Обучающая программа пульта космонавтов космического корабля 'Союз-ТМА'

Ю.А. Тяпченко, Е.К.Никонов, А.Г.Журавлев
(НИИАО г. Жуковский Моск. обл. - ОАО 'Альфа-М' г. Раменское Моск. обл.)

    В работе представлена одна из первых демонстрационных версий обучающей программы системы отображения информации (СОИ) 'Нептун-МЭ' космического корабля 'Союз-ТМА'. В программе имитируется работа операторов с интегрированным пультом управления (ИнПУ) пульта спускаемого аппарата корабля 'Союз-ТМА'.

    Как известно, в пульт СОИ 'Нептун-МЭ' входят два идентичных по функциям ИнПУ. В одном из ИнПУ используется цветной электролюминесцентный экран, в другом - монохромный. В данной программе на видеомониторе компьютера воспроизводится работа ИнПУ с цветным экраном.

    В штатном варианте в качестве органов управления диалогом используются цифровая клавиатура и выносной блок управления маркером - БУМ. В программе в качестве органов управления ИнПУ используется клавиатура персонального компьютера. Работа БУМ имитируется клавишами со стрелками.

    При работе с данной обучающей программой предполагаются определенные знания о транспортном корабле 'Союз-ТМА' и его бортовых системах.

   

    1. Основные сведения о работе ИнПУ

    1.1. Информация на экране ИнПУ представляется оператору в виде форматов. На форматах отображаются текстовые и графические, статические и динамические объекты, виртуальные кнопки, клавиши, меню, окна, индикаторы, сигнализаторы, шкалы, таблицы, графики, карты, знаки и т. д. Особое значение имеет подвижный курсор, который можно перемещать по экрану и накладывать на выбранный объект отображения: виртуальную кнопку, клавишу или активное окно. Статические объекты не меняются в процессе работы с форматом отображения, динамические объекты могут меняться в процессе работы с форматом по цвету, яркости, местоположению, значению.

   

    1.2. Форматы отображения объединяются в группы (или линейки):

форматы СУД                                                       группа 'СУД'

форматы режимов СОИ                                        группа 'Р.СОИ'

форматы бортовых систем                                    группа 'Б.СИСТ'

форматы ввода параметров и регулировок            группа 'ВП-РЕГ'

технологические форматы                                    группа 'ТЕХН'

    Каждому формату присвоено свое наименование.

    Особое место занимает так называемый первый формат, обозначаемый Ф1. На формате Ф1 изображена структура всех остальных форматов. Вид, состав, обозначения других форматы отображения рассматриваются ниже.

    Используя информацию на экране ИнПУ, оператор управляет работой бортовых систем корабля, а также режимами работы ИнПУ.

   

    1.3. Информация, представляемая на экране, распределена по трем зонам:

    верхняя - зона приоритетной информации (ПИ);

    центральная - зона кадровой информации (КИ);

    нижняя - зона меню.

    Зона приоритетной информации - постоянно предъявляемой - состоит из следующих частей (панелей):

    - панель 'наименование формата';

    - панель 'время';

    - панель 'сообщений', или центральное сигнальное табло (ЦСТ);

    - панель 'картографическая информация';

    - панель 'вход-выход из тени';

    - панель 'зона связь';

    - панель 'топливо';

    - панель 'секундомер';

    - панель 'давление в СА';

    - панель 'СЭП'.

    Зона кадровой информации (КИ) предназначена для отображения основной информации, обеспечивающей деятельность оператора. Вид этой зоны определяется форматами отображения, которые выбираются (включаются) в соответствии с режимами работы ИНПу и желанием оператора.

    В нижней зоне - зоне меню - располагаются изображения меню из виртуальных кнопок, которые используются для выбора режимов работы и выбора форматов отображения в зоне КИ. Самая левая кнопка меню всегда носит название 'Ф1' и служит для перехода на формат Ф1.

    При включении ИнПУ на экране ИнПУ появляется изображение формата, который имел место на момент предыдущего отключения ИнПУ.

