Световой экран для определения координат пролета пули



Световой экран для определения координат пролета пули
Световой экран для определения координат пролета пули
Световой экран для определения координат пролета пули
Световой экран для определения координат пролета пули

 


Владельцы патента RU 2484414:

Шарипов Рафас Максумович (RU)

Световой экран предназначен для определения координат пролета пули или снаряда по прерыванию лучей двух источников излучения, фиксируемого рядом фотоприемников. Источники излучения различимы по величине выходного сигнала фотоприемников, при этом каждый фотоприемник оптически сопряжен с обоими источниками излучения и соединен с двумя компараторами, позволяющими определить, луч какого из двух источников излучения был прерван в отношении подключенного к ним фотоприемника. Технический результат заключается в обеспечении возможности упрощения конструкции светового экрана. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Устройство относится к системам определения попаданий. Более точно, к используемым в мишенном комплексе световым экранам, позволяющим определить координаты пролета пули или снаряда.

Уровень техники

Известны световые экраны для определения координат пролета пули или снаряда по прерыванию лучей источников света, фиксируемого фотоприемниками, например JP 2007162989 от 28.06.2008, CN 201149467 от 12.11.2008, CN 2682371 от 02.03.2005, DE 10119586 от 31.10.2002 и RU 2068538 от 27.10.1996.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является световой экран, см. патент US 5577733 от 26.11.1996, для определения координат пролета пули или снаряда по прерыванию лучей источников излучения, фиксируемого рядом фотоприемников.

Недостатком этого известного светового экрана является необходимость использования, по меньшей мере, двух линеек фотоприемников, установленных на разных стойках.

В существующем уровне техники не выявлен комплект элементов светового экрана, который может быть самостоятельным продуктом, поставляемым для монтажа светового экрана.

Раскрытие изобретения

Технический результат, достигаемый в заявленных световом экране и комплекте элементов светового экрана, заключается в реализации расширения арсенала технических средств и при этом упрощении конструкции светового экрана, поскольку для определения координат пролета пули достаточно использования одной (а не двух, как в прототипе) линейки фотоприемников с одним рядом фотоприемников, а для определения баллистических характеристик пули достаточно двух (а не четырех, как в прототипе) линеек фотоприемников, каждая с одним рядом фотоприемников, или одной линейки с двумя рядами фотоприемников. Кроме того, техническим результатом является увеличение точности определения координат пролета пули или снаряда, поскольку ряд фотоприемников и оба лазера, с которыми сопряжены фотоприемники, находятся в одной плоскости.

При расположении двух линеек фотоприемников, каждая с одним рядом фотоприемников на противоположных стойках, и использовании двух пар источников света достигается технический результат, заключающийся в использовании всего (а не части, как в прототипе) проема между двумя стойками с линейками фотоприемников и источниками света для определения координат пролета пули или снаряда.

Техническим результатом, достигаемым в заявленном комплекте элементов светового экрана, является также универсальность его использования с одной или двумя мишенями, или с большим числом мишеней. Световой экран может быть смонтирован и установлен практически в любом месте, выбранном для стрельбы по мишеням, а его монтаж сводится к установке двух стоек и оптическому сопряжению фотодетекторов с источниками света.

Указанные технические результаты достигаются в световом экране для определения координат пролета пули или снаряда по прерыванию лучей источников излучения, фиксируемого рядом фотоприемников (расположенным на линейке, установленной или вертикально, или горизонтально, или под углом к горизонту), включающим, по меньшей мере, два (установленных на кронштейнах, или подставках, или стойке) источника, различаемые по величине выходного сигнала фотоприемников, при этом каждый фотоприемник оптически сопряжен с обоими источниками излучения и соединен с двумя компараторами, позволяющими определить, луч какого из двух источников излучения был прерван в отношении подключенного к ним фотоприемника.

Источники излучения могут отличаться друг от друга мощностью излучения.

Источники излучения могут отличаться друг от друга длиной волны излучения, а фотоприемники при этом должны быть выполнены с различной чувствительностью к излучению с различными длинами волн.

Световой экран может включать первую и вторую стойки, причем ряд фотоприемников расположен на первой стойке (вдоль нее), а источники излучения установлены на второй стойке.

Световой экран может дополнительно включать еще один источник излучения, установленный на второй стойке, при этом мощность излучения дополнительного источника излучения отличается от мощности излучения каждого из других двух источников излучения, а каждый фотоприемник соединен с тремя компараторами, позволяющими определить, луч какого из трех источников излучения был прерван (при пролете пули) в отношении подключенного к ним фотоприемника, оптически сопряженного с тремя источниками света.

