Стрелковый тренажер «Ингибитор»: программное обеспечение регистратора точки прицеливания

С. Ф. Егоров; И. Г. Корнилов; Ю. К. Шелковников; С. Р. Кизнерцев; И. В. Коробейникова; Е. М. Марков

doi:10.22213/2410-9304-2020-2-71-84

Авторы

С. Ф. Егоров Институт механик УдмФИЦ УрО РАН
И. Г. Корнилов <p>ИжГТУ имени М. Т. Калашникова</p>
Ю. К. Шелковников Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, Россия
С. Р. Кизнерцев Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, Россия
И. В. Коробейникова ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск, Россия
Е. М. Марков ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск, Россия

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2020-2-71-84

Ключевые слова:

стрелковый тренажер, тактико-техническое задание, регистратор точки прицеливания, математическая модель, погрешность координат, кадр данных

Аннотация

Описывается программное обеспечение для определения точки прицеливания тактического тренажера оптико-электронного для стрелкового оружия «Ингибитор», разработанного в Институте механики УдмФИЦ УрО РАН и на кафедре «Вычислительная техника» ИжГТУ имени М. Т. Калашникова совместно с АО «Концерн «Калашников».

Приводится тактико-техническое задание на функциональные возможности регистратора оптико-электронного координат точки прицеливания имитатора оружия с лазерным излучателем, указаны требования по погрешности и по углам фиксации. Предложенная и исследованная схема на базе трех блоков из двух ортогональных ПЗС-линеек и цилиндрических линз позволяет фиксировать середину лазерного пятна по двум направлениям с требуемой точностью и быстродействием. Управление линейками осуществляется по приведенному алгоритму работы. Разработана математическая модель перевода отсчетов ПЗС-линейки в координаты экрана и разработано программное обеспечение для ее тарировки по искусственным изображениям, приводятся результаты испытаний регистратора на погрешность определения координат. Разработан протокол для передачи координат в программное обеспечение тренажера с внутренней синхронизацией данных.

Сделан вывод о перспективности дальнейших исследований и разработке электронных стрелковых тренажеров благодаря совершенствованию и удешевлению элементной базы и развитию программных библиотек с целью повышения точности тренажеров, расширения функциональных возможностей, снижения себестоимости и, значит, повышения конкурентоспособности.

Библиографические ссылки

Muñoz J.E., Pope A.T., Velez L.E. Integrating Biocybernetic Adaptation in Virtual Reality Training Concentration and Calmness in Target Shooting // Physiological Computing Systems. Lecture Notes in Computer Science, vol 10057. 2019. Springer, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-27950-9_12.

Lábr M., Hagara L. Using open source on multiparametric measuring system of shooting // ICMT 2019 - 7th International Conference on Military Technologies. DOI: 10.1109/MILTECHS.2019.8870093.

Bogatinov D., Lameski P., Trajkovik V. Firearms training simulator based on low cost motion tracking sensor // MULTIMEDIA TOOLS AND APPLICATIONS. 2017, vol. 76, no. 1, pp. 1403-1418. DOI: https://doi.org/10.1007/s11042-015-3118-z.

Gudzbeler G., Struniawski J. Functional assumptions of "Virtual system to improve shooting training and intervention tactics of services responsible for security" (VirtPol) // Conference on Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments (Wilga, POLAND). 2017, vol. 10445, no. UNSP 104456M. DOI: https://doi.org/10.1117/ 12.2281622.

Gudzbeler G., Struniawski J. Methodology of shooting training using modern IT techniques // Conference on Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High Energy Physics Experiments (Wilga, POLAND). 2017, vol. 10445, no. UNSP 104456L. DOI: https://doi.org/ 10.1117/12.2281618.

Fan YC., Wen CY. A Virtual Reality Soldier Simulator with Body Area Networks for Team Training // SENSORS. 2019, vol. 19, no. 451. DOI: 10.3390/s19030451.

de Armas C., Tori R., Netto A. V. Use of virtual reality simulators for training programs in the areas of security and defense: a systematic review // Multimed Tools Appl. 2019. DOI: https://doi.org/ 10.1007/s11042-019-08141-8.

Fedaravičius A., Pilkauskas K., Slizys E., Survila A. Research and development of training pistols for laser shooting simulation system // Defence Technology. 2019. DOI: https://doi.org/ 10.1016/j.dt.2019.06.018.

Brown A. Modeling and simulating the dynamics of the "Death Star" shotgun target // SPORTS ENGINEERING. 2017, vol. 20, no. 1, pp. 17-27. DOI: https://doi.org/10.1007/s12283-016-0214-x.

Егоров С. Ф. Эволюция электронных акустических мишеней: исследование дозвуковых математических моделей // Интеллектуальные системы в производстве. 2018. Т. 16, № 3. С. 42–51. DOI: 10.22213/2410-9304-2018-3-42-51.

Егоров С. Ф. Оптимизация расположения акустических датчиков в плоскости электронной мишени // Интеллектуальные системы в производстве. 2018. Т. 16, № 2. С. 62–68. DOI: 10.22213/2410-9304-2018-2-62-68.

