Способ идентификации лазерных точек прицеливания



Способ идентификации лазерных точек прицеливания
Способ идентификации лазерных точек прицеливания
Способ идентификации лазерных точек прицеливания
Способ идентификации лазерных точек прицеливания

 


Владельцы патента RU 2622820:

Акционерное общество "Научно-производственное объединение Русские базовые информационные технологии" (RU)

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим обучение стрельбе из имитаторов стрелкового оружия и гранатометов, а именно к средствам имитации и идентификации точек прицеливания лазерных излучателей имитаторов. Способ характеризуется тем, что осуществляют калибровку для определения и записи срединных координат индикаторов в системе координат видеокамеры (1). Затем последовательно включают пары лазер (6) - световой индикатор (5) от первой до последней пары инициируемой последовательностью синхроимпульсов, поданных от генератора синхроимпульсов, и фиксируют видеокамерой (1) координаты пятна лазера (6) и соответствующего ему индикатора (5). Проводят анализ кадра видеокамеры (1) посредством использования имеющихся координат индикаторов (5), выявленных в процессе калибровки. При этом идентификацию лазерных точек прицеливания осуществляют без секторального разделения области стрельбы. Обеспечивается увеличение эффективности идентификации лазерных точек прицеливания. 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к средствам, обеспечивающим обучение стрельбе из имитаторов стрелкового оружия и гранатометов, а именно к средствам имитации и идентификации точек прицеливания лазерных излучателей имитаторов.

Уровень техники

Из уровня техники известна «Система захвата движения» (патент RU 121947 от 14.06.2012), которая предназначена для захвата движения интересующего технического средства с помощью инерциальных микромеханических (МЭМС) датчиков и технологии беспроводной сенсорной сети (на основе стандарта IEEE 802.15.4/ZigBee) и может быть рассмотрена для решения задачи идентификации точек прицеливания имитатора стрелкового оружия.

Система захвата движения включает одно мобильное измерительное устройство для определения и передачи данных с параметрами захватываемого движения, приемник сигналов, блок обработки, блок хранения и визуализации данных, модуль беспроводной сенсорной сети, инерциальный измерительный модуль. Инерциальный измерительный модуль состоит из трехосного датчика угловой скорости, трехосного датчика ускорения, трехосного датчика магнитного поля, датчика температуры и соединенного с ними каналами связи микроконтроллера, обрабатывающего поступающие с датчиков сигналы.

Особенностью данного способа захвата движения является обеспечение высокой точности измерений параметров движения (ориентация и положение) интересующего технического средства, а также возможность использования захвата движения вне специально оборудованного помещения.

Использование беспроводной сенсорной сети позволяет значительно увеличить число одновременно используемых беспроводных измерительных устройств в рамках одной сети. Таким образом, обеспечивается расширяемость и мобильность системы.

Недостатком указанного аналога при решении задачи идентификации точек прицеливания имитатора стрелкового оружия является сложность и высокая стоимость технической реализации по отношению к предлагаемому способу, связанные с ограничениями на габаритно-массовые характеристики набора датчиков, а также с особенностью эксплуатации при высоком уровне разночастотных ударных и вибрационных воздействий, изменения температуры и необходимостью проведения калибровки оборудования, входящего в состав системы захвата движения.

Раскрытие изобретения

Существующий метод решения проблемы идентификации лазерных точек прицеливания посредством разделения области стрельбы на сектора и присвоения каждому используемому имитатору определенного сектора для стрельбы имеет ряд существенных недостатков, вызванных трудностью идентификации имитатора и расчета оценки по итогам выполнения упражнения обучающимся при произведении стрельбы не в отведенный для него сектор.

В связи с вышеизложенным технической задачей предлагаемого способа является решение проблемы идентификации лазерных точек прицеливания имитаторов стрелкового оружия и гранатометов без секторального разделения области стрельбы.

Сущность предлагаемого способа идентификации лазерных точек прицеливания как технического решения заключается в решении задачи идентификации точек лазерного прицеливания и реализации данного способа для имитаторов оружия электронного стрелкового тренажера посредством использования специализированного программного обеспечения, реализующего алгоритм поиска точек лазерного прицеливания и аппаратного комплекса.

Технический результат заключается в увеличении эффективности идентификации лазерных точек прицеливания с целью определения соответствующего имитатора.

