Длительная эксплуатация орбитальных комплексов требует поддержания у космонавтов навыков по выполнению определенных функций. Особенно это важно, если связано с жизнеобеспечением деятельности космонавтов. Институтом проблем управления РАН совместно с РКК "Энергия" разработан тренажер по срочному покиданию космонавтами российских модулей Международной космической станции (МКС).
Структура программного обеспечения
 |
| Рис. 1 |
В блоке 3D хранится объемная геометрическая модель внутреннего помещения российских модулей МКС, включающая внутреннюю обшивку модулей, размещенную внутри модулей аппаратуру, пульты управления, технологические переходы и т.п. 3D-модель создавалась с использованием системы ГРАФИКА-81-3D1 на основе чертежной документации. Создание реалистических изображений модели с учетом раскраски и наложения текстур производилось на системе 3D Studio. При этом 3D-модель передавалась из системы ГРАФИКА-81-3D в 3D Studio через DXF формат системы AutoCAD. Подготовленная модель из 3D Studio преобразовывалась в Х файлы с использованием CONV3DS, которые затем формируют 3D-модель в блоке 3D тренажера.
Блок ПР3D в реальном времени, в зависимости от предполагаемого местоположения космонавта(камеры), преобразует 3D-модель в картинную плоскость. Моделирование передвижения по орбитальной станции осуществляется с помощью нажатия соответствующих клавиш: вперед, назад, вверх, вниз.
Блок 2D хранит плоские геометрические модели пультов и аппаратуры, с которыми экипаж работает при срочном покидании.
Блок ФБС содержит функциональные модели подения давления при разгерметизации МКС, задымленности и посторонних запахов. В процессе работы этот блок передает на блок 2D состояние бортовых систем и оборудования, а также их реакцию на действия космонавтов.
Блок ОДК регистрирует текущие действия космонавта, сравнивает их с эталонными, анализирует и выдает результаты.
Блок визуализации В выполняет задачи создания и регенерации реалистических изображений 3D- моделей орбитального комплекса. Блок построен на базе DirectX 5SDK, который предоставляет разработчику множество программных интерфейсов, позволяющих создавать высокопроизводительные мультимедийные и игровые приложения реального времени. Блок В осуществляет в реальном времени отображение трехмерной модели на экране дисплея с учетом цвета, текстур и источников освещения.
Блок управления У формирует команды последовательного подключения соответствующих блоков программного обеспечения в различных режимах функционирования, в том числе управление изображением, управление перемещением, моделирование работы на пультах и в переходном отсеке.
В качестве инструмента для разработки программного обеспечения использовался BORLAND C++ BILDER версия 3.
Работа тренажера
Тренажер по срочному покиданию МКС работает в следующих режимах: создания геометрической модели МКС, ее реконфигурации при необходимости, обозрения внутреннего помещения модулей и переходного отсека, перемещения точки наблюдения по внутреннему пространству МКС, моделирование действий космонавта по работе с пультами управления и другой аппаратурой. Отображение результатов действия космонавтов обеспечивается в реальном времени и визуальной непрерывности при изменении параметров наблюдения, с соблюдением необходимого качества изображения с учетом видимости, цвета и текстуры наблюдаемых поверхностей.
 |  | ||
| Рис. 2 | Рис. 3 |
На рис.2 показана векторная объемная геометрическая модель внутреннего интерьера модулей и переходного отсека, выполненного без удаления невидимых линий, на рис.3 - то же с удалением невидимых линий. Модели созданы на системе Графика-81-3D. На рис.4 показана проекция модели на картинную плоскость из точки нахождения наблюдателя. Сбоку виден пульт управления, на заднем плане – люк, воздухопровод, электрический кабель и переходной отсек. На рис.5 показана плоская модель пульта управления
 |  | ||
| Рис. 4 | Рис. 5 |