Галаган Л. А., Сахратов Р. Ю., Чирков Д. В. Эволюция дульных газовых устройств автоматов серии «АК» // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21, № 3. С. 44-50. DOI: 10.22213/2413-1172-2018-3-44-50.

Галаган Л. А., Сахратов Р. Ю. Обоснование назначенных технических параметров автомата АК-47 // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21, № 3. С. 51–58. DOI: 10.22213/2413-1172-2018-3-51-58.

Чирков Д. В., Галаган Л. А., Сахратов Р. Ю. Математическая модель исследования свободного движения оружия на примере автоматов Калашникова // Интеллектуальные системы в производстве. 2018. Т. 16, № 3. С. 35–41. DOI: 10.22213/2410-9304-2018-3-35-41.

Писарев С. А., Минибаев Р. В., Рома-нов Д. С., Токарев И. В. Технологические особенности сборки и испытания модульного оружия // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 3. С. 42–47. DOI: 10.22213/ 2413-1172-2019-3-42-47.

Алексеев С. А. Системный подход к проектированию стрелково-пушечного вооружения // Интеллектуальные системы в производстве. 2018. Т. 16, № 4. С. 4–10. DOI: 10.22213/2410-9304-2018-4-4-10.

Петухов К. Ю. Алгоритмы обработки сигналов при цифровых измерениях в информационно-измерительных системах для стрелкового оружия : дис. … канд. техн. наук. – Ижевск, 2003. 156 c.

Петухов К. Ю. Автоматизация измерения скорости детали в момент встречи с упором // Вестник КИГИТ. 2010. № 1 (10). С. 116–117.

Петухов К. Ю., Шаяхметов М. Р. Передискретизация как метод борьбы с шумом // Вестник КИГИТ. 2012. № 7 (25). С. 4–8.

Петухов К. Ю. Алгоритмы обработки цифровых измерений, эквивалентных преобразованиям аналоговых сигналов // Вестник КИГИТ. 2010. № 1 (10). С. 118–121.

Вдовин А. Ю. Организация сбора и хранения данных об испытаниях стрелкового оружия с помощью веб-приложения // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17, № 2. С. 4–10. DOI: 10.22213/2410-9304-2019-2-4-10.

Селетков С. Г. Законы развития техники и совершенствование устройств ствольного оружия // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21, № 3. С. 4–8. DOI: 10.22213/ 2413-1172-2018-3-4-8.

Егоров С. Ф., Казаков В. С. История создания оптико-электронного стрелкового тренажера «Ингибитор» // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании : сборник трудов регион. науч.-техн. очно-заочной конф. / науч. ред. В. А. Куликов. Ижевск, 2016. С. 134–142.

Егоров С. Ф. Стрелковый тренажер «Ингибитор»: функциональная схема программного обеспечения // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17, № 2. С. 19–29. DOI: 10.22213/2410-9304-2019-2-19-29.

Егоров С. Ф., Осипов Н. И., Кизнерцев С. Р. Стрелковый тренажер «Ингибитор»: программное обеспечение изучения оружия // Интеллектуальные системы в производстве. 2019. Т. 17, № 3. С. 55–66. DOI: 10.22213/2410-9304-2019-3-55-66.

Оптико-электронные стрелковые тренажеры. Теория и практика / В. С. Казаков, Ю. В. Веркиенко, В. В. Коробейников, Н. Ю. Афанасьева. Ижевск : ИПМ УрО РАН, 2007. 260 с.

Исследование оптико-электронных регистраторов точки прицеливания стрелковых тренажеров / С. Ф. Егоров, Ю. К. Шелковников, Н. И. Осипов, С. Р. Кизнерцев, А. А. Метелева // Проблемы механики и материаловедения : труды Института механики УрО РАН. Ижевск, 2017. С. 227–248.

Шелковников Ю. К., Осипов Н. И., Кизнерцев С. Р. Стрелковый тренажер на основе телевизионного сканистора // Интеллектуальные системы в производстве. 2015. № 1 (25). С. 128–132.

Егоров С. Ф., Казаков В. С., Коробейников В. В. Регистратор точки прицеливания на базе видеокамеры // Интеллектуальные системы в производстве. 2011. № 1 (17). С. 177–182.

Разработка методики испытания и исследование критериев отбора видеокамер для использования в стрелковых тренажерах / С. Ф. Егоров, В. В. Коробейников, В. С. Казаков, И. Г. Корнилов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2014. № 3. С. 118–122.

Веркиенко А. Ю. Разработка и исследование оптико-электронных преобразователей координат для стрелкового тренажера : дис. … канд. техн. наук. Ижевск, 2000. 177 c.

Марков Е. М. Разработка методик и средств контроля параметров дробового оружия с использованием телекамеры : дис. … канд. техн. наук. Ижевск, 2011. 169 c.

Коробейникова И. В. Оценивание точности стрельбы и проверка гипотез в информационно-измерительных системах : дис. … канд. техн. наук. Ижевск, 2006. 150 c.

Корнилов И. Г. Подсистема визуализации целей, имитации выстрела и определения точки попадания в стрелковом тренажере : дис. … канд. техн. наук. Ижевск, 2006. 128 с.

Там же.