Стрелковый тренажер «ингибитор»: программное обеспечение баллистической «задачи встречи»

S F Egorov; Yu K Shelkovnikov

doi:10.22213/2410-9304-2022-2-114-127

Authors

S. F. Egorov Udmurt Federal Research Center UB RAS
Y. K. Shelkovnikov Udmurt Federal Research Center UB RAS

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2022-2-114-127

Keywords:

shooting simulator, mathematical ballistics model, ammunition, «meeting task», target location angle, position angle

Abstract

Software and algorithm for calculating external ballistics for the "meeting task" with local objects, targets or lay is described, taking into account all external factors for the optical-electronic shooting simulator "Inhibitor" developed at Institute of mechanics UdmFRC UB RAS and at Computer facilities department of Kalashnikov ISTU jointly with JSC «Kalashnikov» Concern». To solve the "meeting task" problem of the simulator weapon ammunition with an element of a virtual target situation (lay, local object, target), coordinate systems of a 2D projection screen, a 3D ballistic curve and a 3D shooting range are introduced with translation from one system to another. At the same time, traditionally for ballistics, the X axis goes away. The algorithm of the "meeting taks" calculates the ballistic trajectory, taking into account, among others, all types of ammunition, the level of placement of the shooter for the mountain version and the angles of the target and course, with a step of 1 m and synchronously with the evolution of the target situation solves the problem of crossing with the bilinear surface of the shooting range (in the form of a "saddle") and plane-vertical targets or local objects. In addition to recording the hit, a close miss and the time of firing the target for subsequent evaluation are recorded. It was concluded that further research and development of electronic shooting simulators are promising due to the improvement of computing facilities and the development of software libraries in order to increase the accuracy of simulating the external ballistics of simulators for a realistic solution of the "meeting task," taking into account many external factors, expanding the functional capabilities of simulators and reducing their cost and, therefore, increasing competitiveness.

Author Biographies

S. F. Egorov, Udmurt Federal Research Center UB RAS

PhD in Engineering, Associate Professor

Y. K. Shelkovnikov, Udmurt Federal Research Center UB RAS

DrSc in Engineering, Professor

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.

Blacker K.J., Pettijohn K. A., Roush G., Biggs A. T. Measuring Lethal Force Performance in the Lab: The Effects of Simulator Realism and Participant Experience // HUMAN FACTORS. NOV 2021, vol. 63, no. 7, pp. 1141-1155 (article number: 0018720820916975). DOI: 10.1177/0018720820916975.

Aphanasiev V. A., Vdovin A. Yu., Kornilov I. G. Weight functions of light shield and the signal at the input of optical sensor at the intersection of the bullets of light shield. // JOURNAL OF MEASUREMENTS IN ENGINEERING. JUNE 2019, VOL. 7, ISSUE 2. P. 74-83. DOI: https://doi.org/10.21595/jme.2019.20441.

Афанасьев В. А., Коробейникова И. В. Модели акустических мишеней для сверхзвуковых и дозвуковых скоростей движения пуль // Системная инженерия. 2015. № 1 (1). С. 53-64.

Егоров С. Ф., Коробейникова И. В. Повышение точности акустической мишени за счет использования взвешенных моментов времени // Интеллектуальные системы в производстве. 2014. № 2 (24). С. 105-108.

Вдовин А. Ю., Марков Е. М. Оптимизация положения световых экранов в системах определения скорости и баллистического коэффициента с использованием лазерного излучателя // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2014. № 3. С. 129-132.

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.

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.

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

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.

Таблицы стрельбы по наземным целям из стрелкового оружия калибров 5,45 и 7,62 мм. М. : Воениздат, 1977. 264 с.

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.

Смирнов А. А., Казаков В. С., Егоров С. Ф. Моделирование траектории стрельбы в компьютерных стрелковых тренажерах // Сборник научных трудов аспирантов и преподавателей. Ижевск : Институт технологических наук и проблем реструктурирования в промышленности, 2001. C. 43-45.

Смирнов А. А. Разработка методики и алгоритмов имитации местности и мишенной обстановки в стрелковых тренажерах : дис. … канд. техн. наук. Ижевск, 2001. 148 c.

Прекина Т. А., Гвоздев А. К., Мудрик И. А. Освоение огневой подготовки курсантами МВД в современном мире с применением инновационных технологий // Эпоха науки. 2020. № 23. С. 79-82.

Таков А. З., Курманова М. К. Применение современных технологий в обучении стрельбе из боевого оружия // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 11-2. С. 412-416. DOI: 10.17513/snt.38398.

Никифоров П. В., Музафин Р. Р. Использование стрелковых тренажеров в подготовке сотрудников ОВД // Евразийский юридический журнал. 2020. № 3 (142). С. 275-276.

Ермоленко С. А., Клименко С. С., Кирза А. В. Особенности использования стрелкового тренажера СКАТТ на занятиях по огневой подготовке // Эпоха науки. 2020. № 22. С. 47-49.