (АПУ) БМ, компьютер управления тренажером, компьютер-имитатор командного пункта (КП), компьютер РМ инструктора и сетевой концентратор, установленные на двунаправленной активной шине сопряжения, смонтированной на отдельной компьютерной стойке. При этом РМ инструктора содержит первый, второй и третий мониторы, сигнальные входы которых соединены соответственно с сигнальными выходами компьютера управления тренажером, компьютера-имитатора КП и с компьютером контроля РМ БМ, а также первую и вторую клавиатуры с ручными манипуляторами типа «мышь», соединенные по командам управления боевой работой с компьютером управления тренажером, а по командам имитации - с компьютером-имитатором КП. РМ командира и РМ оператора оснащены штатными видеомониторами БМ ЗРС и соединены соответственно с компьютерами командира и оператора управляющей ЭВМ. Блоки штатных лицевых панелей РМ командира и оператора соединены через соответствующие адаптеры с компьютером АПУ, причем блок штатных лицевых панелей РМ командира состоит из панели включения, пульта-панели командира и пульта-панели управления ракетами, а блок штатных лицевых панелей РМ оператора включает пульт-панель оператора, пульт-панель управления станцией наведения и наземным радиозапросчиком, пульт-панель управления станцией обнаружения целей.

Недостатком известного тренажера является невозможность его использования для обучения боевых расчетов зенитного ракетного комплекса, входящего в ЗРС «Антей 2500», поскольку известный тренажер предназначен для обучения БР ЗРС типа «Тор».

Задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является создание тренажера для обучения БР ЗРК, входящего в ЗРС «Антей-2500», а также расширение арсенала известных технических средств аналогичного назначения.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в учебный тренажер БР ЗРК, содержащий связанные между собой цифровой сетью Ethernet рабочее место руководителя тренировки, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте руководителя, с подключенными к нему монитором и клавиатурой, рабочее место командира ЗРК, содержащее штатный пульт командира с реальными органами индикации и управления, штатный монитор, два рабочих места первого и второго операторов, каждое из которых содержит компьютер, расположенный в соответствующем автоматизированном рабочем месте, с подключенными к нему монитором и клавиатурой, сетевое оборудование, обеспечивающее управление и коммутацию в тренажере, дополнительно введены подключенные к цифровой сети Ethernet рабочее место начальника станции, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте начальника станции, с подключенными к нему монитором, клавиатурой, шаровым манипулятором, пультом и монитором командира ЗРК, рабочее место инструктора пусковой установки, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте инструктора, с подключенными к нему монитором и клавиатурой, рабочее место офицера управления пусковой установкой, содержащее штатный пульт офицера управления с реальными органами индикации и управления и штатный монитор, подключенные к автоматизированному рабочему месту второго оператора, рабочее место командира и оператора пусковой установки, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте, общем для командира и оператора пусковой установки, с подключенными к нему двумя мониторами и через устройство сопряжения пультами оператора и командира пусковой установки, при этом в качестве сетевого оборудования использован сервер тренажера, содержащий подключенный к сети Ethernet компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте, с подключенными к нему коммутатором Ethernet, монитором и клавиатурой, а рабочее место как первого, так и второго операторов дополнительно содержит шаровой манипулятор, подключенный к соответствующему компьютеру.

Дополнительное введение в состав учебного тренажера рабочих мест начальника станции и офицера управления, командира и оператора ПУ, подключенных к локальной вычислительной сети Ethernet, дополнительное оснащение РМ командира и оператора ПУ устройством сопряжения для ввода-вывода разовых команд, дополнительное оснащение первого и второго операторов шаровыми манипуляторами, подключенными к соответствующему монитору, а также использование сервера с коммутатором Ethernet в качестве сетевого оборудования, позволяет максимально приблизить условия тренировки реальным условиям боевого применения ЗРК.