Признаки, используемые для характеристики способов

Способ идентификации лазерных точек прицеливания характеризуется определенной последовательностью действий, которая обеспечивает решение целевой задачи с применением технологии разнесения по времени момента включения лазера в соответствии с сигналом синхроимпульса для последующей регистрацией видеокамерой в каждом отдельном кадре пары, состоящей из лазера и соответствующего ему светового индикатора, с целью обеспечения идентификации точки прицеливания с конкретными имитаторами.

Аппаратный комплекс включает в себя:

1) видеокамеру с мгновенным затвором «global shutter», приводимым в действие по сигналу от внешнего источника. Сенсор видеокамеры имеет повышенную чувствительность в ближнем ИК диапазоне. На камере установлен фильтр, отсекающий световое излучение в диапазоне до 715 нм.

2) массив индикаторов, состоящий из диодов ближнего ИК диапазона.

3) лазерные излучатели мощностью 3-5 мВт с длиной волны 750-780 нм.

4) генератор электрических синхронизирующих импульсов на базе PIC 18F4520.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - общая схема.

1 - видеокамера;

2 - область захвата видеокамеры;

3 - экран;

4 - проектор;

5 - индикаторы;

6 - лазеры.

Фиг. 2 - работа генератора синхроимпульсов.

7 - генератор синхроимпульсов;

8 - синхроимпульс;

9 - видеокамера;

10 - индикаторы;

11 - лазеры.

Фиг. 3 - изображение, фиксируемое видеокамерой.

12 - область проецирования проектора;

13 - пятно лазера;

14 - индикаторы.

Осуществление изобретения

Реализация способа идентификации лазерных точек прицеливания состоит в выполнении определенной последовательности действий, а именно:

1. Калибровка

Перед началом использования лазеров необходима предварительная процедура калибровки для определения и записи срединных координат индикаторов в системе координат видеокамеры. Процесс проведения калибровки позволяет отобразить все индикаторы в одном отдельно взятом кадре видеокамеры посредством включения световых индикаторов и выключения лазеров.

2. Включение лазера

Последовательность синхроимпульсов, поданных от генератора синхроимпульсов, инициирует процедуру последовательного включения пары лазер - световой индикатор от первой до последней пары с последующим повторением цикла (Фиг. 2).

Синхроимпульсу №1 соответствует пара лазер №1 - световой индикатор №1, синхроимпульсу №2 соответствует пара лазер №2 - световой индикатор №2, и т.д.

3. Процедура фиксации видеокамерой точек лазера и индикатора

В процессе работы имитаторов оружия электронного стрелкового тренажера в каждом новом кадре видеокамеры фиксируются координаты пятна лазера и соответствующего ему индикатора (Фиг. 3), а также производится анализ кадра видеокамеры посредством использования имеющихся координат индикаторов, выявленных в процессе калибровки.

Анализ кадра видеокамеры заключается в проверке яркости пикселов кадра по координатам индикаторов. Если яркость превышает определенный предел, то считается, что индикатор горит. Координаты индикаторов связаны с соответствующими номерами лазеров имитаторов и, зная координаты горящего индикатора, устанавливается номер имитатора.

Таким образом, при частоте видеокамеры 200 кадров/сек каждая пара работает ориентировочно 5 мс, 10 пар по 5 мс дает 50 мс на обновление всех абонентов, соответственно 1000 мс / 50 мс дает частоту обновления всех абонентов равную 20 Гц.

Способ идентификации лазерных точек прицеливания, характеризующийся тем, что осуществляют калибровку для определения и записи срединных координат индикаторов в системе координат видеокамеры, последовательно включают пары лазер - световой индикатор инициируемой последовательностью синхроимпульсов, поданных от генератора синхроимпульсов, фиксируют видеокамерой координаты пятна лазера и соответствующего ему индикатора, проводят анализ кадра видеокамеры посредством использования имеющихся координат индикаторов, выявленных в процессе калибровки, при этом идентификацию лазерных точек прицеливания осуществляют без секторального разделения области стрельбы.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к тренажерам для обучения стрельбе из стрелкового оружия и может быть использовано на учебных полигонах, а также в тирах. Устройство содержит оптический излучатель, мишень, средство имитации отдачи, имитатор звука выстрела, макет стрелкового оружия, масса которого совпадает с массой действующего аналога стрелкового оружия, и электронный блок.

Изобретение относится к системам имитации стрельбы и может быть использовано в качестве учебно-тренировочного средства для обучения боевых расчетов и экипажей при проведении тренировок и тактических учений.

