Электронный стрелковый тренажер "тэст"

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам обучения стрельбе с помощью имитаторов стрелкового вооружения и гранатометов по неподвижным, появляющимся и движущимся целям с применением правил стрельбы с имитацией отдачи без применения боеприпасов. Электронный стрелковый тренажер состоит из имитаторов оружия (6) с встроенными датчиками контроля параметров, влияющими на правильность выполнения упражнений, управляющего программно-технического комплекса (5) с программным обеспечением, реализующим моделирование и визуализацию мишенной обстановки с применением трехмерной графики, проекционного экрана (1), видеопроекторов (2), акустической системы (3), высокоскоростной видеокамеры (4), радиосистемы обмена данных, лазеров для формирования точки прицеливания, пневмосистемы, встроенной в имитатор. Тренажер дополнительно содержит станции пневмозарядки имитаторов (7). Пневмосистема с баллоном для ее работы встроена в имитатор (6) и выполнена с возможностью обеспечить имитацию работы подвижных частей механизмов оружия, отдачи и увода ствола при производстве выстрела. Управляющий программно-технический комплекс (5) реализует взаимодействие тренажера с другими тренажерами, поддерживающими требования международного стандарта распределенного моделирования IEЕЕ 1516 - HLA. Обеспечивается автономность имитаторов оружия относительно ПЭВМ и пневмооборудования в процессе проведения занятий и контроля уровня готовности обучаемых по огневой подготовки стрелков, гранатометчиков, снайперов без применения боеприпасов. 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам (электронным стрелковым тренажерам) обучения стрельбе с помощью имитаторов различных видов стрелкового вооружения и гранатометов по неподвижным, появляющимся и движущимся целям с применением правил стрельбы с имитацией отдачи без применения боеприпасов.

Уровень техники

Из уровня техники известен стрелковый тренажер и оптико-электронное устройство к нему (варианты) (патент РФ №114768, 21.11.2011, кл. F41J 3/26), состоящий из оружия или его имитации, средства для прицеливания, спускового механизма, микрофона, оптико-электронного устройства, причем оптико-электронное устройство выполнено обеспечивающим в рабочем режиме непрерывное определение координат перемещений средства для прицеливания относительно мишени, фиксацию момента срабатывания спускового механизма и передачу данных проводным или беспроводным образом на устройство обработки и отображения информации.

Из уровня техники также известен стрелковый тренажер (патент РФ №37199, 26.12.2003, кл. F41J 3/26), содержащий имитатор оружия, электронно-оптический прицел, блок аналого-цифрового преобразования, блок определения параметров прицеливания, связанный каналом передачи данных с блоком аналого-цифрового преобразования.

Недостатками указанных аналогов является то, что имитаторы присоединяются к ПЭВМ проводами для обеспечения обмена данными, а также пневматическими шлангами к пневмооборудованию, обеспечивающими работоспособность пневматической системы имитатора. Отсутствие автономности имитаторов оружия не позволяет в полной мере проводить обучение приемам с оружием (прицеливание, передвижение, смена позиции, стойка для стрельбы).

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является электронный стрелковый тренажер (KZ №24127 А4, 15.06.2011, кл. F41J 1/18), состоящий из имитаторов оружия, управляющего программно-технического комплекса, проекционного экрана, видеопроекторов, акустической системы, высокоскоростной видеокамеры, радиосистемы обмена данных, при этом в имитаторы оружия встроены датчики контроля параметров, влияющие на правильность выполнения упражнений, лазеры для формирования точки прицеливания и пневмосистемы, при этом пневмосистема встроена в имитатор, а в управляющий программно-технический комплекс входит программное обеспечение, реализующее моделирование и визуализацию мишенной обстановки с применением трехмерной графики.

К недостаткам указанного аналога можно отнести отсутствие имитации работы подвижных частей механизмов оружия, отдачи и увода ствола при производстве выстрела, так как имеющийся в аналоге имитатор выхлопа (отдачи) струи газового выброса не обеспечивает реалистичное обучение навыкам действий с оружием, например, правильность удержания оружия, не касаясь подвижных частей механизмов оружия, "передергивания" затворной рамы для досылания патрона в патронник при осечке и первоначального заряжания оружия.

Кроме того, указанный аналог не обеспечивает функционирование с другими тренажерами, поддерживающими международный стандарт распределенного моделирования IEEE 1516 (HLA), для формирования единого виртуального поля боя, т.е. получения и отображения складывающейся мишенной обстановки извне (внешней по отношению к тренажеру-системе, например, моделирующий комплекс) и передачи вовне факта «попадания» имитаторами тренажера по мишеням, для отображения этого в мишенной обстановке.