При этом обеспечиваются:

- автоматизированный контроль каналов приема-передачи;

- воспроизведение реальной по информационному содержанию и по темпу отображения картины на всех индикаторах и табло;

- исполнение команд пользователей, задаваемых как с рабочего места тренируемого расчета, так и с рабочего места руководителя тренировки;

- тренировка возрастающей сложности;

- многократное воспроизведение одной и той же учебной ситуации;

- непрерывный объективный контроль действий тренируемых операторов и автоматизированная оценка уровня их подготовленности;

- тренировка расчетов при автономной и комплексной работе изделия;

- самостоятельное или под руководством инструктора изучение аппаратуры изделия и рабочих инструкций по этапам работы с изделием;

- тренировка операторов по основным этапам работы с изделием;

- формирование инструктором заданий для тренировки по основным этапам работы с изделием, выбор заданий из накапливаемой базы данных;

- формирование накапливаемой базы данных по воздушной обстановке с учетом различных ее уровней сложности;

- передача тренировочных заданий и выбранного варианта воздушной обстановки на рабочее место обучаемого оператора;

- непрерывный контроль и регистрация действий оператора в процессе выполнения тренировочных задач;

- объективная автоматизированная оценка действий оператора;

- регистрация результатов занятий в накапливаемой персонализированной базе данных.

Сущность изобретения поясняется Фиг.1, на которой представлена структурная схема учебного тренажера, Фиг.2, на которой приведена фотография опытного образца учебного тренажера 9Ф683МЭ (общий вид рабочих мест начальника станции, операторов первого и второго, командира ЗРК и офицера управления ПУ), Фиг.3, на которой приведена фотография опытного образца учебного тренажера (общий вид рабочих мест руководителя тренировки, инструктора ПУ, командира и оператора ПУ).

В состав заявляемого учебного тренажера входят:

- компьютерный тренажер расчета (КТР) изделия 9С32МЭ;

- три компьютерных тренажера изделия 9А83МЭ №1, №2, №3;

- сервер изделия 9Ф683МЭ.

Сервер исполняет основные сервисные функции: управление сетью, сбор, обработку, хранение и предоставление информации абонентам компьютерной сети. В нем используется коммутатор (коммутирующий концентратор), позволяющий передавать и принимать пакеты с информацией одновременно между различными парами абонентов, что повышает эффективность сети Ethernet (см. книгу Кулакова Ю.А., Луцкого Г.М. «Компьютерные сети», Киев, изд-во Юниор, 1998).

На каждом из трех компьютерных тренажеров изделия 9А83МЭ проходят обучение боевые расчеты трех изделий 9А83МЭ. Компьютерные тренажеры изделий 9А83МЭ №2 и №3 идентичны компьютерному тренажеру изделия 9А83МЭ №1.

Учебный тренажер 9Ф683МЭ БР ЗРК (см. Фиг.1) содержит связанные между собой цифровой сетью Ethernet РМ 1 командира и оператора ПУ, содержащее пульт 2 оператора и пульт 3 командира, подключенные через устройство сопряжения 4 к компьютеру, расположенному в АРМ 5, общем для командира и оператора ПУ, с подключенными к нему двумя одинаковыми мониторами 6, РМ 7 руководителя тренировки, содержащее компьютер, расположенный в АРМ 8 руководителя, с подключенными к нему монитором 9 и клавиатурой 10 с ручным манипулятором типа «мышь», РМ 11 начальника станции, содержащее компьютер, расположенный в АРМ 12 начальника станции, с подключенными к нему монитором 13, клавиатурой 14 с шаровым манипулятором 15, РМ 16 офицера управления ПУ, содержащее штатный пульт 17 офицера управления с реальными органами индикации и управления и штатный монитор 18, РМ 19 оператора второго, содержащее компьютер, расположенный в АРМ 20 оператора второго с подключенными к нему пультом 17офицера управления ПУ, монитором 18, монитором 21, клавиатурой 22 и шаровым манипулятором 23, РМ 24 оператора первого, содержащее компьютер, расположенный в АРМ 25 оператора первого с подключенными к нему монитором 26, шаровым манипулятором 27 и клавиатурой 28, сервер 29, содержащий коммутатор Ethernet 30, управляющую ЭВМ, выполненную в виде компьютера, расположенного в АРМ 31 сервера 29, с подключенными к нему монитором 32 и клавиатурой 33, РМ 34 инструктора ПУ, содержащее компьютер, расположенный в АРМ 35 инструктора, с подключенными к нему монитором 36 и клавиатурой 37, РМ 38 командира ЗРК, содержащее штатный пульт 39 командира с реальными органами индикации и управления и штатный монитор 40, подключенные к АРМ 12 начальника станции. Все АРМ связаны между собой цифровой сетью Ethernet.

