CC BY
79
расчет затруднен, геометрические параметры берутся как усредненные экспериментальные значения длин связей, валентных и торсионных углов родственных соединений. Многочисленные расчеты с TUR 7 показывают, что использование этого приема слабо сказывается на конечных результатах в сравнении с ошибками других вкладов.
Кроме описанных модулей, предназначенных для решения отдельных, хотя и связанных задач, программа включает набор дополнительных модулей, позволяющих как получить всевозможные характеристики молекул, не связанные с основными расчетами, так и упростить работу с программой. На каждом этапе любые данные можно скопировать во внутренний буфер Windows с последующей вставкой в соответствующие программы, например, в документы Word или Excel. Графики копируются в форматах WMF, EMF или BMP. Все матрицы и таблицы (включая промежуточные) загружаются в буфер в форматах MAPLE, MatLab, а также в текстовом формате. Это позволяет интегрировать TUR 7 в другие программные продукты без значительных изменений и автоматизировать дальнейшие вычисления.
Таким образом, средствами математического моделирования реальных процессов колебаний, происходящих в молекулярных системах, с использованием формализма криволинейных коор-
динат, метода вращений Якоби для приведения матриц к диагональному виду созданы эффективные алгоритмы, позволяющие находить решения громоздких избыточных систем уравнений Ла-гранжа (с числом уравнений в несколько сотен). Соединение в одном программном комплексе статистических методов и теории колебаний дало возможность находить термодинамические свойства индивидуальных веществ в любом температурном интервале. Алгоритмы, реализованные в программном комплексе TUR 7, вместе с его интерфейсом являются эффективным инструментом для проведения расчетных оценок важных физических величин.
Литература
1. Годнев И.Н. Вычисление термодинамических функций по молекулярным данным. М.: Гостехтеориздат, 1956.
2. Gribov L.A., Orville-Thomas W.J. Theory and methods of calculation of molecular spectra. Chichester, NY: Jon Wiley and sons, 1989.
3. Грибов Л.А., Дементьев В.А. Методы и алгоритмы вычислений в теории колебательных спектров молекул. М. : Наука, 1981.
4. East A.L., Radom L. Ab initio statistical thermodynamical models for the computation of third-law entropies // J. Chem. Phys., 1997. V. 106. № 16, p. 6655.
5. Иориш В.С. Компьютерные методы расчета статистических сумм молекул и систематизации данных о термодинамических свойствах индивидуальных веществ: дисс... докт. хим. наук. М., 1995.
УДК 007:681.136
УЧЕБНАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ТРЕНАЖЕРА ПО УПРАВЛЕНИЮ СТРЕЛЬБОЙ
И.Н. Кулиш (Высшие специальные офицерские классы Военно-морского флота, г. Санкт-Петербург, иткгбОфтаИ-ги)
Рассматриваются общие теоретические вопросы обоснования и разработки учебной информационной модели автоматизированного рабочего места как модели специализированного тренажера для обучения управлению стрельбой.
Ключевые слова: обучение, управляющий стрельбой, учебная информационная модель, автоматизированное рабочее место обучения.
Повышение уровня теоретического и практического обучения специалистов ВМФ осуществляется на Высших специальных офицерских классах. Для обеспечения эффективного и качественного практического обучения управляющего стрельбой используется современное учебно-тренировочное средство - специализированный тренажер, разработанный с применением компьютерных технологий.
В данной статье рассматриваются общие теоретические вопросы обоснования и разработки учебной информационной модели АРМ управ-
ляющего стрельбой - одной из основных моделей тренажера.
Учебная информационная модель - это организованная совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. В состав отображаемых на такой модели параметров должны входить только необходимые для обучения, остальные могут предъявляться в статике или не предъявляться вовсе [1].
При разработке учебной информационной модели для обучения управляющего стрельбой ставится цель создания информационной среды,
обеспечивающей имитацию процессов, присущих его деятельности в соответствии с заданной обстановкой, для формирования необходимых умений и навыков.
Под учебной информационной моделью тренажера для обучения управляющего стрельбой понимается составная часть АРМ обучения (АРМО), предназначенная для определения состава, содержания экранных форм и последовательности предъявления учебной информации с учетом организации образовательного процесса и алгоритмов деятельности обучающихся при выполнении ими функциональных обязанностей управляющего стрельбой.
Учебная информационная модель [1] состоит из следующих основных компонентов (рис. 1):
• организация и содержание обучения управляющего стрельбой;
• учебная информация, необходимая для обучения управляющего стрельбой;
• экранные формы представления учебной информации;
• алгоритмическое описание деятельности обучающегося;
• информационно-логические связи между АРМ обучающегося и потоками учебной информации.
