Стрелковый тренажер «Ингибитор»: математическое обеспечение спецэффектов стрельбища

S F Egorov; Yu K Shelkovnikov; E Yu Shelkovnikov; V N Syakterev

doi:10.22213/2410-9304-2023-4-125-135

Authors

S. F. Egorov Udmurt Federal Research Center UB RAS
Y. K. Shelkovnikov Udmurt Federal Research Center UB RAS
E. Y. Shelkovnikov Udmurt Federal Research Center UB RAS
V. N. Syakterev Kalashnikov Izhevsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2023-4-125-135

Keywords:

weather conditions, mathematical fog model, gamma correction, exercise scenario, shooting simulator

Abstract

The article describes mathematical tools and algorithms for preparing for a shooting exercise with selection of a combat scenario and setting the parameters of the shooting range (special effects) 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". The tactical and technical task for displaying various types of shooting ranges (steppe, wooded, mountain and urban) is given, taking into account the season (summer/autumn/winter/spring) and time of the day (morning/day/evening/night) with possible illumination of the area at night and support for the "atmospheric effect" by reducing contrast and possibly of fog with precipitation (rain/snow). As a result of the work done, all the problems are solved using the gamma function and other image transformations outside the main cycle of animation of the target environment. When choosing a shooting exercise scenario, one can combine two features for different types of weapons and execute them simultaneously at different workplaces, one can view and edit the script and configure parameters (for example, disable the random location of targets or group them at short range, change the order of display, allow special combat effects and active behavior of targets, set air temperature and pressure and wind speed, etc.). A gamma function study was carried out to change the time of day of the shooting range image and models of the application of fog (translucency) and precipitation (ripples images). The literature review confirms the promise of further research and development of electronic rifle simulators through the improvement of computing tools and the development of software libraries with the aim of improving the accuracy of simulating a shooting range and flexible adjustment of both atmospheric and combat parameters of training exercises. It is necessary to constantly expand the possibilities of realism of the target situation and reduce the cost, which means to increase the competitiveness of electronic shooting simulators.

Author Biographies

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

PhD in Engineering, Associate Professor; Senior Scientific Associate

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

DSc in Engineering, Professor; Chief Researcher

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

DSc in Engineering, Professor; Laboratory Head

V. N. Syakterev, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

PhD in Engineering, Associate Professor

References

Егоров С. Ф., Казаков С. В. Моделирование мишенной обстановки и спецэффектов в стрелковом тренажере // Информационные системы в промышленности и образовании: сб. трудов мол. ученых В. 3 т. Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2008. C. 66-67.

Порев В. Н. Компьютерная графика. СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 432 с.

Булавин А. А., Ватылев Г. М. Внедрение игрового и соревновательного методов обучения в практические занятия по огневой подготовке со слушателями УИС // Вестник МПА ВПА (сборник научных трудов). 2023. № 3. С. 132-137.

Горлов О. Ю. Методика разработки упражнений учебных стрельб из пистолета в типовых ситуациях служебной деятельности (на примере охранно-конвойных подразделений полиции) // Полицейская деятельность. 2023. № 1. С. 43-54. DOI: 10.7256/2454-0692.2023.1.38047.

Моисеенко А. А., Еноткина Д. М. Применение инновационных технологий в процессе обучения огневой подготовке курсантов и слушателей образовательных организаций МВД России // Вестник Барнаульского юридического института МВД России. 2023. № 1 (44). С. 343-346.

Иньшин Ю. Ю., Липаткин А. В. Стрелять хорошо и много инновационные подходы в обучении курсантов стрельбе с использованием боевого лазерного интерактивного высокоточного комплекса "БЛИК-ВТ" // Вестник военного образования. 2022. № 3 (36). С. 28-33.

Огрыза А. В., Ульрих С. А., Таран А. Н. Практическая значимость использования электронных тренажеров на занятиях по огневой подготовке // Евразийский юридический журнал. 2022. № 1 (164). С. 419-420.

Юрков М. Н. Применение современных стрелковых тренажеров при проведении занятий по огневой подготовки курсантов образовательных учреждений ФСИН России // Молодой ученый. 2021. № 5 (347). С. 374-375.

Першин А. Т., Большакова В. А., Гусевская К. С. Использование стрелковых тренажеров "Рубин" в профессиональной подготовке сотрудников полиции // Символ науки: международный научный журнал. 2021. № 4. С. 101-103.

Коряковцев Д. А., Плешков А. В., Гурылев В. И. Использование стрелковых тренажеров на занятиях по огневой подготовке в образовательных организациях МВД России // Эпоха науки. 2021. № 25. С. 96-98. DOI: 10.24412/2409-3203-2021-25-96-98.

Жемчужников А. В. Современное состояние и перспективы технического развития электронных стрелковых комплексов // Альманах Пермского военного института войск национальной гвардии. 2021. № 4 (4). С. 116-119.

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.

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

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.

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.

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. Информационные потоки в электронном стрелковом тренажере // Интеллектуальные системы в производстве. 2010. № 2 (16). С. 132-134.

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.

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.

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. 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.

Fedaravičius A., Pilka uskas 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.

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.

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.

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.

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.