Учебный тренажер БР ЗРК при проведении комплексной тренировки (контрольный пример №10 - отражение налета аэродинамических целей) работает следующим образом.

Руководитель тренировки, инструктор и боевой расчет занимают соответствующие РМ 1, 7, 11, 16, 19, 24, 34, 38, после чего руководитель включает тренажер. После выхода тренажера в рабочий режим руководитель тренировки на сервере 29 изделия 9Ф683МЭ с помощью клавиатуры 33 и монитора 32 запускает с АРМ 31 необходимую модель воздушной обстановки, в которой присутствуют подвижные аэродинамические воздушные объекты и модель метеообразований. Указанная информация через коммутатор 30 поступает на АРМ 8 руководителя тренировки и АРМ 12 начальника станции.

Далее руководитель тренировки при помощи клавиатуры 10 осуществляет назначение боевых расчетов: расчет изделия 9С32МЭ, расчет изделия 9А83МЭ №1, №2, №3, определяет боевой порядок ЗРК, состояние ПУ и боекомплекта, выбирает по монитору 9 рельеф местности, располагает изделие 9С32МЭ и изделия 9А83МЭ №1, №2, №3 по монитору 9 на карте местности, передает координаты на все вышеуказанные РМ.

После подготовительных операций руководитель начинает тренировку, для чего отправляет на АРМ 12 начальника станции данные изделия 9С32МЭ (азимут биссектрисы сектора ответственности, режим работы ЗРК), на АРМ 5 командира ПУ - курс ПУ для всех изделий 9А83МЭ, а также осуществляет старт задачи и оперативное управление имитируемой воздушной обстановкой в процессе тренировки (маневр какой - либо цели).

Командир ЗРК по монитору 40 оценивает воздушную обстановку и с пульта 39 командира ЗРК назначает вид и режим работы изделия 9С32МЭ, осуществляет запрос государственной принадлежности объектов воздушной обстановки и выдает через АРМ 20 оператора второго офицера управления ПУ на пульт 17 рекомендации по назначению типа ракет и вида стрельбы по целям.

Начальник станции по монитору 13 осуществляет анализ радиолокационной обстановки и с помощью клавиатуры 14 или шарового манипулятора 15 осуществляет поиск цели в соответствующих зонах объектов воздушной обстановки. При этом на мониторе 13 начальника станции отображается информация поиска:

- развертка соответствующей зоны;

- обнаруженные объекты;

- отметки первичной информации;

- отметки целей, прошедшие пороговую обработку;

- взятие целей на автосопровождение по вторичной отметке АС на развертке поиска.

Вышеуказанная информация поступает на АРМ 20 оператора второго и АРМ 25 оператора первого. Операторы второй (первый) по мониторам 21 (26) с помощью клавиатур 22 (28) и шаровых манипуляторов 23 (27) осуществляют анализ устойчивости сопровождения цели по отображению детальной информации и информации подвижного обнаружителя и докладывают начальнику станции о качестве сопровождения цели. Далее работа осуществляется в следующем цикле.

Командир ЗРК ведет наблюдение по монитору 40 за сопровождаемыми целями в секторе ответственности, осуществляет запрос государственной принадлежности объектов воздушной обстановки (при необходимости), производит выбор цели по индикатору линейной развертки для поражения, выдает рекомендации по параметрам стрельбы офицеру управления ПУ и задает тип зенитной управляемой ракеты (ЗУР) и делает выбор - произвести стрельбу одной ракетой или двумя.

