Shooting Simulator «Inhibitor»: Ballistics Software for 5.45 Caliber Weapons
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2021-2-50-61Keywords:
shooting exercise machine (shooting simulator), external ballistics, mathematical model, theory of corrections, ballistics trajectory, integrationAbstract
The paper describes the software for support of external ballistics calculation for weapons of 5.45 mm caliber taking into account external factors for the optical-electronic tactical exercise machine for small arms "Inhibitor" developed at the Institute of mechanics UdmFRC UB RAS and at the Computer facilities department of Kalashnikov ISTU jointly with with JSC «Kalashnikov» Concern». Tactical and technical assignment is given for the ballistic calculation of the trajectory range up to 2 km of weapon simulators with a laser emitter of the targeting point taking into account external factors: positions of the aiming bar of all types of sights, temperature and air pressure, which have a significant impact on the air resistance. The implemented differential mathematical model of external ballistics relying on the aiming angle of the weapon simulator, the initial speed and ballistic coefficient of the ammunition in real time creates a ballistic trajectory with amendments to the air temperature and pressure. Results of software tests for the error of calculation of ballistic trajectory coordinates are given. It was concluded that further research and development of electronic shooting simulators were promising due to the improvement and cheapening of the element base and the development of software libraries in order to increase the accuracy of simulating the external score of simulators taking into account many external factors, expanding functional capabilities and reducing cost and, therefore, increasing competitiveness.References
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 Technlogy. 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dt.2019.06.018.
Maciejewski M., Piszczek M., Pomianek, M., Palka N. Optoelectronic tracking system for shooting simulator - tests in a virtual reality application // PHOTONICS LETTERS OF POLAND. 2020, vol. 12, no. 2, pp. 61-63. DOI: 10.4302/plp.v12i2.1025.
Taylor P. Dispatch Priming and the Police Decision to Use Deadly Force // POLICE QUARTERLY. 2020, vol. 23, no. 3, pp. 311-332. DOI: 10.1177/1098611119896653.
Maciejewski M., Piszczek M., Pomianek M., Palka N. Design and Evaluation of a SteamVR Tracker for Training Applications - Simulations and Measurements // METROLOGY AND MEASUREMENT SYSTEMS. 2020, vol. 27, no. 4, pp. 601-614. DOI: 10.24425/mms.2020.134841.
Aphanasiev V. A., Yuran S. I. Determination of point estimates in an information measuring system on the basic of light shields // Journal of Measurements in Engineering. 2019. Т. 7. № 2. С. 90-95. DOI: 10.21595/jme.2019.20442.
Afanasyev V. A., Mayshev A. E., Anisimov K. Y. Elaboration of mathematical model of flight trajectory of material point in atmosphere // Vibroengineering Procedia 33, Vibration and Acoustics: Challanges in Mechanical Engineering. Сер. "33rd International Conference on Vibroengineering" 2018. С. 246-251. DOI: 10.21595/vp.2018.20121.
Афанасьев В. А., Коробейникова И. В. Модели акустических мишеней для сверхзвуковых и дозвуковых скоростей движения пуль // Системная инженерия. 2015. № 1 (1). С. 53-64.
Коробейников В. В., Коробейникова И. В. Варианты моделей акустических мишеней // Вестник КИГИТ. 2012. № 1 (19). С. 18-23.
Алексеев С. А. Системные методы исследования конструкций стрелкового оружия // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 3. С. 5-14. DOI: 10.22213/2413-1172-2020-3-5-14.
Технологические особенности сборки и испытания модульного оружия / С. А. Писарев, Р. В. Минибаев, Д. С. Романов, И. В. Токарев // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 3. С. 42-47. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-3-42-47.
К вопросу возможности применения модульной конструкции оружия с перспективным патроном / С. А. Писарев, Р. В.Минибаев, Д. С. Романов, И. В. Токарев, Л. А. Фитилев // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 2. С. 33-38. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-2-33-38.
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.
Корнилов И. Г., Афанасьева Н. Ю., Веркиенко Ю. В. Обратная модель системы «проектор - экран - оптико-электронный преобразователь» стрелкового тренажера // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2007. № 1. С. 63-65.
Корнилов И. Г. Измерительно-вычислительная система определения точки попадания в стрелковом тренажере коллективного боя // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2012. № 2. С. 110-113.
Егоров С. Ф., Казаков В. С. История создания оптико-электронного стрелкового тренажера «Ингибитор» // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании : сб-к трудов регион. науч.-техн. очно-заочной конф. / науч. ред. В. А. Куликов. Ижевск, 2016. С. 134-142.
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.
Ермолаев С. И., Комаров Л. Б., Чурбанов Е. В. Внешняя баллистика. Л., 1958. 716 с.
Коновалов А. А., Николаев Ю. В. Внешняя баллистика. Ижевск. 2003. 192 с.
Исследование уравнений внешней баллистики для решения обратной задачи / В. А. Афанасьев, Н. Ю. Афанасьева, А. Ю. Вдовин, Ю. В. Веркиенко // Вестник Ижевского государственного технического университета. 2008. № 4. С. 105-107.
Коновалов А. А., Николаев Ю. В. Внешняя баллистика. М. : ЦНИИ информации, 1979. - 228 с.
Смирнов А. А. Разработка методики и алгоритмов имитации местности и мишенной обстановки в стрелковых тренажерах : дис. … канд. техн. наук. - Ижевск, 2001. 148 c.
Таблицы стрельбы по наземным целям из стрелкового оружия калибров 5.45 и 7.62 мм. М. : оениздат, 1977. 264 с.
Ермолаев С. И., Комаров Л. Б., Чурбанов Е. В. Внешняя баллистика. Л., 1958. 716 с.
Коновалов А. А., Николаев Ю. В. Внешняя баллистика. Ижевск. 2003. - 192 с.
