Тренажер для обучения стрельбе по движущимся мишеням

Тренажер для обучения стрельбе по движущимся мишеням

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к военной области, в частности к средствам обучения стрелка стрельбе по движущимся мишеням.

Известна электронно-аккустическая мишень, содержащая мишенный щит, выполненный из пуленепробиваемого материала с укрепленными по краям пьезодатчиками, подключенными через усилители к устройству обработки информации [А.с. СССР №1147127, МПК F41J 5/06, 1984].

Недостатком аналога является невозможность обучения стрельбе по движущимся мишеням.

Прототипом является тренажер для обучения стрельбе по движущимся мишеням, содержащий блок обработки информации, несколько пар кинопроекторов с электродвигателями и осветительными лампами, оружие условного выстрела с прицелом и приемной оптической системой с фотоприемником, фотоэлементом и усилителем, при этом в каждой паре первый из кинопроекторов содержит фильм с изображением цели с группой из нескольких меток, а второй кинопроектор содержит фильм с признаком поражения цели [Пат. РФ 2335729, МПК F41G 3/26, F41J 9/14, 2008].

Недостатками прототипа являются:

- сложность конструкции;

- ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью проведения стрельб в условиях, максимально приближенных к боевым.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей.

Задача решается тем, что тренажер для обучения стрельбе по движущимся мишеням, содержащий экран, усилитель, блок обработки, оружие, по крайней мере один кинопроектор, снабжен компьютером, первый вход которого соединен с устройством отсчета времени демонстрации фильма кинопроектором, а второй - с выходом блока обработки, при этом экран выполнен в виде пуленепробиваемой металлической пластины с расположенными на ее торцах акустическими датчиками, причем датчики первой пары противоположных торцов соответственно через усилители соединены с первым и вторым входами блока обработки, а датчики второй пары - с третьим и четвертым входами этого блока.

Блок обработки выполнен в виде генератора импульсов, трех коммутаторов, двух счетчиков и четырех регистров, выходы которых соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами первого коммутатора, выход которого является выходом блока обработки, а пятый вход подключен к входу первого регистра и к первому выходу второго коммутатора, второй выход которого через первый счетчик подключен ко второму регистру, а первый вход - к выходу генератора и к первому входу третьего коммутатора, первый выход которого соединен с третьим регистром, а второй выход через второй счетчик подключен к четвертому регистру, при этом второй и третий входы второго и третьего коммутаторов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами блока обработки. Частота генератора равна половине значения скорости распространения звука в материале экрана.

Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.

Снабжение тренажера для обучения стрельбе по движущимся мишеням компьютером, первый вход которого соединен с устройством отсчета времени демонстрации фильма кинопроектором, а второй - с выходом блока обработки, при этом экран выполнен в виде пуленепробиваемой металлической пластины с расположенными на ее торцах акустическими датчиками, причем датчики первой пары противоположных торцов соответственно через усилители соединены с первым и вторым входами блока обработки, а датчики второй пары - с третьим и четвертым входами этого блока, расширяет функциональные возможности. Обучаемый производит выстрелы из стрелкового оружия, причем на местности практически в любых погодных условиях. Кроме того, использование серийно выпускающегося компьютера упрощает конструкцию тренажера в целом, делает его более мобильным и позволяет за счет изменения компьютерной программы сравнительно легко менять условия и содержание задач, которые ставятся перед обучаемым стрелком.

Выполнение блока обработки в виде генератора импульсов, трех коммутаторов, двух счетчиков и четырех регистров, выходы которых соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами первого коммутатора, выход которого является выходом блока обработки, а пятый вход подключен к входу первого регистра и к первому выходу второго коммутатора, второй выход которого через первый счетчик подключен ко второму регистру, а первый вход - к выходу генератора и к первому входу третьего коммутатора, первый выход которого соединен с третьим регистром, а второй выход через второй счетчик подключен к четвертому регистру, при этом второй и третий входы второго и третьего коммутаторов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами блока обработки, позволяет упростить конструкцию этого блока и ввод полученной информации в компьютер.