Офицер управления ПУ с пульта 17 осуществляет назначение боевого режима на ПУ и формирование для ПУ команды на стрельбу. Контроль исполнения команд осуществляется по монитору 18.

Командир и оператор ПУ осуществляют прием команды БОЕВАЯ РАБОТА на пульт 2 оператора и пульт 3 командира. Командир ПУ производит на пульте 2 оператора набор количества ЗУР, которыми произвести залп. После этого начинается цикл подготовки ЗУР.

Одновременно информация о боевой работе через устройство сопряжения 4 поступает в АРМ 5 командира и оператора, где запускается программа расчета упрежденной точки встречи цели с ЗУР. Результаты отображаются на мониторах 6. Если точка встречи находится в зоне поражения и закончен цикл подготовки ЗУР, то командир ПУ выдает с пульта 3 команду ПУСК. После схода ЗУР оператор ПУ по монитору 6 контролирует время полета ЗУР с момента схода. При этом траектории полета ракеты и цели отображаются на экранах мониторов 6, 13, 18, 40. Далее при встрече ЗУР с целью имитируется подрыв цели и визуально производится оценка поражения цели по величине промаха и размеров области гарантированного поражения цели. Команда СБРОС высвечивается на пульте 2 оператора после прохода ЗУР точки встречи с целью и транслируется на мониторы 9, 13, 18, 21, 36, 40.

Во время полета ЗУР оператор первый и второй наблюдают на мониторах 26 и 21 в графическом и цифровом виде время полета ЗУР и момент встречи ЗУР и цели.

Одновременно с помощью АРМ 35 инструктора ведется запись действий командира ЗРК, начальника станции, операторов первого и второго, командира и оператора ПУ. С помощью клавиатуры 37 и монитора 36 оценивается величина промаха ракет, реакция БР, своевременность принятия решений, производится сравнение текущих значений с рациональными значениями, оценивается качество боевой работы и степень подготовки БР.

Далее процесс обучения повторяется снова до достижения требуемого уровня профессионализма БР.

Заявляемый тренажер обладает совокупностью существенных признаков, не известных из уровня техники для устройства аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».

Заявляемый тренажер может быть изготовлен в условиях промышленного серийного производства с использованием стандартного оборудования, современных материалов и технологий, что подтверждает возможность его многократного воспроизведения промышленным способом.

Учебный тренажер боевых расчетов зенитного ракетного комплекса, содержащий связанные между собой цифровой сетью Ethernet рабочее место руководителя тренировки, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте руководителя с подключенными к нему монитором и клавиатурой, рабочее место командира ЗРК, содержащее штатный пульт командира с реальными органами индикации и управления, штатный монитор, рабочие места первого и второго операторов, каждое из которых содержит компьютер, расположенный в соответствующем автоматизированном рабочем месте с подключенными к нему монитором и клавиатурой, сетевое оборудование, обеспечивающее управление и коммутацию в тренажере, отличающийся тем, что в него дополнительно введены подключенные к цифровой сети Ethernet рабочее место начальника станции, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте начальника станции, с подключенными к нему монитором, клавиатурой, шаровым манипулятором, пультом и монитором командира ЗРК, рабочее место инструктора пусковой установки, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте инструктора с подключенными к нему монитором и клавиатурой, рабочее место офицера управления пусковой установкой, содержащее штатный пульт офицера управления с реальными органами индикации и управления и штатный монитор, подключенные к автоматизированному рабочему месту второго оператора, рабочее место командира и оператора пусковой установки, содержащее компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте, общем для командира и оператора, с подключенными к нему двумя мониторами и через устройство сопряжения пультами оператора и командира пусковой установки, при этом в качестве сетевого оборудования использован сервер тренажера, содержащий подключенный к сети Ethernet компьютер, расположенный в автоматизированном рабочем месте с подключенными к нему коммутатором Ethernet монитором и клавиатурой, а рабочее место как первого, так и второго операторов дополнительно содержит шаровой манипулятор, подключенный к соответствующему компьютеру.