Shooting Simulator «Inhibitor»: Mathematical Support for Ballistics of 7.62 Caliber Weapons
DOI:
https://doi.org/10.22213/2410-9304-2021-3-121-133Keywords:
shooting exercise machine (shooting simulator), external ballistics, mathematical model, theory of corrections, ballistics trajectory, wind demolition, dispersalAbstract
The software for support of external ballistics calculation for weapons of 7.62 mm caliber is described 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 Computer facilities department of Kalashnikov ISTU jointly with JSC «Kalashnikov» Concern». A tactical and technical task is given for ballistic calculation of the trajectory up to 2 km of range of weapon simulators with a laser emitter of the targeting point taking into account external factors: types of sights, especially optical, ballistic scattering of bullets, deflection of the bullet from the side wind and derivation, which have a significant impact on the ballistic trajectory. The implemented differential mathematical model of external ballistics relying on the aiming angle of the weapon simulator depending on the sight readings, the initial speed and ballistic coefficient of various types of ammunition in real time builds a ballistic trajectory with adjustments for the air temperature and pressure and dependence on lateral wind and random dispersion of bullets to further solve the "problem of meeting" with obstacles. The given results of software tests for the error in calculating the coordinates of the ballistic trajectory showed full compliance with the requirements and adequacy of mathematical models. It was concluded that further research and development of electronic shooting simulators were promising thanks to the improvement of computing tools and the development of software libraries in order to increase the accuracy of simulating external ballistics of simulators taking into account many external factors, expand functional networks and reduce cost and, therefore, increase 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 Technology. 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.
Исследование возможности уменьшения погрешности световой мишени из-за нутации и прецессии пули / В. А. Афанасьев, В. С.Казаков, В. Е. Лялин, В. В. Коробейников // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 2. С. 251-252.
Афанасьев В. А., Коробейникова И. В., Коробейников В. В. Контроль изделий по кучности стрельбы методом последовательного анализа // Вестник КИГИТ. 2010. № 1 (10). С. 46-54.
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.
Алексеев С. А. Задачи анализа и синтеза на этапах проектирования систем стрелково-пушечного вооружения // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 1. С. 11-18. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-1-11-18.
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.
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 : сборник трудов регион. научно-технической 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.
Скуматов Н. И., Егоров С. Ф. Исследование точности аппроксимации баллистической траектории для снайперской винтовки Драгунова // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании : сборник трудов регион. научно-технической очно-заочной конф. / науч. ред. В. А. Куликов. Ижевск, 2017. С. 176-184.
Таблицы стрельбы по наземным целям из стрелкового оружия калибров 5.45 и 7.62 мм. М. : Воениздат, 1977. - 264 с.
Ермолаев С. И., Комаров Л. Б., Чурбанов Е. В. Внешняя баллистика. Л., 1958. 716 с.
Афанасьева Н. Ю., Афанасьев В. А., Веркиенко Ю. В. Теория вероятности и математическая статистика : учебное пособие для студентов. Ижевск, ИжГТУ, 2006 - 248 c.
Коновалов А. А., Николаев Ю. В. Внешняя баллистика. М. : ЦНИИ информации, 1979. 228 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.
Таблицы стрельбы по наземным целям из стрелкового оружия калибров 5.45 и 7.62 мм. М. : Воениздат, 1977. 264 с.
Коновалов А. А., Николаев Ю. В. Внешняя баллистика. Ижевск. 2003. 192 с.
