Автоматический контроль операторской деятельности

О.Д. Андреева, В.Ю. Шапарев
Уральский федеральный университет имени первого президента России Б.Н. Ельцина,
г. Екатеринбург

В космонавтике, энергетике, машиностроении и других отраслях обязательное применение находят аппаратно-программные комплексы, именуемые тренажерными комплексами или комплексными моделирующими стендами (КМС) [1]. Комплексные моделирующие стенды ОАО РКК «Энергия» имени С.П. Королева предназначены для тренировок космонавтов и персонала центра управления полетом. КМС представляет собой натурно-математическую имитационную модель космического аппарата (изделия), на которой производится отработка методик управления и проверка правильности управляющей информации при проведении испытаний изделия. В состав программного обеспечения КМС входит инструментальная система разработки моделей дискретных процессов (МДП) и моделей непрерывных процессов (МНП) и система управления [2].

Система автоматического контроля операторской деятельности (АКОД) разработана с учетом принципов функционирования КМС и с использованием инструментальной системы для проектирования МДП и МНП [2]. АКОД позволяет собрать материалы действия операторов во время тренировки с целью анализа их вне тренажерного комплекса (даже на другом типе компьютера: в конкретной реализации тренажерный комплекс и инструментальная система работают на микропроцессорах МС680ХХ, а анализ результатов тренировки осуществляется на ПК с процессором 80Х86). Результатом деятельности операторов являются значения глобальных переменных комплекса или функциональные зависимости от совокупности глобальных переменных.

Протоколирование результатов тренировки осуществляется не во все время тренировки, а в некоторые промежутки времени, когда инициируется работа АКОД. Кроме того, протоколирование ведется в любые желаемые отрезки времени за время работы АКОД.

Тренировка операторов за один сеанс включает несколько тренировочных заданий. Эти задания могут следовать в произвольном порядке и повторяться во время тренировки. Каждое тренировочное задание включает набор сообщений, позволяющих отсортировать определенную информацию для записи в файл результатов. Для протоколирования сообщения используется указанная в нем функция включения, а данные, помещаемые по этому сообщению в файл результатов, отсортировываются при помощи функции фильтрации, также принадлежащей этому сообщению. Одно и то же сообщение может использоваться в нескольких тренировочных заданиях.

С точки зрения программного обеспечения КМС система АКОД входит составной частью в несколько его компонентов. Прежде всего, АКОД в тренажере представлена в виде системного периодического блок-процесса [2].

Для эффективной работы блок-процесса предусматривается две дополнительные таблицы. Наполнение таблиц, их просмотр, а также подготовка к компоновке в тренировочной задаче осуществляется на стадии подготовки исходных данных для тренажерного комплекса в рамках подсистемы управления данными КМС [3]. Как и другие таблицы комплекса, таблицы АКОД проходят этап компоновки и, следовательно, входят в объектный код задачи.

При загрузке процессора, содержащего блок-процесс АКОД, загружаются и дескрипторы таблиц АКОД [3]. Информация для дескрипторов находится в объектном коде задачи, разделенном на процессоры.

Для управления сбором информации во время работы КМС создан набор функциональных исполнителей (ФИ), включенных в общую систему ФИ тренажерного комплекса. ФИ АКОД позволяют включать (выключать) блок-процесс АКОД, блокировать (разблокировать) имена тренировочных заданий и номера сообщений.

Исходными данными для протоколирования работы операторов являются функциональные зависимости, описывающие результаты работы. Таблица глобальных переменных КМС должна быть откорректирована с целью указания, какие глобальные переменные используются блок-процессом АКОД. В таблицу описания функциональных зависимостей включаются:

- номер сообщения, необходимый для оперативной работы во время проведения тренировки и для обработки результатов протоколирования;

- имя функции включения, предназначенной для определения необходимости включения данного сообщения в рассматриваемый момент в зависимости от результата работы оператора, и ее аргументы;

- имя функции фильтрации, предназначенной для описания данных, помещаемых в протокол и характеризующих операторскую деятельность, и ее аргументы.

Таблица описания функциональных зависимостей содержит данные для всех тренировочных заданий. Из этой таблицы выбираются при формировании задачи те сообщения, которые входят в тренировочные задания, указанные для данной тренировки.

Функции включения и фильтрации предварительно вносятся в соответствующие таблицы с указанием типа глобальных переменных, являющихся аргументами функций.

Примеры функций включения:

- функция безусловного включения сообщения в протокол;

- функция включения в протокол сообщения в зависимости от значения логической переменной, указанной в поле аргументы-переменные для данного сообщения.

Пример функции фильтрации:

- функция, по которой в протокол помещается сообщение, состоящее из значений логических (целых, вещественных) переменных, имена которых указаны в поле аргументы-переменные для данного сообщения.

Для получения связи функций включения (фильтрации) с аргументами, являющимися переменными, строится таблица АКОД [3], которая содержит список всех переменных, участвующих в тренировочных заданиях, указанных для данной тренировки.

При каждом инициировании блок-процесса АКОД все сообщения, не входяшие в данное тренировочное задание, заблокированы. Для каждого незаблокированного сообщения по функции включения определяется, следует ли его протоколировать, а затем по функции фильтрации вычисляются те значения, которые должны быть внесены в файл результатов.

Файл результатов состоит из двух частей. Первая часть, заполняемая на стадии загрузки комплекса, содержит исходные данные (таблицу функциональных зависимостей, перечень имен тренировочных заданий, перечень имен глобальных переменных комплекса). Вторая часть, заполняемая на стадии выполнения блок-процесса, содержит результаты работы (имя тренировочного задания при его смене, текущее время при инициировании блок-процесса, номер сообщения и результат функции фильтрации. Анализируя файл результатов (вне тренажерного комплекса), можно получить на выходе различные документы, как например, исходную статистику по тренировкам, по сообщениям, динамическую статистику сеанса, расшифровку по тренировкам, по сообщениям, по времени, в темпе сеанса.

Список литературы

1. Андреева О.Д., Замятин А.П. Компьютерная технология моделирования дискретно-непрерывных процессов для комплексных моделирующих стендов (тренажеров) / О.Д. Андреева, А.П. Замятин // Доклады Всероссийской научно-технической конференции «Приоритетные направления развития науки и технологий»: сб. докл. Всерос. науч.-технич. конф. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. - С. 129-130.

2. Андреева О.Д. Инструментальная система разработки моделей процессов для комплексных моделирующих стендов (тренажеров) / О.Д. Андреева // Доклады Пятой Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности и экологии»: сб. докл. V Всерос. науч.-технич. конф. – Тула: Изд-во «Инновационные технологии», 2009. - С. 9-11.

3. Андреева О.Д. Подсистема управления данными для комплексных моделирующих стендов (тренажеров) / О.Д. Андреева // Доклады Шестой Всероссийской научно-технической конференции «Информационные системы и модели в научных исследованиях, промышленности, образовании и экологии»: сб. докл. VI Всерос. науч.-технич. конф. – Тула: Изд-во «Инновационные технологии», 2010. - С. 7-9.  

Назад к списку