Световой экран может дополнительно включать еще один расположенный на первой стойке (вдоль нее) ряд фотоприемников, каждый фотоприемник которого также соединен с двумя компараторами, позволяющими определить, луч какого из двух источников излучения был прерван (при пролете пули) в отношении подключенного к ним фотоприемника, оптически сопряженного с обоими источниками излучения, установленными на второй стойке.

Световой экран может дополнительно включать два источника излучения, расположенные на первой стойке, и ряд оптически сопряженных с ними фотоприемников, расположенный на второй стойке, причем каждый фотоприемник соединен с двумя компараторами, позволяющими определить луч какого из двух источников излучения, установленных на первой стойке, был прерван (при пролете пули) в отношении подключенного к ним фотоприемника.

Световой экран может дополнительно включать микроконтроллер, установленный на стойке и подключенный к выходу компараторов, подключенных к фотоприемникам.

Источники излучения могут быть выполнены в виде лазерных диодов с длиной волны излучения в диапазоне чувствительности фотоприемников от 600 до 1050 нм.

Указанные технические результаты достигаются в комплекте элементов светового экрана, позволяющего определить координаты пролета пули по прерыванию лучей лазеров, фиксируемого фотоприемниками, включающий, линейку фотоприемников, два лазера и две стойки, выполненные с возможностью установки, соответственно, линейки фотоприемников, располагаемой вдоль стойки, и двух лазеров.

Комплект может дополнительно включать микроконтроллер, устанавливаемый на стойке и подключаемый к линейке фотоприемников.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 представлена схема светового экрана с двумя источниками излучения.

На фиг.2 и фиг.3 представлены линейки фотоприемников, соответственно, с одним и двумя рядами фотоприемников.

На фиг.4 представлена схема светового экрана с двумя стойками и двумя источниками излучения на каждой стойке.

Осуществление изобретения

Как показано на фиг.1, световой экран может состоять из основания 1 с расположенной на нем линейкой 2 фотоприемников (показана на фиг.2 и фиг.3) и лазерных диодов 3 и 4, которые установлены над основанием на кронштейнах 5 и 6. На фиг.1 показана зона, где излучения обоих источников перекрываются и целесообразно расположение изображения мишени. Очевидно, что расположение основания 1 не обязательно горизонтально. Оно может быть расположено вертикально, т.е. являться стойкой, или под углом к горизонту. Стойка, кронштейны и линейка фотоприемников могут образовывать комплект элементов светового экрана. Вместо кронштейнов может быть использовано другое основание (крепящееся, например, на потолке стрелковой галереи) или вторая стойка.

На фиг.2 показано основание 1 с установленной на нем линейкой 2 с рядом фотоприемников 7, например фотодиодов BPW-34. Линейка фотоприемников (фотодиодов) - блок, включает основу (в виде линейки), на которой установлены ряд или ряды фотоприемников, компараторы и осуществлена коммутация фотоприемников и компараторов, может также включать средства усиления и обработки сигналов от фотоприемников. Все фотоприемники 7 оптически сопряжены с лазерными диодами 2 и 3. На каждый фотоприемник 7 приходится по два подключенных к нему компаратора, с различными опорными напряжениями. Излучения лазерных диодов 2 и 3 различной мощности, что позволяет различить с помощью компараторов соответствующие сигналы на выходе фотодиода. Чувствительность фотодиодов BPW-34 существенно зависит от длины волны излучения, что также может использоваться для различения излучений лазерных диодов по величине сигнала на выходе фотодиода.

На фиг.3 показано основание 1 для другого варианта осуществления светового экрана с установленной на нем линейкой 2 с двумя рядами фотоприемников 7. Все фотоприемники также оптически сопряжены с лазерными диодами 2 и 3. При таком осуществлении светового экрана возможно определение баллистических характеристик пули путем определения координат и временного интервала пролета пули между плоскостями, образованными лазерными диодами и рядами фотоприемников.

На фиг.4 показан световой экран, который состоит из стойки 8 с установленными на ней линейкой фотоприемников (показана на фиг.2 и фиг.3) и лазерными диодами 9 и 10, и стойки 11 с установленными на ней линейкой или линейками фотоприемников (также показана на фиг.2 и фиг.3) и лазерными диодами 12 и 13. Стойки 8 и 11 прикреплены к стенам 14 и 15 стрелковой галереи, но могут быть прикреплены к полу стрелковой галереи, или снабжены общим основанием. Показаны также изображения мишеней на проекционном экране. Такая компоновка светового экрана позволяет использовать весь (а не часть, как в прототипе) проем между двумя стойками с линейками фотоприемников. Две стойки, линейки фотоприемников и лазерные диоды также могут образовывать комплект элементов светового экрана, позволяющий смонтировать световой экран в выбранном месте.

