Оптико-электронный стрелковый тренажер

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(72) Авторы Дубина Сергей Александрович Костюкович Сергей Николаевич Мацкевич Артур Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Военная академия Республики Беларусь(57) Оптико-электронный стрелковый тренажер, состоящий из оружия со спусковым механизмом, снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок, вычислителя, который соединен с устройством отображения,проекционным устройством, звуковыми колонками, блоком управления, который соединен с поворотным устройством, на котором закреплено проекционное устройство, экрана тренажера, видеокамеры, отличающийся тем, что дополнительно содержит -1 комплект оружия со спусковым механизмом, снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок, и -1 видеокамеру, причем все видеокамеры устройства закреплены на стволах и соединены со спусковыми механизмами соответствующих комплектов оружия, а также подключены к вычислителю.(56) 1. Патент 2065131, МПК 41 1/18, 1993. 2. Патент 2060437 С 1, МПК 41 3/26, 1996. 3. Патент 2002133769, МПК 41 3/26, 2004. 4. Патент 2147112, МПК 41 3/26, 41 5/02, 2000. 5. Патент 6357, МПК 41 7/00, 41 3/00, 2010. 6. Патент 7048, МПК 41 7/00, 41 3/00, 2011. 7. Шмелев О.Я., Королев В.Ф. Компьютерное управление механическими узлами измерительной техники // Метрология. - 2007. -3. - С. 12-17. Предлагаемое техническое решение относится к области учебных пособий, а именно к оборудованию для тиров, и может быть использовано для тренировки стрельбе из стрелкового оружия без использования боеприпасов. Известен оптико-электронный стрелковый тренажер, содержащий оптический имитатор, фотоэлектрическую мишень и командно-контрольный блок 1. Недостатком данного устройства является то, что тренажер не позволяет проводить тренировочные стрельбы по движущейся мишени группой стрелков. Известен стрелковый тренажер Кудрякова, содержащий источник излучения, выполненный в виде секторной мишени, установленный на стрелковом оружии приемник излучения, связанный с усилителем и схемой обработки сигнала 2. Недостатком данного устройства является то, что тренажер не позволяет проводить тренировочные стрельбы по движущейся мишени группой стрелков. Известен стрелковый тренажер, содержащий оружие, мишенное поле, вычислитель,устройство отображения результатов, звуковые колонки и два микровыключателя, первый из них жестко укреплен на рукоятке оружия под спусковым крючком, второй микровыключатель жестко укреплен на рукоятке под курком, на оружии на кронштейне под стволом размещена видеокамера, которая подключена к видеовходу вычислителя 3. Недостатком данного устройства является то, что тренажер не позволяет проводить тренировочные стрельбы по движущейся мишени группой стрелков. Известна оптико-электронная мишень стрелкового тренажера, которая содержит учебное оружие со спусковым механизмом, снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок, лазерный излучатель, экран тренажера, на котором лазерным излучателем формируется световое пятно, установленный напротив экрана оптико-электронный приемник, содержащий две пары полосовых диафрагм, фоконов и фотоприемников, расположенных под углом 90 друг к другу, а также усилители фототока, схемы фиксации максимального уровня сигнала, аналого-цифровые преобразователи, вычислитель (ЭВМ) и устройство отображения результатов выстрела (монитор) 4. Недостатком данного устройства является то, что тренажер не позволяет проводить тренировочные стрельбы по движущейся мишени группой стрелков. Известен оптико-электронный стрелковый тренажер, который содержит оружие со спусковым механизмом, снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок, лазерный излучатель, экран тренажера, на котором лазерным излучателем формируется световое пятно, вычислитель (ЭВМ), устройство отображения (монитор), проекционное устройство с закрепленной на нем видеокамерой,подключенной к вычислителю, блок включения проекционного устройства, а также звуковые колонки 5. Недостатком данного устройства является то, что тренажер не позволяет проводить тренировочные стрельбы по движущейся мишени группой стрелков. Ближайшим техническим решением, принятым в качестве прототипа, является оптико-электронный стрелковый тренажер, состоящий из оружия со спусковым механизмом,2 84102012.08.30 снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок, лазерного излучателя, экрана тренажера, на котором лазерным излучателем формируется световое пятно, вычислителя (ЭВМ), устройства отображения (монитора), проекционного устройства с закрепленной на нем видеокамерой, подключенной к вычислителю, звуковых колонок, поворотного устройства, на котором закреплено проекционное устройство, и блока управления 6. Недостатком данного устройства является то, что тренажер не позволяет проводить тренировочные стрельбы по движущейся мишени группой стрелков. Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является расширение функциональных возможностей устройства. Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении полезной модели, является предоставлении возможности проводить тренировочные стрельбы по движущейся мишени группой стрелков. Для решения поставленной задачи при осуществлении полезной модели оптикоэлектронный стрелковый тренажер, состоящий из оружия со спусковым механизмом,снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок, вычислителя, который соединен с устройством отображения, проекционным устройством, звуковыми колонками, блоком управления, который соединен с поворотным устройством, на котором закреплено проекционное устройство, экрана тренажера, видеокамеры, дополнительно содержит -1 комплект оружия со спусковым механизмом, снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок,и -1 видеокамеру, причем все видеокамеры устройства закреплены на стволах и соединены со спусковыми механизмами соответствующих комплектов оружия, а также подключены к вычислителю. Оператор тренажера задает программу работы вычислителя,который в соответствии с ней через проекционное устройство формирует на экране тренажера изображение мишени и, последовательно подавая на блок управления изменяющиеся значения координат изображения мишени, обеспечивает с помощью поворотного устройства плавный поворот проекционного устройства, а следовательно, и перемещение изображения мишени по экрану тренажера, имитируя движущуюся мишень. Обучаемые с использованием оружия выполняют стрельбу по ней. При этом вычислитель через видеокамеры, закрепленные на стволах оружия и сориентированные по направлению выстрела,осуществляет фиксирование результатов стрельбы обучаемых (точку прицеливания) и определяет точку попадания с учетом параметров движения мишени с последующим отображением их на устройстве отображения и звуковым сопровождением. На фиг. 1 показана схема оптико-электронного стрелкового тренажера, на фиг. 2 представлен вид экрана устройства отображения с профилем мишени, проецируемой на экран тренажера, на фиг. 3 представлен вид экрана устройства отображения с профилем мишени, проецируемой на экран тренажера, точкой прицеливания и точкой попадания в поле мишени, на фиг. 4 представлен вид экрана устройства отображения с профилем мишени,проецируемой на экран тренажера, точкой прицеливания в поле мишени и точкой попадания вне поля мишени. Предлагаемый оптико-электронный стрелковый тренажер (фиг. 1) содержиткомплектов оружия 1 со спусковым механизмом, снабженным контактом, замыкающим электрическую цепь при нажатии на спусковой крючок,видеокамер 2, экран тренажера 3,вычислитель (ЭВМ) 4, устройство отображения (монитор) 5, проекционное устройство 6,звуковые колонки 7, поворотное устройство 8, блок управления 9. Оптико-электронный стрелковый тренажер работает в двух режимах настройка и работа. Режим работы определяется переключением вычислителя 4 на соответствующий алгоритм работы. 84102012.08.30 На этапе подготовки к применению используется режим настойка. При работе в этом режиме оператор тренажера для всехкомплектов оружия 1 выполняет следующие действия закрепляет видеокамеру 2 на стволе оружия 1 и направляет оружие 1 на экран тренажера 3 после включения проекционного устройства 6 и нажатия на спусковой механизм оружия 1 вычислитель 4 обеспечивает вывод на устройство отображения результатов (монитор) 5 сигнала от видеокамеры 2 регулирует настройки и положение видеокамеры 2 на стволе оружия 1 таким образом,чтобы точка прицеливания на профиле мишени, проецируемой проекционным устройством 6 на экран тренажера 3, совпадала с центром изображения от видеокамеры 2 - пересечением пунктирных линий (фиг. 2) фиксирует положение видеокамеры 2, чем обеспечивается возможность вычислителю 4 получать изображение точки прицеливания при любом направлении оружия 1 после фиксации видеокамеры на стволе оружия 1 производит выстрел в центр мишени и запоминает поступившее от видеокамеры 2 изображение мишени в памяти вычислителя 4. Далее оператор с помощью вычислителя 4 устанавливает проекционное устройство 6 в крайние положения так, чтобы изображение мишени не выходило за пределы экрана тренажера 3, и фиксирует в вычислителе 4 граничные значения соответствующих координат. Данные значения необходимы для корректной работы программ по управлению перемещением изображения мишени по экрану тренажера 3. Режим работы тренажера работа предназначен для тренировки стрельбе из стрелкового оружия обучаемых (стрелков). При работе в этом режиме оператор тренажера выбирает программу перемещения изображения мишени по экрану тренажера 3, в соответствии с