При разработке учебной информационной модели необходимо решить задачи определения организации и содержания обучения на АРМО в составе тренажера, а также состава и структуры учебной информации и ее классификации; разработки экранных форм представления информации и алгоритма деятельности обучающегося; установления информационно-логических связей между АРМ обучающегося и АРМ руководства обучения на тренажере.
Процедура разработки учебной информационной модели АРМО управляющего стрельбой заключается в следующем.
АРМО управляющего стрельбой
Учебная информационная модель
Организация и содержание обучения управляющего стрельбой
Состав учебной информации для обучения
Экранные формы представления учебной информации
Алгоритмическое описание деятельности обучающегося
Информационно-логические связи между АРМ обучающегося и АРМ тренажера
Специальное ПО
Расчет задач Отображение карты обстановки Отображение информации своей РЛС Отображение информации внешней РЛС Вид панелей приборов комплекса
4 ! I 1 1 1 4 t 4 t
Подсистема обмена (сопряжения)
1 t 1 t 4 t 1 t
Отображение координат боевых порядков
Отображение
органов управления моделей приборов
Отображение канала приема и передачи
команд (докладов)
3
а с
о
н и
а
£ Н
£ 3
Рис. 1. Структура и внешние связи АРМО управляющего стрельбой
Рабочее
место
руководителя
обучения
£
Комплекс
программ
управления
учебным
занятием
и
Вычислительно-моделирующий комплекс
1. На основе разработанной модели алгоритмической деятельности и квалификационных требований, предъявляемых к практической подготовке управляющего стрельбой, определяются цели и содержание обучения.
2. Полученное содержание обучения при планировании учебных занятий распределяется в логической последовательности приобретения обучающимися управлению стрельбой необходимых знаний, умений и навыков.
3. Определяются состав и формы представления учебной информации для достижения целей, поставленных на учебных занятиях практического обучения (тренировки, тренажерные учения).
4. Полученная учебная информация классифицируется по блокам.
5. Деятельность обучающихся управлению стрельбой при решении стоящих перед ними задач представляется в виде алгоритма.
6. Определяются последовательность подачи учебной информации, а также информационно-логические связи АРМ обучающегося и АРМ руководства обучения на тренажере.
Состав, содержание и формы представления учебной информации на АРМО управляющего стрельбой выявляются на основе анализа алгоритма его деятельности при управлении стрельбой.
Для определения необходимого состава и структуры учебной информации применяется метод классификации. Логическое основание классификации - деление учебной информации по ее целевому назначению.
На подготовительном этапе обучающиеся управлению стрельбой решают задачи оценки обстановки, выработки замысла решения учебной задачи и принятия решения, назначения степени готовности сил и средств. Оценка обстановки, выработка замысла с принятием решения осуществляются в установленной в ВМФ последовательности [2].
Планирование стрельбы начинается с момента получения обучающимися управлению стрельбой боевого распоряжения (предварительного боевого распоряжения) на выполнение поставленной учебной задачи. Текст документа поступает по локальной сети с АРМ руководителя обучения (АРМ - ПРО (пост руководства обучением)) при индивидуальном и групповом методах использования тренажера, а также с АРМО командира ударной группы при комплексном методе.
После получения приказа (боевого распоряжения) обучающиеся управлению стрельбой изучают его содержание, уясняют поставленную учебную задачу, свою роль и место в ее решении, определяют перечень мероприятий, которые необходимо выполнить безотлагательно. Затем самостоятельно или с привлечением подчиненных оценивают данные обстановки, время, необходимое
на подготовку к выполнению поставленной учебной задачи, вырабатывают замысел на выполнение стрельбы, доводят его до подчиненных, проводят тактические расчеты. На основе обобщения предложений подчиненных, выводов из анализа обстановки и разработанного замысла действий обучающиеся управлению стрельбой принимают решение и докладывают его руководителю занятия или обучающемуся управлению ударной группы. Утвержденное решение доводится до подчиненных. Принятое решение оформляется одним из способов: вручную графически на морской карте и текстуально в пояснительной записке или в графическом редакторе программы АРМО на электронной карте с заполнением и распечаткой шаблона документа.
Исходя из описанного выше содержания деятельности управляющего стрельбой на подготовительном этапе функционирования АРМО, обучающиеся отрабатывают практические умения и навыки при решении задач оценки обстановки, проведения тактических расчетов, выработки замысла, принятия решения по учебной задаче и его оформления, назначения и поддержания готовности сил и средств.
При таком подходе обеспечивается соблюдение принципа адекватности моделируемых на АРМО задач практической деятельности управляющего стрельбой.
Таким образом, на подготовительном этапе функционирования АРМО управляющего стрельбой реализуется представление текстовых и графических документов, а также расчетных задач.
В блоке текстовых документов отображаются боевой приказ (боевое распоряжение), донесения, телеграммы, заявки на метеорологическое обеспечение и т.д.