Выбор частоты генератора, равной половине значения скорости распространения звука в материале экрана, дает возможность получать координаты попадания пули в пуленепробиваемую пластину численно равными количеству импульсов, записанных в счетчик блока обработки, что упрощает конструкцию последнего и дальнейший ввод этой информации в компьютер.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена схема экрана тренажера для обучения стрельбе по движущимся мишеням. На фиг. 2 изображена функциональная схема тренажера.

Тренажер для обучения стрельбе по движущимся мишеням содержит пуленепробиваемую металлическую пластину 1 (экран), на которую кинопроектором проецируется изображение и на торцах которой размещены пьезоэлектрические датчики 2, 3, 4, 5, причем датчики 3, 5 соответственно через усилители 7, 8 соединены с первым и вторым входами блока 6 обработки, а датчики 2, 4 через усилители 9, 10 - с третьим и четвертым входами этого блока, выход которого соединен с входом 11 компьютера 12, вход 13 которого подключен к устройству отсчета времени демонстрации фильма кинопроектора (не показан).

Блок обработки выполнен в виде генератора 14 импульсов, коммутаторов 15, 16, 17, счетчиков 18, 19 и регистров 20, 21, 22, 23, выходы которых соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами коммутатора 17, выход которого является выходом блока обработки, а пятый вход подключен к входу регистра 20 и к первому выходу коммутатора 15, второй выход которого через счетчик 18 подключен к регистру 22, а первый вход - к выходу генератора 14 и к первому входу коммутатора 16, первый выход которого соединен с регистром 21, а второй выход через счетчик 19 подключен к регистру 23, при этом второй и третий входы коммутаторов 15, 16 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами блока обработки.

Тренажер для обучения стрельбе по движущимся мишеням работает следующим образом.

Кинопроектором демонстрируют на экран (пуленепробиваемую металлическую пластину 1) фильм с элементами поражения, принадлежащими условному противнику, при этом центр изображения (кадра) совмещают с началом мнимых осей координат пластины 1 (фиг. 1, 2). Заранее координаты зон поражения, находящихся, например, на каждом 24-м кадре, а также время, которое соответствует прохождению этого кадра на экране при демонстрации фильма, заносят в память компьютера. Для облегчения этой процедуры можно сначала снимать элементы поражения на темном фоне, а потом проецировать их на монтажном столике на небольшую матрицу с фотоэлементами. Сигналы с засвечиваемых элементов матрицы заносятся в память, обозначая зону поражения, а потом масштабируются в зависимости от величины пластины 1. Затем сюжеты с элементами поражения, снятыми на черном фоне, накладываются на нужный фон, например лес, горный пейзаж и т.п. Заметим, что зоны поражения могут быть подразделены на опасные и неопасные, например голова солдата представляет собой опасную зону, рука - неопасную. Границу зоны можно также отнести к неопасному поражению (касательное ранение).

Предположим, что на пластине 1 демонстрируется фильм с сюжетами перемещающихся в траншеях солдат условного противника, которые периодически частично показываются из траншеи. Обучаемый стрелок находится от пластины 1 на определенном расстоянии, например на дистанции дальности действительного огня по одиночной цели, и, наблюдая через оптический прицел за действиями, происходящими на экране, старается поразить противника путем попадания пулей в зону поражения. При этом обучение может проходить в различных условиях - при плохой освещенности, ветре, тумане и т.п., т.е. при погоде, которая установилась в данное время в месте установки экрана, а также с использованием рельефа этого места, что значительно повышает уровень обучения, позволяя приблизить условия стрельбы к реальным ситуациям.