которой вычислитель 4 выдает на блок управления 9 координаты изображения мишени и поворотное устройство 8 направляет проекционное устройство 6 в необходимую область экрана тренажера 3. Затем вычислитель 4 подает сигнал включения на проекционное устройство 6. По этому сигналу проекционное устройство 6 включается и на экран тренажера 3 в выбранной области проецируется профиль мишени (фиг. 1). Далее вычислитель 4, последовательно подавая на блок управления 9 изменяющиеся значения координат изображения мишени, обеспечивает с помощью поворотного устройства 8 плавный поворот проекционного устройства 6, а следовательно, и перемещение изображения мишени по экрану тренажера 3 в заданном направлении и с заданной скоростью, имитируя движущуюся мишень. Обучаемые (в количестве дочеловек) с использованием оружия 1 с установленными на нем видеокамерами 2 выполняют стрельбу по проецируемой на экране тренажера 3 мишени (фиг. 1). При этом каждый из них нажимает спусковой крючок спускового механизма оружия 1, снабженного контактом, замыкающим электрическую цепь при таком нажатии, что приводит к поступлению сигнала от спускового механизма на соответствующую видеокамеру 2. По этому сигналу вычислитель 4 считывает сигнал от видеокамеры 2 в память и осуществляет определение результатов стрельбы (попал или не попал в мишень) с последующим показом изображения от видеокамеры 2 на устройстве отображения 5 и соответствующим звуковым сопровождением на звуковых колонках 8. При этом точка попадания определяется с учетом скорости и направления движения мишени. Примеры возможных вариантов изображений, полученных от видеокамеры 2 в момент выстрела обучаемого, представлены на фиг. 3, 4. Результат стрельбы каждого обучаемого по мишени на экране тренажера 3 определяется вычислителем 4 на основании определения местоположения точки попадания путем сравнения хранящегося в его памяти изображения мишени и поступившего в момент выстрела изображения от видеокамеры 2 с точкой прицеливания - пересечением пунктирных линий (фиг. 3, 4) с учетом параметров перемещения мишени. 4 84102012.08.30 В случае наличия точки попадания в границах мишени (фиг. 3) имеет место поражение мишени. В случае отсутствия точки попадания в границах мишени (фиг. 4) имеет место промах. Мишень считается непораженной. Для каждого результата выстрела в звуковых колонках 8 воспроизводится свой звуковой сигнал. Окончание стрельб по каждой мишени может производиться в зависимости от методики тренировки. Например, в случае первого поражения мишени или в случае достижения мишенью границ экрана тренажера 3 вычислитель 4 может прекратить выдавать на блок управления 9 координаты изображения мишени и подать на проекционное устройство 6 сигнал выключения, по которому проекционное устройство 6 выключится, а мишень исчезнет с экрана тренажера 3. Или если по условиям тренировки мишень видна на экране тренажера 3 больше заданного времени, вычислитель 4 также может прекратить выдавать на блок управления 9 координаты изображения мишени и подать на проекционное устройство 6 сигнал выключения, по которому проекционное устройство 6 выключится, мишень исчезнет с экрана тренажера 3. После выключения проекционного устройства 6 и исчезновения мишени с экрана тренажера 3 в соответствии с планом тренировки вычислитель автоматически либо оператор тренажера вручную выбирает программу перемещения изображения мишени по экрану тренажера 3. Работа тренажера повторяется по вышеизложенному порядку. Оружие для стрельбы 1 в предлагаемом устройстве реализуется аналогично серийному. Экран тренажера 3 должен представлять собой поверхность, на которой достаточно четко видна проецируемая мишень. Вычислитель (ЭВМ) 4, устройство отображения (монитор) 5, видеокамера 7, звуковые колонки 8 могут выбираться из серийно производимых и должны иметь возможность подключаться в соответствии со схемой тренажера (фиг. 1). В качестве проекционного устройства 6 можно использовать как прожектор с трафаретом мишени, так и более сложное электронное устройство. Поворотное устройство 8 может быть выполнено на базе шаговых двигателей, а для реализации блока управления 9 можно использовать устройство управления шаговыми двигателями, предложенное в 7. Таким образом, предлагаемый оптико-электронный стрелковый тренажер обеспечивает проведение тренировок группы стрелков одновременно для отработки навыков стрельбы без использования боеприпасов по мишени, направление движения и скорость перемещения которой устанавливается оператором на определенный промежуток времени. Возможности устройства позволяют разработать методики тренировок с расширенным перечнем отрабатываемых навыков стрельбы, проводить тренировки с документированием по каждому обучаемому. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6