Назаров_Конструирование_РЭС (560499), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Можно привести несколькопримеров моделирования как человека-оператора в ЧМС, так исамих систем в целом. Например,для системы управленияпредлагается одна схема (рис. 8.1,а), а для системы обнаружения,контроля — другая схема (рис. 8.1,6). Весьма часто301Рис. 8.1.
Схематическоепредставление ЧМС:а — системы управления;б — системы контроляпроводитсяаналогиямеждуэрратическойсистемойисервосистемой.Сервосистема — это тип следящей замкнутойэлектромеханической системы, где на выходе воспроизводитсяизмененная определенным образом входная величина.Классификация ЧМС может быть проведена по ряду признаков.По основной целевой функции они делятся на контрольные,управления,поисковые, восстанавливающие, обучающие системы.В случае контрольной системы (см. рис.
8.1,6) выходные сигналыоператора можно вводить в наблюдаемую им систему. Операторздесь включен в систему «как бы параллельно ей» (хотя по схемерисунка это выглядит последо302вательно). Основная функция оператора — контроль, наблюдение засистемой, измерение ее параметров.В системе управления (см. рис. 8.1,а) оператор становитсянепосредственным участником выполнения системой ее задач ивключен в работу«как бы последовательно» (по схеме рисунка —параллельно) с техническими элементами системы.
Основнаяфункция оператора — регулирование, слежение, стабилизация иприведение координат выхода системы к их заданному значению. Этасистема замкнута через оператора. Системы управления могут бытьдвухвидов:системаслеженияскомпенсациейисистема слежения с преследованием. В первом случае операторнаблюдает только рассогласование между текущим выходнымпоказателем (координатой) системы и требуемым значением. Егозадача состоит в том, чтобы довести величину рассогласования донуля или до заданного уровня, т.е. скомпенсировать ошибкурассогласования.Примерамитакихсистеммогут являться системы регулирования самих РЭС, системырегулирования технологических процессов и т.п.При слежении с преследованием оператор наблюдает величинукак входного, так и выходного сигналов, и его задача состоит в том,чтобы,управляя машиной, изменять выход системы и тем самым какбы «преследовать» вход системы. Примерами таких систем могутслужить система посадки самолета, работа бортовой РЛС в режимезахвата и сопровождения цели и т.д.Поисковая система, как правило, образуется при отказефункционирующейрадиоаппаратуры,когдатребуетсявмешательство оператора для определения причин и места отказа.Она включает в себя оператора, проверяемую машину и устройствопоиска.Восстанавливающая система возникает после определенияпричины отказа, и главная функция оператора в такой системе —восстановить систему путем ремонта или демонтажа неисправногоблока.Примерами обучающих систем являются различного родатренажеры, обучающие машины и т.п.По типу информационной модели ЧМС делятся на системы сдифференциальной информационной моделью и интегральнойинформационной моделью.Дифференциальная информационная модель включает в себяподробные сведения об отдельных параметрах системы.
Какправило, информация от машины к оператору поступает первичнаябез предварительной обработки. При этом оператор получаетточную количественную оценку состояния отдельных элементовтехнической части системы, ее выходных параметров. Чтобыполучить общее представление о состоянии системы на основепоказаний детальной модели, оператору необходимо определенноевремя для обработки всей разрозненной ин303формации. При дефиците времени это может привести к принятиюневерных решений. Примером такой дифференцальной модели можетслужить совокупность контрольных шкал приборов, устанавливаемых вкабине летчика.
Поэтому при современных скоростях самолетов стремятсясоздать совмещенную (интегральную) индикаторную панель. На рис. 8.2, апоказана индикаторная панель самолета в режиме поиска цели. Однако назватьэто интегральной моделью пока что нельзя.Рис. 8.2. Совмещенные индикаторы: а — самолетный (1 — шкала дальности до цели,2 — строб цели, 3 — скорость полета самолета, 4 — высота полета самолета, 5 — цель,6 — положение самолета относительно горизонта, 7 — горизонтальная ось самолета,8 — положение антенны); б — коналог304вательно).
Основная функция оператора — контроль, наблюдение засистемой, измерение ее параметров.В системе управления (см. рис. 8.1,а) оператор становится непосредственным участником выполнения системой ее задач и включен в работу«как бы последовательно» (по схеме рисунка — параллельно) с техническими элементами системы.