Раскрытие изобретения

Технический результат изобретения заключается в обеспечении проведения занятий и контроля уровня готовности обучаемых по огневой подготовке стрелков, гранатометчиков, снайперов без применения боеприпасов.

Технической задачей изобретения является достижение автономности имитаторов оружия относительно ПЭВМ и пневмооборудования, а также наличие возможности создания различных сценариев мишенной обстановки пользователю без участия разработчиков тренажера.

Техническая задача, направленная на достижение автономности, решена за счет:

- разработки имитаторов оружия и гранатометов посредством встраивания в них датчиков контроля параметров, влияющих на правильность выполнения упражнений, лазеры для формирования точки прицеливания и пневмосистемы, обеспечивающие имитацию работы подвижных частей механизмов оружия, отдачи и увода ствола при производстве выстрела, при этом баллон для работы пневмосистемы встроен в имитатор;

- разработки радиосистемы обмена данными между имитаторами и программным обеспечением, реализующей сбор и передачу данных с датчиков имитаторов.

Техническая задача, направленная на создание различных сценариев мишенной обстановки, решена за счет разработки программного обеспечения (ПО) из состава УПТК, реализующего моделирование и визуализацию мишенной обстановки с применением трехмерной графики, в том числе при функционировании тренажера в составе тренажерного комплекса, основанного на взаимодействии учебно-тренировочных средств в рамках единого виртуального поля боя, реализованного в соответствии с требованиями международного стандарта распределенного моделирования IEEE 1516 (HLA).

Технический результат достигается тем, что электронный стрелковый тренажер «ТЭСТ», состоящий из имитаторов оружия с встроенными датчиками контроля параметров, влияющими на правильность выполнения упражнений, управляющего программно-технического комплекса с программным обеспечением, реализующим моделирование и визуализацию мишенной обстановки с применением трехмерной графики, проекционного экрана, видеопроекторов, акустической системы, высокоскоростной видеокамеры, радиосистемы обмена данных, лазеров для формирования точки прицеливания, пневмосистемы, встроенной в имитатор, дополнительно содержит станции пневмозарядки имитаторов, при этом пневмосистема с баллоном для ее работы, встроенным в имитатор, обеспечивает имитацию работы подвижных частей механизмов оружия, отдачи и увода ствола при производстве выстрела, а управляющий программно-технический комплекс обеспечивает функционирование тренажера с другими тренажерами, поддерживающими требования международного стандарта распределенного моделирования IEEE 1516 (HLA).

Признаки, используемые для характеристики устройств.

Электронный стрелковый тренажер представляет собой совокупность аппаратных и программных компонентов.

В состав электронного стрелкового тренажера входят:

- имитаторы оружия;

- управляющий программно-технический комплекс (УПТК);

- проекционный экран;

- видеопроекторы;

- акустическая система;

- высокоскоростная видеокамера;

- радиосистема обмена данных;

- станция пневмозарядки имитаторов.

Компоненты электронного стрелкового тренажера взаимоувязаны между собой посредством радиосистемы обмена данными, обеспечивающей передачу управляющих сигналов (количество боеприпасов, начало/окончание тренировки, отказы и т.д.), формируемых УПТК на имитаторы и выдачу сигналов состояния (показания датчиков, точка прицеливания, точка попадания и т.д.) имитаторов обратно в УПТК для их дальнейшей обработки и выставления автоматической оценки.

Имитаторы оружия созданы на основе физических макетов, соответствующих реальным образцам стрелкового вооружения и гранатометов, обеспечивающих активное участие обучаемых в упражнении (тренировке) путем производства с имитатором необходимых манипуляций (присоединение магазина или заряжание гранатомета, изменение режима огня, досылание патрона в патронник, прицеливание, производство выстрела и др.).

В имитаторах реализована пневмосистема, обеспечивающая имитацию работы подвижных частей механизмов оружия, отдачи и увода ствола при производстве выстрела и датчики для контроля правильности выполнения упражнений и алгоритма проведения стрельбы, состоящая из:

1) датчика бойка;

2) датчика подсоединения магазина (наличия гранаты в стволе);

3) датчика переводчика огня (одиночный, автоматический, предохранитель);

4) датчика затвора;

5) датчика угла наклона и бросания;

6) датчика положения прицельной планки;

7) датчика спускового крючка для определения плавность нажатия.

Также в имитаторы встроен лазерный модуль, обеспечивающий формирование маркера точки прицеливания.

УПТК обеспечивает создание различных упражнений (сценариев тренировки), их трехмерную визуализацию на проекционный экран посредством выдачи видеоизображения с использованием видеопроекторов с помощью ПО.