   

    1.4. Работа оператора с ИнПУ состоит из выбора и включения режимов работы ИнПУ, выбора и включения форматов и работы с самими форматами.

    Для своей работы оператор использует клавиши персонального компьютера, курсор и объекты отображения на экране. Используются клавиши со стрелками, клавиша ввода (Enter) и цифровые клавиши, в соответствии с изложенной ниже методикой.

    ВНИМАНИЕ! Манипулятор 'мышь' при работе с данной обучающей программой - не используется.

    Выбор и включение форматов осуществляется двумя способами:

    - с помощью иерархической структуры форматов, отображаемой в зоне кадровой информации формата Ф1,

    - с помощью линейки выбора форматов, отображаемой в нижней зоне - зоне меню.

    Работа с форматами проводится на основе информации, представляемой на форматах, и заключается в контроле состояния объектов управления корабля и в решении задач управления - ввода данных и подачи команд.

    Для подачи команды или ввода данных курсор накладывается на выбранной объект отображения, после чего нажимается клавиша ввода (Enter).

    Наложение курсора на объект отображения, то есть выбор объекта, осуществляется одним из двух способов: клавишами со стрелками либо цифровыми клавишами персонального компьютера. Нажатие клавиши со стрелкой вызывает перемещение курсора на ближайшее по порядку и направлению разрешенное место положения курсора на экране - виртуальную кнопку или активное окно.

    При работе с данной обучающей программой, на практике следует изучить характер движения курсора при нажатиях клавиш со стрелками - на различных форматах.

    Нажатие клавиши ввода (Enter) после наложения курсора на объект отображения - на виртуальную кнопку или активное окно - вызывает подачу управляющего воздействия в ИнПУ, которое может быть командой в бортовые системы или внутренней командой СОИ. Эта операция условно называется нажатием виртуальной кнопки, включением активного окна.

   

    2. Вход в обучающую программу и выход из обучающей программы

    2.1. Для входа в обучающую программу следует войти в папку demo211 и вызвать исполняемый файл INPU.EXE.

    2.2. Выход из обучающей программы осуществляется нажатием клавиш Alt и X персонального компьютера.

   

   

    3. Переход на первый формат (Ф1)

    3.1. На экране наблюдается формат, отличный от Ф1.

    3.2. Если курсор не находится в нижнем меню, нажатиями клавиши '¯' 'стрелка вниз' переместить курсор в нижнее меню.

    3.3. После этого нажатиями клавиши 'ѓ' 'стрелка влево' перемещать курсор влево, наложить его на виртуальную кнопку 'Ф1' меню и нажать эту кнопку. Наблюдать появление на экране формата Ф1. Если начальный формат (по п.3.1) отличался от технологического (см. классификацию форматов п.1.2), то курсор появится в зоне кадровой информации на виртуальной кнопке с наименованием, повторяющим название формата по п.3.1. Если начальный формат был одним из технологических, то курсор останется на кнопке 'Ф1' нижнего меню.

    Ниже излагается методика работы с другими форматами. Для простоты изложения работа по каждому пункту методики начинается с формата Ф1 и заканчивается переходом на формат Ф1. При самостоятельной работе с обучающей программой этого, как правило, не требуется.

   

    4. Ввод даты и времени, работа с форматом 'ВРЕМЯ'

    4.1. На формате Ф1 в линейке 'ВП-РЕГ' нажать виртуальную кнопку 'ВРЕМЯ', наблюдать появление формата 'ВРЕМЯ' 2Ф21, курсор на кнопке 'ВРЕМЯ' нижнего меню. Наблюдать на цифровом индикаторе 'ДАТА' значение даты, соответствующее дате, установленной на персональном компьютере; при этом значение года может отличаться от установленного. Наблюдать на цифровом индикаторе 'ВРЕМЯ' текущее значение времени, совпадающее с показанием индикатора на панели 'время' верхней зоны приоритетной информации (ПИ) и соответствующее времени, установленному на персональном компьютере.

    4.2. Переместить курсор на активное окно 'ДАТА', нажать это активное окно, наблюдать появление символов '-' в разрядах индикатора даты.