После проведения выстрела и попадания пули в экран в толще пластины 1 будет расходиться круговая акустическая волна. Предположим, что пуля попала в точку А, к противолежащим граням пластины фронт круговой волны придет с некоторой разницей во времени, прямо пропорциональной удалению этой точки от центра пластины, т.е. от начала условных координат. Размещенные на торцах пластины датчики 2-5 формируют в момент прихода фронта волны электрические сигналы, которые через соответствующие усилители поступают на входы блока обработки, посредством которого осуществляется определение координат точки попадания пули. Очевидно, что x_п=(b₁-b₂)/2, y_п=(а ₁-а ₂)/2 или x_п=ν(t_b1-t_b2)/2, а y_п=ν(t_a1-t_a2)/2, где ν - скорость распространения акустической волны в материале плиты; t_b1, t_b2, t_a1, t_a2 - соответственно временные отрезки, через которые фронт акустической волны пройдет расстояния b₁, b₂, a ₁, a ₂. Разность указанных временных отрезков определяется подсчетом числа n импульсов, поступивших с частой f с выхода генератора 14 в счетчики 18, 19, тогда, например x_п=νn₁₉/(2f) и y_п=νn₁₈/(2f), где n₁₈, n₁₉, - число импульсов, поступивших соответственно в счетчики 18, 19. Если частоту генератора взять равной ν/2, то координаты будут равны числу импульсов, поступивших в соответствующие счетчики.

В момент прихода фронта акустической волны сначала срабатывает ближний к точке попадания датчик, предположим датчик 3. Его сигнал поступает на усилитель 7, с которого в виде сформированного прямоугольного импульса приходит на вход коммутатора 15, который разрешает прохождение импульсов с генератора 14 на вход счетчика 18 и определяет знак координаты по положению датчика относительно оси, в данном случае «плюс». Информация о знаке записывается в регистр 20.

При достижении акустической волной противоположного датчика 5 коммутатор 15 переключается в исходное состояние, запрещая прохождение импульсов в счетчик 18, информация с которого (о значении координаты) записывается в регистр 22. Аналогичным образом информация о другой координате и ее знаке записывается в регистры 23, 21.

Одновременно с записью информации в регистр 20 сигнал с коммутатора 15 поступает на коммутатор 17, инициируя его работу, в результате чего последний вначале запускает по входу 11 программу компьютера 12, а затем поочередно передает ему данные с регистров 20-23.

Компьютер по программе сначала определяет момент времени (информация о котором поступает на его вход 13), в который произошло попадание пули в пластину 1 и по которому определяет соответствующий кадр фильма, извлекая из памяти координаты зон поражения, представленных на этом кадре. Затем компьютер сравнивает эти координаты с данными, полученными из регистров 20-23, т.е. с координатами точки попадания пули. Если последние попадают в зону поражения, то считается, что стрелок поразил цель. После этого кинопроектором демонстрируют на экран фильм с другим сюжетом.

Внедрение изобретения позволит создать простой по конструкции тренажер, позволяющий проводить обучение стрелков в условиях, максимально приближенных к реальным.

1. Тренажер для обучения стрельбе по движущимся мишеням, содержащий экран, усилитель, блок обработки, оружие, по крайней мере один кинопроектор, отличающийся тем, что он снабжен компьютером, первый вход которого соединен с устройством отсчета времени демонстрации фильма кинопроектором, а второй - с выходом блока обработки, при этом экран выполнен в виде пуленепробиваемой металлической пластины с расположенными на ее торцах акустическими датчиками, причем датчики первой пары противоположных торцов соответственно через усилители соединены с первым и вторым входами блока обработки, а датчики второй пары - с третьим и четвертым входами этого блока.

2. Тренажер по п. 1, отличающийся тем, что блок обработки выполнен в виде генератора импульсов, трех коммутаторов, двух счетчиков и четырех регистров, выходы которых соответственно соединены с первым, вторым, третьим и четвертым входами первого коммутатора, выход которого является выходом блока обработки, а пятый вход подключен к входу первого регистра и к первому выходу второго коммутатора, второй выход которого через первый счетчик подключен ко второму регистру, а первый вход - к выходу генератора и к первому входу третьего коммутатора, первый выход которого соединен с третьим регистром, а второй выход через второй счетчик подключен к четвертому регистру, при этом второй и третий входы второго и третьего коммутаторов являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами блока обработки.