В качестве источников излучения используются лазерные модули с лазерными диодами, длина волны 650 нм и/или 850 нм. Поскольку эти длины волн излучения лежат в инфракрасной области, через этот «лазерный экран» беспрепятственно демонстрируются проецируемые видеопроектором изображения мишеней, ситуаций, поражаемых или не поражаемых объектов.

Лазерные модули формируют плоские пучки излучения, засвечивающие на противоположных стойках одну или две полосы шириной 3,5-5,5 мм. Лазерные модули, как показано на фиг.4 установлены так, чтобы перекрывать своим излучением три мишени, изображение которых формируется на демонстрационном экране.

Таким образом, предоставляется возможность стрелять одновременно трем стрелкам. Поскольку стойки светового экрана могут быть расставлены на большем удалении, количество стрелков может быть увеличено. Максимальное количество стрелков определяется шириной стрелковой галереи и требованиями безопасности при стрельбе (как правило, ~1500 мм по осям направлений стрельбы).

1. Световой экран для определения координат пролета пули или снаряда по прерыванию лучей источников излучения, фиксируемого рядом фотоприемников, отличающийся тем, что включает, по меньшей мере, два источника излучения, различаемые по величине выходного сигнала фотоприемников, при этом каждый фотоприемник оптически сопряжен с обоими источниками излучения и соединен с двумя компараторами, позволяющими определить, луч какого из двух источников излучения был прерван в отношении подключенного к ним фотоприемника.

2. Световой экран по п.1, отличающийся тем, что источники излучения отличаются друг от друга мощностью излучения.

3. Световой экран по п.1, отличающийся тем, что источники излучения отличаются друг от друга длиной волны излучения, а фотоприемники выполнены с различной чувствительностью к излучению с различными длинами волн.

4. Световой экран по п.1, отличающийся тем, что включает первую и вторую стойки, причем ряд фотоприемников расположен на первой стойке, а источники излучения установлены на второй стойке.

5. Световой экран по п.4, отличающийся тем, что дополнительно включает еще один расположенный на первой стойке ряд фотоприемников, каждый фотоприемник соединен с двумя компараторами, позволяющими определить, луч какого из двух источников излучения был прерван в отношении подключенного к ним фотоприемника, оптически сопряженного с обоими источниками излучения, установленными на второй стойке.

6. Световой экран по п.4, отличающийся тем, что дополнительно включает два источника излучения, расположенные на первой стойке, и ряд оптически сопряженных с ними фотоприемников, расположенный на второй стойке, причем каждый фотоприемник соединен с двумя компараторами, позволяющими определить, луч какого из двух источников излучения, установленных на первой стойке, был прерван в отношении подключенного к ним фотоприемника.

7. Световой экран по п.4, отличающийся тем, что дополнительно включает микроконтроллер, установленный на стойке и подключенный к выходу компараторов, подключенных к фотоприемникам.

8. Световой экран по п.1, отличающийся тем, что источники излучения выполнены в виде лазерных диодов с длиной волны излучения в диапазоне чувствительности фотоприемников от 600 до 1050 нм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к мишенным средствам для определения координат положения в пространстве и во времени пуль и снарядов в различных средах с возможностью восстановления их траектории при стрельбе в тире или на полигоне.

Изобретение относится к области взрывной баллистики. .

Изобретение относится к системам индикации мишени и системам определения попаданий. .

Изобретение относится к мехатронике, в частности к учебно-тренировочным средствам, и может использоваться при разработке дистанционно управляемых тренажеров для стрельбы, предназначенных для приобретения практических навыков в прицельной стрельбе по мишеням из любых видов стрелкового оружия.

Изобретение относится к области исследований быстропротекающих процессов, а конкретно к регистрации движения кумулятивных струй в преграде-мишени. .

Изобретение относится к мишенным комплексам, в частности к способам оценки уровня индивидуальной огневой подготовки. .

Изобретение относится к области испытательной и измерительной техники, а именно к способам определения пространственных координат взрыва, например, вызванного подрывом объекта испытаний (ОИ).

Изобретение относится к области оружейной баллистики. .

Изобретение относится к мишеням для определения внешнебаллистических параметров пуль и снарядов при стрельбе прямой наводкой и может использоваться для экспериментального определения внешнебаллистических параметров, а также меткости и кучности стрельбы, приведения оружия к нормальному бою и для обучения и тренировки.