    4.3. С помощью цифровой клавиатуры персонального компьютера набрать значение даты, например, 11.11.11. Наблюдать появление правее активного окна надписи-рекомендации 'ВВД'. Соответственно, переместить курсор на кнопку 'ВВД' (зеленого цвета) виртуальной цифровой клавиатуры в зоне КИ формата, нажать эту кнопку, наблюдать заданное значение даты на цифровом индикаторе даты. Набранное значение в систему даты введено в систему. Введенное, заданное значение даты в других местах системы не отображается.

    4.4. Переместить курсор на активное окно 'ВРЕМЯ', нажать это активное окно, наблюдать появление символов '-' в разрядах индикатора времени.

    4.5. В качестве возможного варианта, с помощью виртуальной цифровой клавиатуры в зоне КИ формата набрать значение времени, например, 11:11:11. Наблюдать появление правее активного окна надписи-рекомендации 'ВВД'.

    ВНИМАНИЕ! Если нажать в этом положении курсора активное окно 'ВРЕМЯ' (то есть нажать клавишу ввода Enter персонального компьютера), то набранное значение времени исчезнет, надпись 'ВВД' исчезнет и в разрядах индикатора времени вновь появятся символы '-'. В этом случае следует повторить набор значения времени.

    4.6. Переместить курсор на кнопку 'ВВД' (зеленого цвета) виртуальной цифровой клавиатуры, нажать эту кнопку, наблюдать заданное значение времени на цифровом индикаторе в зоне КИ и на панели 'время' верхней зоны приоритетной информации (ПИ). Набранное значение времени введено.

    4.7. Аналогично можно использовать формат 'ВРЕМЯ' 2Ф49 в линейке 'Р.СОИ' формата Ф1.

    Примечание. Введенные значения даты и времени являются внутренними параметрами обучающей программы и не влияют на состояние персонального компьютера. При следующем входе в обучающую программу в ней появятся значения даты и времени по п.4.1.

   

    5. Ввод значения топлива, работа с форматом 'ТОПЛИВО'

    5.1. На формате Ф1 в линейке 'ТЕХН' нажать кнопку 'СП'. Наблюдать появление меню 'СП' в нижней зоне формата.

    5.2. Переместить курсор в зону нижнего меню и нажать кнопку 'ТОПЛИВО'. Наблюдать появление формата 'ТОПЛИВО' 3Ф35, курсор на кнопке 'ТОПЛИВО', в зоне КИ формата цифровой индикатор 'ТОПЛИВО', значение которого совпадает со значением индикатора на панели 'топливо' верхней зоны приоритетной информации (ПИ).

    5.3. Переместить курсор на активное окно 'ТОПЛИВО', нажать это активное окно, наблюдать появление символов '-' в разрядах индикатора топлива.

    5.4. С помощью цифровой клавиатуры персонального компьютера набрать значение топлива, например, 2803. Наблюдать появление правее активного окна надписи-рекомендации 'ВВД'. Соответственно, переместить курсор на кнопку 'ВВД' (зеленого цвета) виртуальной цифровой клавиатуры в зоне КИ формата, нажать эту кнопку, наблюдать заданное значение топлива на цифровом индикаторе топлива и на панели 'топливо' верхней зоны приоритетной информации (ПИ).

    Значение топлива на момент выхода из обучающей программы запоминается, сохраняется и воспроизводится таким же при следующем входе в обучающую программу.

   

    6. Работа с оповещателем, формат 'ОПОВЕЩ'

    6.1. На формате Ф1 в линейке 'ВП-РЕГ' нажать виртуальную кнопку 'ВРЕМЯ', наблюдать появление формата 'ОПОВЕЩ' 2Ф22, курсор на кнопке 'ОПОВЕЩ' нижнего меню. Наблюдать в зоне кадровой информации пять виртуальных кнопок с цифрами 1..5, пять цифровых индикаторов (ЦИ) и цифровую клавиатуру ввода данных. С помощью данного формата обеспечивается возможность установки пяти независимых значений времени оповещения. В качестве примера проведем установку одного оповещателя.