Высокоскоростная видеокамера, подключаемая к УПТК, обеспечивает получение координат точек прицеливания, формируемых лазерным модулем, встроенным в имитаторы оружия.

Взаимодействие УПТК с имитаторами реализуется с использованием радиомодуля.

Акустическая система, которая подключена к УПТК, воспроизводит имитацию звуков выстрела, а также погодных условий, указанных в упражнении.

Краткое описание чертежей.

Фиг. 1 - общая схема электронного стрелкового тренажера ТЭСТ.

1 - проекционный экран;

2 - видеопроекторы;

3 - акустическая система;

4 - высокоскоростная видеокамера;

5 - управляющий программно-технический комплекс;

6 - имитаторы оружия;

7 - станция пневмозарядки имитаторов.

Фиг. 2 - алгоритм работы электронного стрелкового тренажера ТЭСТ.

8 - алгоритм работы тренажера;

9 - запуск упражнения. Запуск 3D визуализатора. Моделирование мишенной обстановки;

10 - наведение имитатора (лазера) на экран с мишенной обстановкой;

11 - считывание точки прицеливания (лазерного пятна) с помощью видеокамеры;

12 - обмен данными датчиков имитатора с радиобазой;

13 - анализ точки прицеливания и вычисление точки попадания согласно баллистических таблиц для конкретного используемого имитатора с учетом поправки на погодные условия;

14 - выставление автоматической оценки исходя из анализа данных полученных при проведении тренировки и выставленных критериев оценки;

15 - печать оценочной ведомости.

Осуществление изобретения

Электронный стрелковый тренажер предназначен для оснащения силовых министерств (ведомств), а также спортивных, культурно-досуговых, выставочных комплексов и гражданских образовательных учреждений в интересах:

а) плановой огневой подготовки стрелков, гранатометчиков, снайперов;

б) контроля уровня готовности стрелков;

в) занятий по тактической подготовке при функционировании тренажера в составе тренажерного комплекса, основанного на взаимодействии учебно-тренировочных средств в рамках единого виртуального поля боя, реализованного в соответствии с требованиями международного стандарта распределенного моделирования IEEE 1516 (HLA).

Для проведения тренировки с использованием электронного стрелкового тренажера оператор создает упражнения для обучения стрельбе, в которых определяет используемые мишени и их "поведение", выбирает ландшафт, погодные условия, время года и время суток для тренировки. После этого оператор регистрирует обучаемых (вводит фамилию и инициалы, воинское звание, должность и подразделение, выбирает сценарий тренировки, определяя огневую задачу и исходную тактическую обстановку в соответствии с замыслом и целями проведения занятия).

По мере готовности обучаемых оператор дает старт началу выполнения упражнений. Начинается отсчет времени выполнения упражнения. На основании заданных параметров упражнения УПТК моделирует мишенную обстановку и формирует ее трехмерное представление, проецируемое с использованием видеопроектора на проекционный экран, где обучаемый видит мишенную обстановку.

Обучаемый производит прицеливание имитатором (формируется лазерная точка прицеливания) по мишеням, отображаемым на проекционном экране, и производит "выстрел". После "выстрела" УПТК рассчитывает точку попадания на основании идентификации точки прицеливания (координаты точки засветки лазера имитатора переданные с имитатора). Для расчета точки попадания используются соответствующие баллистические таблицы в зависимости от типа боеприпаса и заданных параметров (температура окружающей среды, влажность воздуха, скорость и направление ветра, угол места цели, деривация, атмосферное давление).

В процессе выполнения упражнения УПТК фиксирует параметры, необходимые для автоматизированного расчета оценки выполнения упражнения с последующим выставлением оценки каждому обучаемому.

Электронный стрелковый тренажер, состоящий из имитаторов оружия с встроенными датчиками контроля параметров, влияющими на правильность выполнения упражнений, управляющего программно-технического комплекса с программным обеспечением, реализующим моделирование и визуализацию мишенной обстановки с применением трехмерной графики, проекционного экрана, видеопроекторов, акустической системы, высокоскоростной видеокамеры, радиосистемы обмена данных, лазеров для формирования точки прицеливания, пневмосистемы, встроенной в имитатор, отличающийся тем, что тренажер дополнительно содержит станции пневмозарядки имитаторов, при этом пневмосистема с баллоном для ее работы, встроенным в имитатор, выполнена с возможностью обеспечения имитации работы подвижных частей механизмов оружия, отдачи и увода ствола при производстве выстрела, а управляющий программно-технический комплекс - с возможностью обеспечения функционирования тренажера с другими тренажерами, поддерживающими требования международного стандарта распределенного моделирования IEEЕ 1516-HLA.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области испытаний и проверки работоспособности головок самонаведения (ГСН). Технический результат - повышение точности моделирования.