Изобретение относится к области бронетанковой техники и может быть использовано при обучении экипажей объектов бронетанковой техники (БТТ) и при демонстрации тактико-технических возможностей объектов.

Предлагаемое изобретение относится к техническим средствам обучения и может быть применено в тренажерах для подготовки операторов комплексов управляемого вооружения при тренировках в режимах «обучение», «самоподготовка» с целью приобретения, поддержания и совершенствования соответствующих навыков «боевой» работы.

Устройство предназначено для обучения стрелковому делу из боевого, спортивного, учебного оружия. Анатомической формы мишень состоит из фигуры мишени, механизма подъема, блока системы управления, канала управления, пульта управления, отличается тем, что для имитации перемещающегося на поле боя солдата механизм подъема мишени содержит корпус, электромотор, системы электрических выключателей концевого выключения, редуктор, кривошипно-шатунный механизм, взаимодействующий со вторым ведомым шатуном, причем к обоим шатунам присоединены одна и более лаги, на которых располагается остов мишени, причем поднятие мишени со стороны обучаемого стрелка производится с реальной скоростью подъема атакующего солдата, а остов мишени может быть выполнен плоским, или полуобъемным, или объемным, а также выполненным по размерам и форме среднестатистического человека, а вся поверхность мишени является зоной поражения и делится на множество сегментов, на которых расположены датчики в виде покрытий, поверхность которых выполнена из токопроводящих материалов, которые способны при пробитии их пулей замкнуть токопроводящие слои и создать сигнал при поражении сегмента мишени, при этом каждый сегмент имеет оценку уровня поражения при попадании пули, определяемую контроллером и обозначающую: безусловное ранение незащищенных частей мишени, изображающей тело бойца, с определением степени тяжести ранения, а в зонах, наиболее уязвимых у человека, защищенных индивидуальными средствами броневой защиты, формируется сигнал степени тяжести поражения с учетом факторов: дальность, класс защиты и показателей эффективности стрелкового оружия, причем на роботизированной, анатомической формы мишени установлены: имитатор огневых средств в виде оптической системы из светодиодов, имитирующих разную частоту стрельбы, канал управления по проводам или радиоканал с приемно-передающими средствами связи между базовым радиокомплексом пультом управления и абонентским радиокомплексом, выполненным на корпусе механизма подъема мишени и узле управления, обеспечивая прямую передачу команд на роботизированную, анатомической формы мишень и обеспечивая обратную связь для передачи информации о зонах поражения мишени, причем контроллер выполнен с возможностью определения степени поражения и уровня защищенности мишени, и при наличии «легкой» или «средней» степени «ранения» подается команда на подъем дополнительных мишеней анатомической формы, до 4 штук, расположенных рядом с основной роботизированной, анатомической формы мишенью, имитирующих действия раненого бойца или не получившего ранение, но поменявшего свою позицию, при этом механизм подъема мишени крепится к грунту или к механической транспортной платформе.

Изобретение относится к способам обучения стрельбе. Способ включает использование стрелкового тренажера «СКАТТ» и электронного мишенного оборудования ASCOR.

Группа изобретений относится к способу и тренажеру для создания комбинированной реальности при подготовке военных специалистов сухопутных войск. Для создания комбинированной реальности обучаемым предъявляют фоно-целевую обстановку в виде гибридной физической реальности, ставят задачу поиска, обнаружения и выбора цели, ее опознавания и идентификации, с помощью средств позиционирования определяют и отслеживают пространственные координаты имитаторов пусковых установок комплексов вооружения относительно гибридной физической реальности и углы наведения, отображают на экранах оптических блоков имитаторов пусковых установок рассчитанную на основании отслеженных данных позиционирования проекцию виртуальной реальности, синтезированную определенным образом, затем в режиме виртуальной реальности действия обучаемых протоколируют и сохраняют в базе данных, используют гибридную физическую реальность для дидактического разбора процесса выполнения задачи.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано для имитации стрельбы в условиях симуляции реального боя. Достигаемый технический результат - повышение точности имитации стрельбы при различных дальностях до имитируемой цели, возможностью определения точки попадания с высокой степенью точности.

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.

Изобретение относится к техническим средствам обучения и тренировки операторов стрелков-зенитчиков переносных зенитных ракетных комплексов. Пульт инструктора включает в себя электронно-вычислительную машину в составе вычислителя с подключенными к нему клавиатурой, манипулятором «мышь» и видеомонитором, первый и второй приемопередающие модули.
Наверх