    6.1. Установить курсор на кнопку '1' и нажать ее. Наблюдать появление символов '-' в разрядах соответствующего цифрового индикатора. Ввести, в оповещатель ? 1 значение времени на 30 60 сек. больше текущего времени (чтобы успеть выполнить все необходимые операции ввода).

    Примечание: Для ввода данных не забыть нажать зеленую кнопку 'ВВД' виртуальной цифровой клавиатуры.

    6.2. При совпадении текущего времени и времени оповещателя, с допуском +1 сек., наблюдать появление в ЦСТ предупреждающего текстового сообщения:

      СРАБОТАЛ

   ОПОВЕЩАТЕЛЬ

    а также наблюдать сброс введенного значения времени оповещателя (пустые разряды ЦИ).

    Для компьютеров с определенной схемой организации звука возможно при этом также прохождение звукового сигнала 'ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ'.

    Примечание: Работа с сообщениями ЦСТ описана в разделе 9 настоящей Инструкции.

    6.3 Провести проверку заблаговременного (принудительного) сброса оповещателя (чтобы он не выдавал сигнал в случае ненадобности):

    - набрать и ввести на любом ЦИ ИнПУ1 любое значение времени оповещателя, например, 12:34:56, наблюдать введенное значение времени на ЦИ;

    - набрать и ввести на том же ЦИ число 99:99:99, наблюдать отсутствие цифр в ЦИ (пустые разряды).

   

    7. Краткое знакомство с навигационной и картографической информацией системы, работа с форматами 'ИНК' и 'НИП'

    7.1. На формате Ф1 в линейке 'Р.СОИ' нажать кнопку 'ИНК', наблюдать появление формата 'ИНК' 2Ф44, курсор на кнопке 'ИНК' нижнего меню.

    7.2. Наблюдать в зоне КИ формата:

    - географическую карту мира,

    - траекторию полета (трассу), - указатель местоположения корабля относительно поверхности Земли (подспутниковую точку),

    - границы тени,

    - зоны радиовидимости наземных измерительных пунктов (НИП) и спутников-ретрансляторов,

    - цифровой индикатор высоты полета, - виртуальную кнопку с надписью 'МП' (место посадки).

    Информация в зоне КИ формата 'ИНК', в основном, соответствует постоянно выдаваемой навигационной и картографической информации в верхней приоритетной зоне (ПИ) в панелях 'картографическая информация', 'вход-выход из тени' и 'зона связь'.

    7.3. Проконтролировать изображения зон радиовидимости НИП и спутников-ретрансляторов на формате 'ИНК'. Чтобы уточнить, какие именно из изображений зон радиовидимости наземных измерительных пунктов и спутников-ретрансляторов включены, следует перейти на формат 'НИП'.

    Для этого в нижнем меню нажатиями виртуальной кнопки 'ѓ' 'стрелка влево' перевести курсор на кнопку 'Ф1' и нажать ее.

    7.4. Наблюдать появление формата Ф1, курсор на кнопке 'ИНК'.

    На формате Ф1 в линейке 'ВП-РЕГ' нажать кнопку 'НИП', наблюдать появление формата 'НИП' 2Ф26, курсор на кнопке 'НИП' нижнего меню.

    Проконтролировать состояние 16 кнопок НИП.

    7.5. Если включена только кнопка 'МСК', включить также и кнопку 'ДЖС'. После этого нажать виртуальную кнопку 'ВВОД'.

    7.6. Если включено несколько кнопок, добиться, чтобы была включена только кнопка 'МСК', при этом для отключения кнопок следует нажимать включенные ('горящие') кнопки. После этого нажать виртуальную кнопку 'ВВОД'.

    7.7. Перейти на формат Ф1 и в линейке 'Р.СОИ' нажать кнопку 'ИНК'.

    Наблюдать появление формата 'ИНК'. Проконтролировать изображения зон радиовидимости НИП.

    Для случая п.7.5 наблюдать изображения двух зон НИП: 'Москва' и 'Джусалы'.

    Для случая п.7.6 наблюдать изображение зоны НИП 'Москва'.