Основная функция оператора — регулирование, слежение, стабилизация и приведение координат выхода системы ких заданному значению. Эта система замкнута через оператора. Системыуправления могут быть двух видов: система слежения с компенсацией исистема слежения с преследованием. В первом случае оператор наблюдает только рассогласование между текущим выходным показателем (координатой) системы и требуемым значением. Его задача состоит в том, чтобы довести величину рассогласования до нуля или до заданного уровня,т.е. скомпенсировать ошибку рассогласования.
Примерами таких системмогут являться системы регулирования самих РЭС, системы регулирования технологических процессов и т.п.При слежении с преследованием оператор наблюдает величину каквходного, так и выходного сигналов, и его задача состоит в том, чтобы,управляя машиной, изменять выход системы и тем самым как бы «преследовать» вход системы. Примерами таких систем могут служить система посадки самолета, работа бортовой РЛС в режиме захвата и сопровождения цели и т.д.Поисковая система, как правило, образуется при отказе функционирующей радиоаппаратуры, когда требуется вмешательство операторадля определения причин и места отказа. Она включает в себя оператора, проверяемую машину и устройство поиска.Восстанавливающая система возникает после определения причиныотказа, и главная функция оператора в такой системе — восстановитьсистему путем ремонта или демонтажа неисправного блока.Примерами обучающих систем являются различного рода тренажеры, обучающие машины и т.п.По типу информационной модели ЧМС делятся на системы с дифференциальной информационной моделью и интегральной информационной моделью.Дифференциальная информационная модель включает в себя подробные сведения об отдельных параметрах системы.
Как правило, информация от машины к оператору поступает первичная без предварительной обработки. При этом оператор получает точную количественную оценку состояния отдельных элементов технической части системы, ее выходных параметров. Чтобы получить общее представление осостоянии системы на основе показаний детальной модели, операторунеобходимо определенное время для обработки всей разрозненной ин303формации. При дефиците времени это может привести к принятию неверных решений.
Примером такой дифференцальной модели можетслужить совокупность контрольных шкал приборов, устанавливаемых вкабине летчика. Поэтому при современных скоростях самолетов стремятся создать совмещенную (интегральную) индикаторную панель. Нарис. 8.2, а показана индикаторная панель самолета в режиме поиска цели. Однако назвать это интегральной моделью пока что нельзя.Рис.
8.2. Совмещенные индикаторы: а — самолетный (1 — шкала дальности до цели,2 — строб цели, 3 — скорость полета самолета, 4 — высота полета самолета, 5 — цель,6 — положение самолета относительно горизонта, 7 — горизонтальная ось самолета,8 — положение антенны); б — коналог304Интегральная информационная модель дает общее представление офункционировании. Для этого в системе используют дополнительныеблоки обработки первичной информации. Например, разработаны индикаторы — «коналоги» (рис.
8.2, б), дающие условные изображениявзлетно-посадочной полосы или «дороги» при движении объекта. Хотяизображение проецируется на электронно-лучевой индикатор, оно неявляется телевизионным. Основное преимущество коналогов состоит втом, что они позволяют использовать основное свойство восприятия —предметность. Кроме этого, рассмотренный тип коналога позволяет освободиться от восьми отдельных индикаторов. Другой особенностьюконалогов является также то, что они предусматривают получение точной количественной информации либо «по вызову», либо с помощьюдополнительных периферийных индикаторов, обрамляющих коналог.Свойства ЧМС определяются свойствами основных ее звеньев, аименно: оператора и «машины».
Отметим те из них, по которым оператор или машина превосходят друг друга при выполнении определенныхфункций [38].Оператор превосходит «машину» в следующих функциях:обнаружении слабых световых и звуковых сигналов;восприятии, интерпретации и организации сигнальных образов различных модальностей;осуществлении гибких операций управления;хранении большого количества информации в течение длительноговремени и ее использовании в нужный момент;образовании интуитивных умозаключений;изменении показателей в результате обучения;формировании понятий и выработке методов;организации и объединении показателей входов, различных по параметрам, по модальности.«Машина» превосходит человека-оператора по следующим показателям:быстроте ответов на сигналы;способности применить плавно и точно большую силу;возможности выполнять повторные стереотипные действия и задачи;способности хранить информацию в сжатой форме и полностью освобождаться от ненужных составляющих;скорости расчетов;способности выполнять одновременно несколько различных функций.305Прежде чем подробно остановиться на параметрах оператора и технических средств и их согласовании, отметим некоторые общие правила разработки ЧМС.1 .