Настоящее изобретение относится к техническим решениям для правоохранительных органов и служб безопасности и более конкретно к способам оценки дальности до точки выстрела. Способ осуществляется путем измерения ударной и дульной волн. При этом осуществляют измерение сигналов, содержащих информацию только об ударной волне, акустическими датчиками, разнесенными в пространстве так, что они формируют антенну, и измерение сигналов дульной волны акустическими датчиками. По измеренным сигналам ударной и дульной волн начальной осуществляют оценку дальности до точки выстрела. Задают начальные предполагаемые значений скорости снаряда и коэффициента его лобового сопротивления, осуществляют выбор в каждом поколении решения, имеющего наименьшее значение невязки, в качестве особи, которая остается неизменной, и осуществляют итеративное вычисление мгновенной скорости снаряда при его движении по траектории для получения обновленных значений дальности до точки выстрела. Технический результат заключается в обеспечении возможности однозначного определения положения места в условиях, когда сигнал дульной волны слаб или отсутствует вообще. 16 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.

Способ относится к области проведения испытаний огневых комплексов для оценки точности попадания в цель различных боеприпасов. Способ определения координат точки падения боеприпаса основан на одновременной регистрации сейсмических и оптических волн, возникающих при ударе о грунт и взрыве боевой части боеприпаса. При этом осуществляется пеленгация оптико-электронными пеленгаторами рассеянного на частицах атмосферного аэрозоля оптического излучения, возникающего при взрыве боевой части боеприпаса. Определение в дополнение к координатам, полученным на основе анализа сейсмических волн, координат точки падения боеприпаса производится по координатам точки пересечения линий пеленгов источника оптического излучения - факела взрыва боеприпаса. Технический результат заключается в повышении точности определения координат точки падения боеприпаса. 3 ил.

Изобретение относится к технике обучения личного состава стрельбе и предназначено для обучения приемам и тактике стрельбы в условиях, максимально приближенных к реальной боевой обстановке. Отличительной особенностью заявленного стрелкового комплекса является то, что пейнтбольный маркер установлен на поворотной платформе, оснащенной автономными приводами горизонтального и вертикального перемещений. На платформе жестко закреплены инфракрасный прожектор и видеокамера слежения за светоотражающей меткой на стрелке, экспонируемой в компьютере. Компьютер связан с блоком идентификации оружия и индивидуализации его лазерных импульсов по радиомаякам, смонтированным в их магазинной коробке, которые функционально связаны через курок оружия с лазерным импульсным излучателем. Технический результат заключается в возможности проведения одновременной стрельбы группой участников при раздельном фиксировании ее результатов за счет автоматической дистанционной идентификации оружия, совмещенной с импульсами лазерных имитаторов выстрелов, а также в повышении точности фиксирования в динамике пространственного положения стрелков при синхронном адекватном наведении устройства метания маркирующих элементов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию тиров и стрельбищ и может быть использовано при проектировании устройств для проведения соревнований по стрельбе, а также для тренировок спортсменов и проведения аттракционов. Способ регистрации попадания в мишень, по которому мишень покрывают электропроводящим покрытием с высокой электропроводностью. Электропроводящее покрытие соединяют через диод с первой клеммой конденсатора и через резистор - с потенциальным входом операционного усилителя. Вторую клемму конденсатора через регулировочный резистор соединяют со вторым входом ОУ. Выход ОУ соединяют со входом исполнительного устройства поворота мишени или световым индикатором регистрации попадания в цель. Технический результат заключается в повышении надежности и скорости определения попаданий пули в мишень, а также в исключении влияния неблагоприятных метеоусловий. 1 ил.

Изобретение относится к конструкциям мишеней для стрельбы. Технический результат, достигаемый от осуществления заявленного изобретения, заключается в том, что мишень компактна, технологична, точна, легко переносима. Снайперская электронная мишень содержит корпус с ручкой для переноса и заднюю ручку, блок мишени, состоящий из двух блоков определения координат полета пули, блока передачи данных и блока светового пятна, блок огневой позиции, состоящий из блоков передачи и приема информации, блока индикации, процессора, подключенного к модему, клавиатуре и к видеомонитору. К корпусу крепится наклонная броневая плита и труба, кромка которой окрашена излучающей краской, на которой находится первое и второе крепления для светодиодов и фотодиодов блока мишени. Световое пятно расположено в центре трубы. Излучатель светового пятна находится на трубе, которая имеет соответствующий вырез. Наклонная броневая плита имеет гофрированную светоотражающую поверхность, крышка крепится к переднему срезу трубы. Отсеки для электронных блоков находятся под трубой, рядом располагается аккумуляторный отсек. Отсек для сбора отработанных пуль находится под броневой плитой и снабжен выдвигающимся ящиком. Светодиоды и фотодиоды креплений располагаются в соответствующих углублениях для фокусировки лучей. 3 ил.