    Примечание: Для перехода между группами форматов 'СУД', 'Р.СОИ' и 'Б.СИСТ' могут использоваться самые правые в нижнем меню кнопки 'перехода' '↓', имеющие оцифровку '0'.

   

    8. Работа с секундомером

    8.1. Наблюдать панель 'секундомер' в зоне приоритетной информации, на любом формате. Проконтролировать наличие нулевого показания секундомера: 0:00:00.0.

    8.2. Режим работы секундомера задается с помощью виртуальной кнопки управления секундомером, расположенной в той же панели.

    8.3. При входе в обучающую программу кнопка управления находится в состоянии готовности к пуску секундомера, на кнопке отображается символ ▲.

    8.4. При последовательном нажатии этой кнопки происходит циклическая смена режимов работы секундомера:

    - пуск секундомера,

    - остановка секундомера, 

    - сброс, очистка показания секундомера.

    Соответственно, меняются символы на кнопке:

    ▲ - 'ПУСК',

    ■ - 'СТОП',

    Х - 'СБРОС'.

    8.5. Секундомер индицирует секунды, десятые доли секунды, минуты и единицы часов.

   

    9. Работа с ЦСТ

    9.1. Центральное сигнальное табло (ЦСТ) предназначено для отображения аварийных, предупреждающих и уведомляющих текстовых сообщений, а также аварийных и предупреждающих сигналов.

    При получении сообщения оно отображается на экране в окне ЦСТ зоны приоритетной информации. После просмотра оператором оно может быть сброшено (нажатием кнопки) в память - буфер просмотренных сообщений; окно оказывается свободным и готовым к приему следующего сообщения.

    Если в окне находится сообщение и пришло новое сообщение, то это новое сообщение сразу отображается на экране, а предыдущее автоматически переходит в буфер просмотренных сообщений, исключая случай, когда предыдущее сообщение было аварийным и требовало отработки.

    Количество сообщений, находящихся в буфере просмотренных сообщений, определяется числом от 1 до 99, которое отображается на цифровом индикаторе в правом верхнем углу ЦСТ. Индикатор в левом верхнем углу ЦСТ в данной версии системы не используется.

    Если в буфере сообщений имеется хотя бы одно аварийное сообщение, то фон правого индикатора становится красным. Если в буфере сообщений имеется хотя бы одно предупреждающее сообщение и нет ни одного аварийного сообщения, то фон правого индикатора становится желтым.

    Сообщения в буфере размещаются строго в порядке поступления.

    При превышении количества сообщений в буфере числа 99 сообщения, пришедшие первыми (раньше других), автоматически вытесняются.

    Работа оператора с центральным сигнальным табло осуществляется с помощью виртуальных клавиатуры 'ЦСТ' в формате 'ЖУРН' 2Ф28:

    - кнопка 'ОЧИСТ' служит для удаления сообщения, находящегося в окне ЦСТ;

    - кнопка 'двойная стрелка влево' служит для вызова на экран сообщений, находящихся в буфере просмотренных сообщений, начиная с последнего до первого;

    - кнопка 'двойная стрелка вправо' служит для вызова на экран сообщений, находящихся в буфере просмотренных сообщений, начиная с первого до последнего;

    - кнопка 'СБРОС' служит для перевода сообщения с экрана в буфер просмотренных сообщений.

    Таким образом, кнопки 'двойная стрелка влево' и 'двойная стрелка вправо' дополняют одна другую при просмотре сообщений и оперативных переходах от одного сообщения к другому вперед и назад по кратчайшему пути.

    9.2. При входе в обучающую программу в окне ЦСТ отображается уведомляющее сообщение:

    УСТАНОВЛЕНА ДАТА И

       ВРЕМЯ ОТ КС-020

    На цифровом индикаторе в правом верхнем углу ЦСТ высвечивается 01 на зеленом фоне, что говорит о том, что в буфере находится еще одно уведомляющее сообщение, а именно:

      ЗАПРЕТ КОРРЕКЦИИ

    DV_Т ПРИ 0<V_АВ<50 M/C

    9.3. Для работы с ЦСТ - перейти на формат 'ЖУРН' 2Ф28 в линейке форматов 'ВП-РЕГ'. Для облегчения чтения формата - нажать кнопку 'СООБЩ' под заголовком 'ЖУРНАЛ' в нижней части зоны КИ формата.

    9.4. Для сброса имеющегося сообщения в ЦСТ - нажать кнопку 'СБРОС' под заголовком 'ЦСТ', наблюдать 'темное окно' ЦСТ и увеличение на единицу показания на цифровом индикаторе.

    9.5. Для листания имеющихся сообщений в буфере ЦСТ - нажимать кнопку 'двойная стрелка влево' или 'двойная стрелка вправо', наблюдать появление сообщений на ЦСТ и по очереди 'темного окна', что говорит о том, что все сообщения сброшены в буфер.

    Можно не сбрасывать сообщение из окна ЦСТ в буфер, тогда при 'листании' сообщений не появляется 'темное окно'. То есть при 'листании' сообщений просматриваются сообщения, содержащиеся в буфере, и содержимое окна ЦСТ.

    9.5. При наличии сообщения в окне ЦСТ нажать кнопку 'ОЧИСТ', наблюдать удаление этого сообщения и уменьшение на единицу показания на цифровом индикаторе в правом верхнем углу ЦСТ.

   

    10. Цифровое управление курсором

    10.1. В ИнПУ обеспечивается возможность управления перемещением курсора с помощью цифровой клавиатуры, в данном случае, клавиатуры персонального компьютера. Цифровое управление перемещением курсора осуществляется при нахождении курсора в меню (в нижней зоне формата), а также в других виртуальных приборах программы. Для выбора необходимой цифровой клавиши подсказкой является изображение цифры на виртуальной кнопке меню.

    10.2. При нахождении курсора в меню нажатие цифровой клавиши вызывает комбинированное действие: наложение курсора на виртуальную кнопку и включение (нажатие) выбранной виртуальной кнопки, то есть переход в желаемый формат. Кнопки меню нумеруются одной цифрой от 1 до 9, кроме того цифра 0 используется для кнопок 'перехода' ?', групп форматов 'СУД' 'Р.СОИ' 'Б.СИСТ'.

    10.3. При выходе курсора из меню изображения цифр на кнопках исчезают; при входе курсора в меню - цифры вновь появляются ('всплывающие цифры').

   

    Принятые в документе и программе сокращения

    БНО - баллистико-навигационное обеспечение

    БРВИ - блок ручного ввода информации

    БЦВК - бортовой цифровой вычислительный комплекс

    ДИР - директивы

    ДУ - двигательная установка

    ИНК - индикатор навигационный космический

    ИнПУ - интегрированный пульт управления

    ИП - режим измерения параметров

    ИПП - индикатор пространственного положения

    ИРВИ - индикатор ручного ввода информации

    КДУ - комбинированная двигательная установка

    КИ - кадровая информация

    КСП - командно-сигнальное поле

    МП - место посадки

    НИП - наземный измерительный пункт

    ОВК - особо важные команды

    ОПС - орбитальная пилотируемая станция

    ПИ - приоритетная информация

    ПК - пульт космонавтов

    ПРВИ - пульт ручного ввода информации

    ПСА - пульт спускаемого аппарата

    РВ - радиовидимость

    РРЖ - регулятор расхода жидкости

    РУС - ручное управление спуском

    РТС - радиотехническая система

    СА - спускаемый аппарат

    СИОС - система исполнительных органов

    СКГС - система контроля герметичности стыковки

    СОИ - система отображения информации

    СПГС - система подачи газовой смеси

    СР - спутник-ретранслятор

    ССВП - система стыковки и внутреннего перехода

    СТР - система терморегулирования

    СУД - система управления движением

    СУС - система управления спуском

    СЭП - система электропитания

    ТВС - телевизионная система

    ТЛМ - телеметрическая информация

    ТК - транспортный корабль

    ТСЭ - табло сигнальное

    УСО - устройство сопряжения с объектом

    ЦИ - цифровой индикатор

    ЦСТ - центральное сигнальное табло

    Ф03 - форма 03 регистрации параметров бортовых систем