Создание текстовых документов реализуется на базе редактора Word.
Для математического обоснования принятого обучающимися управлению стрельбой решения предусматривается блок расчетных задач, который позволяет осуществлять
- нанесение координат и расчет местоположения целей стрельбы с учетом параметров их движения;
- расчет дальности обнаружения своей и внешней радиолокационных станций (РЛС);
- расчет рубежей обнаружения, выявления целей стрельбы;
- расчет рубежей целеуказания, опасных и запретных зон оружия;
- расчет секторов и зон стрельбы, а также вероятности поражения цели или математического ожидания числа пораженных целей стрельбы.
Расчетные задачи разрабатываются с использованием пакета прикладных программ для разработчиков Paskal Objekt и среды программирования Delfi 7.
Между АРМО управляющего стрельбой и другими АРМО с учетом иерархии в управлении стрельбой и взаимодействия при совместной стрельбе устанавливаются информационно-логические связи, обобщенная схема которых представлена на рисунке 2 (в данном тренажере стрелками указаны информационно-логические связи).
АРМО командира ударной группы
ittF ©
АРМО 1-го управляющего стрельбой
АРМ руководителя обучением (ПРО)
АРМО 2-го управляющего стрельбой
АРМО командира подразделения
АРМО начальника расчета
АРМО начальника расчета Л ^
АРМО начальника расчета
Примечание: 1 - непосредственное управление, 2 - команды и доклады, 3 - взаимодействия, 4 - информационные связи.
Рис. 2. Обобщенная схема информационно-логических связей АРМО управляющего стрельбой
Под типом иформационно-логических связей непосредственного управления понимается воздействие управляющего характера на объект управления, минуя промежуточные звенья.
Объектом управления обучающихся управлению стрельбой являются обучающиеся - командиры подразделений и начальники расчетов. Обучающиеся управлению стрельбой изменяют при необходимости положение своего командного пункта, РЛС, средств, проводят расчеты боевых возможностей сил и средств, докладывают командиру ударной группы или руководителю обучения (АРМ ПРО), информируют 2-го (1-го) управляющего стрельбой, а также ставят задачи подчиненным по линиям связи.
Связь по типу команд и докладов предназначается для передачи командной информации с
АРМО вышестоящего обучающегося на АРМО нижестоящего и получения информации в форме докладов в обратном направлении. Команды и доклады передаются по одним и тем же каналам связи.
Связи по типу взаимодействия организуются для обмена информацией между АРМО одного уровня иерархии управления. В тренажере предусматривается возможность обмена информацией между управляющими стрельбой в составе ударной группы.
Информационные связи обеспечивают выдачу информации на АРМО управляющего стрельбой о надводной обстановке и взаимном расположении сил и средств в ударной группе.
Таким образом, в результате обоснования учебной информационной модели АРМО управляющего стрельбой разрабатываются исходные данные для специального ПО:
• организация практического обучения;
• состав и содержание задач, решаемых на АРМ;
• методы (режимы) использования АРМО управляющего стрельбой и АРМ обучающихся в составе тренажера по управлению стрельбой;
• описание алгоритмов решения задач обучающихся на тренажере;
• экранные формы (внешний вид) представления учебной информации;
• описание функционального взаимодействия и информационно-логического сопряжения АРМО управляющего стрельбой с АРМО командира ударной группы, с АРМ обучающихся, с АРМ руководителя обучением (ПРО).
Внедрение разработанной учебной информационной модели АРМО управляющего стрельбой позволяет обеспечить качественное и эффективное обучение успешной и своевременной деятельности по управлению стрельбой.
Литература
1. Булавчик В.Г. Обучение специалистов ВМФ на тренажерных средствах (Методологическая часть. Дидактический аспект) Л.: ВВМУРЭ им. А.С. Попова, 1982.
2. Блинов А.П., Зуб В.И. Морской бой. СПб: Logos, 1995. С. 350.
3. Ильин В.А., Кравчук В.Г. Моделирование противовоздушных боевых действий соединений кораблей при проектировании морских тактических тренажеров // Программные продукты и системы. 2003. №№ 1. С. 46-48.
4. Римашевский А.А., Ильин В.А., Праводелов А.С. Компьютерная система обучения и тренажа для подготовки курсантов военно-морских институтов // Программные продукты и системы. 2006. №> 2. С. 44-46.
5. Ильин В.А. Моделирование боевых действий сил флота // Программные продукты и системы. 2006. № 1. С. 43-44.
Борьба действием!
Активное противодействие хищению информации, защита государственной тайны и коммерческих сведений: поиск «закладок», проверка и аттестация оборудования, специальные исследования.
НИИ «Центрпрограммсистем», Тверь www.cps.tver.ru тел.: (4822) 399-169, 399-108