Изобретение относится к средствам инициирования, а именно к реакционным контактным датчикам. Контактный датчик содержит проводник в виде провода, уложенного зигзагообразно между слоями из диэлектрического материала. Проводник уложен в пазы, выполненные в одном из слоев. Слои выполнены из органопластика, содержащего наполнитель из ткани на основе арамидных волокон и полимерное связующее в количестве 10-18% масс. Технический результат - обеспечение высокой вероятности срабатывания контактного датчика под различными углами воздействия динамической нагрузки, а также обеспечение функций бронезащиты и теплозащиты данного датчика. 2 ил.

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений характеристик рассеиваний снарядов при стрельбе из артиллерийского оружия. Способ заключается в измерении скоростей снарядов на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов относительно двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, при этом конструкция каждого неконтактного датчика выполнена в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении координат пролета снарядов на основе фиксации комбинации сработавших чувствительных элементов фотоприемников, определении координаты попадания снарядов в мишень на основе фиксации комбинации сработавших элементов линеек фотоприемников, определении математического ожидания центра рассеивания снарядов, определении среднего квадратичного отклонения, осуществлении запись данных о скоростях, координатах движения и попадания в мишень снарядов, характеристиках рассеивания снарядов в блок памяти, осуществлении передачи данных через приемное устройство, устройство согласования на микроЭВМ, определении траекторий движения снарядов на основе анализа координат пролета снарядов относительно первого и второго неконтактных датчиков, определении зависимости характеристик рассеивания снарядов от их скоростей движения, выдачи информации на экран индикатора о координатах попадания снарядов в мишень и характеристиках их рассеивания. Информационно-вычислительная система содержит два разнесенных в пространстве неконтактных датчика, блок определения параметров движения снарядов, электронную мишень, блок обработки сигналов, приемное устройство, блок сопряжения, микроЭВМ, индикатор. Технический результат заключается в повышении информативности. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений условий подхода снарядов к мишени. Способ заключается в измерении скоростей снарядов, на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, при этом конструкция неконтактных датчиков выполнена в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении координат пролета снарядов, на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении координат попадания снарядов в электронную мишень на основе фиксации комбинации сработавших элементов линеек фотоприемников, определении при стрельбе залпами групповых ошибок в каждой опытной стрельбе, определении математических ожиданий групповых ошибок, определении средних квадратичных отклонений групповых ошибок, определении средних квадратичных отклонений суммарных ошибок, определении коэффициентов корреляции, осуществлении записи данных о результатах испытаний в блок памяти, осуществлении передачи данных о результатах испытаний через передающее и приемное устройство, устройство согласование на микроЭВМ, определении траектории движения снарядов на основе анализа координат пролета снарядов относительно первого и второго неконтактных датчиков, определении зависимости характеристик рассеивания снарядов от их скоростей движения, индикации на индикаторе координат попадания снарядов в мишень и характеристик рассеивания снарядов, информационно-вычислительная система содержит два разнесенных в пространстве неконтактных датчиков, блок определения параметров движения снарядов, электронную мишень, блок обработки сигналов, приемное устройство, устройство согласования, микроЭВМ, индикатор. Технический результат заключается в повышении информативности. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области полигонных испытаний и может быть использована для определения характеристик пролета снарядов относительно центра мишени. Техническим результатом является определение вида рассеивания снарядов относительно центра мишени при стрельбе из артиллерийского оружия. Устройство содержит два разнесенных в пространстве неконтактных датчика, блок определения параметров движения снарядов, электронную мишень, блок обработки сигналов, приемное устройство, блок согласования, микроЭВМ, индикатор. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к проекционным мишеням. Согласно способу на экранную поверхность проецируют изображения мишенного объекта посредством двух проекторов, первый из которых осуществляет проецирование видимого изображения, а второй проектор - термограммы мишенного объекта. Мишенное устройство для осуществления способа содержит экранную поверхность, два проектора изображения, один из которых работает в видимом, а второй - в инфракрасном диапазоне излучения, а также управляющий компьютер, соединенный с ними соответствующими информационными каналами. В качестве второго проектора используется инфракрасный лазер, дополнительно снабженный системами наведения и регулировки мощности. Управляющий компьютер соединен с тепловизором дополнительным информационным каналом. Технический результат - повышение достоверности характеристик проецируемого мишенного объекта и ситуационных условий тренировочной стрельбы. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх