УЛУЧШЕНИЕ ОБУЧАЮЩИХ ФУНКЦИЙ ТРЕНАЖЕРА КОСМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА «РАСТЕНИЯ» С ПОМОЩЬЮ ТРЕХМЕРНОЙ ИНТЕРАКТИВНОЙ МОДЕЛИ ОРАНЖЕРЕИ «ЛАДА»
© О.А.Кутепова, А.М.Гутаров
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы профессиональной деятельности космонавтов"
2015 г.
Тренажером для подготовки биологического космического эксперимента (КЭ) «Растения» является опытно-технологический образец аппаратуры космической оранжереи «Лада». Работа тренажера запрограммирована на процесс натурного выращивания растений. Без реального осуществления каждого последовательного шага на этапе монтирования аппаратуры, тестовой проверки и цикла выращивания растений тренажер не работает. Полный цикл выращивания в оранжереи растений в зависимости от их вида занимает от 30 до 90 суток — время, нереализуемое для процесса подготовки и многократного повторения операций в режиме практического обучения космонавтов.
В докладе рассмотрены пути улучшения обучающей функции имеющегося тренажного опытно-технологического образца космической оранжереи «Лада» за счет создания и использования ее трехмерной интерактивной модели.
В случае подготовки КЭ «Растения» именно 3D-модель обеспечивает целевое назначение тренажера, т.е. позволяет реализовать его основные целевые функции: моделирование функционирования объекта; обучающие возможности (формирование и поддержание у космонавтов навыков работы с аппаратурой и программным управлением).
3D-модель идентична реальному образцу оборудования оранжереи «Лада». Логика работы модели соответствует логике работы реальной аппаратуры.
Для обеспечения обучающей функции в 3D-модели реализованы: моделирование всех составных частей оборудования; моделирование возможности интерактивного взаимодействия с отдельными блоками и элементами оборудования; моделирование монтажа и подключения аппаратуры; автономная работа с программным управлением аппаратуры; имитация работы аппаратуры в заданных условиях; имитация динамики роста растений в сжатом (регулируемом) масштабе времени; иллюстрация растений и их стадий роста; имитация работы с растениями (посадка, прореживание, опыление); управление процессом тренировки и обучения (многократное повторение любых действий с аппаратурой и растениями, возврат на любой предыдущий этап).
Использование 3D-модели позволяет на практических занятиях в классе в отсутствии тренажного опытно-технологического образца аппаратуры формировать устойчивые практические навыки работы с космической оранжереей «Лада» и программным управлением аппаратуры.
Представленная в докладе трехмерная интерактивная модель оранжереи «Лада» применяется в наземной подготовке космонавтов на этапах подготовки в группах и экипажах МКС. Методика подготовки к проведению КЭ «Растения» на 3D-модели оборудования позволяет сделать обучение практически самостоятельным и автономным.