Методика получения зависимости размаха по времени дробового снопа от дальности

A Yu Vdovi; E A Podshivalova

doi:10.22213/2410-9304-2024-3-55-61

Authors

A. Y. Vdovi Kalashnikov Izhevsk State Technical University
E. A. Podshivalova Kalashnikov Izhevsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2024-3-55-61

Keywords:

rayleigh distribution, simulation model, signal, optical sensor, light screen, time span, shot cloud

Abstract

When studying the behavior of a shot cloud in space, a variety of information and measurement systems can be applied, for example, based on light screens (photoelectronic blocking devices of a small ballistic measuring installation consisting of a linear emitter and an optical sensor based on a photodiode). To study the process of shot cloud movement in space and to assess its parameters (for example, length at a given range from the muzzle) correctly, it is advisable to have a simulation model of the optical sensor signal when the light screen is crossed by a shot cloud. Taking into account previous studies, it is necessary to know the magnitude of the scale parameter in the Rayleigh distribution describing the shot cloud in the direction of firing in time in order to obtain a similar model at some distance from the muzzle. A method that allows obtaining function of dependence of the mentioned scale parameter and the distance from the muzzle and based on real data from several optical sensors of light screens installed on the shooting track is proposed. The example of application the proposed method to obtain similar functions based on the results of processing optical sensor signals obtained in real experiments for cartridges loaded with three different shot types is given. The obtained dependences were approximated by polynomials of the first and second degree using the least squares method, and the error was estimated for various types of cartridges. Based on the obtained results, specific recommendations for the practical application of the developed method are proposed. The estimation of the confidence interval width for the expectation function of the shot cloud time span is performed. The ways of creating advanced signal simulation models from optical sensors of light screens when shooting with shot are outlined.

Author Biographies

A. Y. Vdovi, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

PhD in Engineering, Associate Professor

E. A. Podshivalova, Kalashnikov Izhevsk State Technical University

Master’s Degree Student

References

Пугачев В. С. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие. 2-е изд., испр. и доп. М.: Физматлит, 2002. 496 с.

Compton D. J. An experimental and theoretical investigation of shot cloud ballistics: Doctoral thesis - London: University of London, 1996.

Vdovin A., Afanasyev A. Solving digital filtering problems in automated systems based on light screens // Proceedings of ITNT 2021 - 7th IEEE International Conference on Information Technology and Nanotechnology. Samara, 2021. P. 9649205. DOI 10.1109/ITNT52450.2021.9649205.

Vdovin A. Yu. The Problems of Assessing Speed of Shot Sheaf System on the Basis of the Light Screens // Вестник полиции. - 2015. No. 1 (3). P. 34-38. DOI 10.13187/VesP.2015.3.34.

Вдовин А. Ю. Исследование плотности распределения размаха дробового снопа по времени для построения имитационной модели сигнала оптического датчика // Компьютерная оптика. 2021. Т. 45, № 5. С. 779-783. DOI 10.18287/2412-6179-CO-851.

Compton D. J. An experimental and theoretical investigation of shot cloud ballistics: Doctoral thesis - London: University of London, 1996.

Блюм М. М. Охотничье ружье: справочник. 2-е изд. М.: Агропромиздат, 1987. 191 с.

J.-Y Yu, Y.-X Li, X.-M. Wang, "Measurement of impact points using reflective light screen target of single column light source", Optics and Precision Engineering. vol. 18, pp. 1354-1360, 2010.

Afanasiev, V. A. Weight functions of light shield and the signal at the input of optical sensor at the intersection of the bullets of light shield / V. A. Afanasiev, A. Yu. Vdovin, I. G. Kornilov // Journal of Measurements in Engineering. 2019. Vol. 7, No. 2. - P. 74-83. - DOI 10.21595/ jme.2019.20441. - EDN ZCCHQO.

Афанасьев В. А., Лялин В. Е. Проектирование информационно-измерительных систем на основе световых мишеней для контроля изделий стрелкового оружия по внешнебаллистическим параметрам: монография. Ижевск: Изд-во ИжГТУ имени М. Т.Калашникова, 2020. 364 с.

Знаменская И. А., Мурсенкова И. В., Дорощенко И. А. Высокоскоростная регистрация импульсных плазмодинамических процессов в течениях с разрывами // Оптические методы исследования потоков: труды XV Международной научно-технической конференции, Москва, 24-28 мая 2019 года. М.: Перо, 2019. С. 90-98.

Танг М. В., Динг Ю. Ч. Исследование процесса разрушения горной породы взрывом с помощью высокоскоростной видеосъемки // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2019. № 4. С. 67-73. DOI 10.15372/FTPRPI20190408.

Чирков Д. В., Федорова Е. А. Опыт экспериментального определения элементов движения подвижных частей автоматики винтовки G3 на основе высокоскоростной видеосъемки // эМПиРиКА-2021: материалы Всероссийской научно-технической и научно-методической конференции, посвященной 45-летию кафедр: "Машиностроение", "Приборостроение", "Робототехника и комплексная автоматизация", Ковров, 01-03 декабря 2021 года. Ковров КГТА имени В. А. Дегтярева, 2022. - С. 165-172.

Писарев С. А., Чирков Д. В., Федорова Е. А. Анализ аберраций и способов минимизации их влияния на результаты исследований быстропротекающих динамических процессов с использованием видеокамеры высокоскоростной съемки // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. Т. 23, № 4. С. 6-15. DOI: 10.22213/2413-1172-2020-4-6-15.

Чирков Д. В., Федорова Е. А. К вопросу определения характеристик движения объекта на основе высокоскоростной видеосъемки // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2021. Т. 24, № 1. С. 53-63. DOI: 10.22213/2413-1172-2021-1-53-63.

Блюм М. М. Охотничье ружье: справочник. 2-е изд. М.: Агропромиздат, 1987. 191 с.

Марков Е. М., Вдовин А. Ю., Егоров С. Ф. Разработка модели дробовой осыпи для оценки равномерности с учетом параметров стрельбы // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2013. № 2. С. 103-105.

Воронков Л. Ю. Установление дистанции выстрела по дробовой осыпи при отстреле патронов, снаряженных пыжами-контейнерами // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Экономика. Управление. Право. 2022. Т. 22, № 2. С. 210-215. DOI 10.18500/1994-2540-2022-22-2-210-215.

Погребной А. А. Методика определения дистанции выстрела из охотничьего ружья по наибольшему размеру дробовой осыпи // Судебная экспертиза. 2018. № 4 (56). С. 75-91.

Копылов Д. И., Никольский В. В. Анализ результатов обработки мишеней дробового выстрела // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2016. № 12-1. С. 8-12.

Концепция ручного стрелкового оружия для борьбы с беспилотными летательными аппаратами / Д. В.Чирков, М. А. Семенцов, Д. О. Луппов, И. Н. Гавшин // Перспективные направления развития артиллерийского вооружения, методов его эксплуатации и ремонта: сборник трудов XVII Всероссийской научно-практической конференции, Пермь, 25 мая 2023 года. Пермь: Пермский военный институт войск национальной гвардии Российской Федерации, 2023. С. 130-134.

Маркевич В. Е. Спортивное и охотничье стрелковое оружие. СПб.: Полигон, 2005. 256 с.