Изобретение относится к лазерным учебно-тренировочным средствам и может быть использовано для имитации стрельбы из стрелкового оружия. Лазерный имитатор стрельбы содержит оптически связанные лазер, транспарант и объектив.

Изобретение относится к оборонной технике и может быть использовано при разработке средств испытаний и оценке эффективности систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием (ВТО).

Группа изобретений относится к области учебно-тренировочных средств и может быть использована при создании тренажеров для обучения и тренировок в стрельбе. Способ определения точки наведения оружия на изображении фоноцелевой обстановки в стрелковых тренажерах отличается тем, что после определения координат точек наведения оружия для каждого регистрируемого сигнала преобразуют область двумерного регистрируемого сигнала в окрестности его центрального элемента в приведенный сигнал в координатном поле сигнала фоноцелевой обстановки, определяют координаты подобласти наибольшего подобия приведенному сигналу в окрестности найденной точки наведения оружия в сигнале фоноцелевой обстановки и используют координаты центрального элемента найденной подобласти в качестве точных координат точки наведения оружия в сигнале изображения фоноцелевой обстановки.

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.
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 оборонной технике, в частности к области испытаний вооружения, и может быть использовано при испытаниях систем защиты объектов от поражения высокоточным оружием (ВТО). Технический результат – расширение функциональных возможностей на основе получения оценок промахов ВТО противника, адекватных к реальной фоноцелевой обстановке, определяемой условиями функционирования систем защиты объектов. Для этого предварительно на заданных высоте, направлении и дальности до объекта как со средствами защиты, функционирующими в штатном режиме, так и без них, измеряют параметры излучений и запоминают их, формируют сигналы фоноцелевой обстановки путем пролонгации измеренных значений параметров излучений и моделируют контур наведения ВТО. 1 ил.

Изобретение относится к области имитации стрельбы для обучения стрельбе и тренировки в условиях двустороннего воздействия. Способ определения точки попадания при имитации стрельбы с помощью лазерного имитатора стрельбы (3), при котором имитируют выстрел попаданием луча лазера в мишень (2). При возвращении части излучения к имитатору стрельбы фиксируют наличие и расположение засветок возвращенного излучения. Рассчитывают точки попадания с помощью программного обеспечения. При этом для определения точки применяют отражатели (6), установленные на мишени (2), и светочувствительную матрицу (5), установленную на имитаторе стрельбы (8). Обеспечивается возможность определения точки попадания с точностью до двух диаметров калибра оружия. 2 ил.

Изобретение относится к военным авиационным тренажерам. Технический результат заключается в компенсации эффекта зависимости пространственного положения линии визирования удаленных объектов визуализируемой с помощью проекционной системы визуализации внекабинной обстановки от положения органов зрения обучаемого пилота. Такой результат достигается тем, что отслеживают изменения положения головы обучаемого пилота, формируют разностный сигнал при его изменении, в соответствии с которым генерируемое изображение внекабинной обстановки корректируется относительно нового положения головы обучаемого пилота так, чтобы наблюдаемая обучаемым пилотом прицельная метка коллиматорного прицела, совмещенная с точкой прицеливания на изображении внекабинной обстановки, оставалась совмещенной с той же точкой прицеливания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам обучения стрельбе с помощью имитаторов стрелкового вооружения и гранатометов по неподвижным, появляющимся и движущимся целям с применением правил стрельбы с имитацией отдачи без применения боеприпасов. Электронный стрелковый тренажер состоит из имитаторов оружия с встроенными датчиками контроля параметров, влияющими на правильность выполнения упражнений, управляющего программно-технического комплекса с программным обеспечением, реализующим моделирование и визуализацию мишенной обстановки с применением трехмерной графики, проекционного экрана, видеопроекторов, акустической системы, высокоскоростной видеокамеры, радиосистемы обмена данных, лазеров для формирования точки прицеливания, пневмосистемы, встроенной в имитатор. Тренажер дополнительно содержит станции пневмозарядки имитаторов. Пневмосистема с баллоном для ее работы встроена в имитатор и выполнена с возможностью обеспечить имитацию работы подвижных частей механизмов оружия, отдачи и увода ствола при производстве выстрела. Управляющий программно-технический комплекс реализует взаимодействие тренажера с другими тренажерами, поддерживающими требования международного стандарта распределенного моделирования IEЕЕ 1516 - HLA. Обеспечивается автономность имитаторов оружия относительно ПЭВМ и пневмооборудования в процессе проведения занятий и контроля уровня готовности обучаемых по огневой подготовки стрелков, гранатометчиков, снайперов без применения боеприпасов. 2 ил.

Наверх