Методика получения зависимости размаха по времени дробового снопа от дальности

Алексей Юрьевич Вдовин; Елена Алексеевна Подшивалова

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

Авторы

А. Ю. Вдовин ИжГТУ имени М. Т. Калашникова
Е. А. Подшивалова ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

DOI:

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

Ключевые слова:

распределение Рэлея, имитационная модель, сигнал, оптический датчик, световой экран, размах по времени, дробовой сноп

Аннотация

При исследовании поведения дробового снопа в пространстве могут использоваться разнообразные информационно-измерительные системы, например, на основе световых экранов (фотоэлектронных блокирующих устройств стрелковой баллистической измерительной установки, состоящих из линейного излучателя и оптического датчика на основе фотодиода). Для исследования процесса движения дробового снопа в пространстве и корректной оценки его параметров (например, длины на заданной дальности от дульного среза) целесообразно иметь имитационную модель сигнала оптического датчика при пересечении светового экрана дробовым снопом. С учетом ранее проведенных исследований для получения подобной модели на некоторой дальности от дульного среза оружия необходимо знать величину параметра масштаба в распределении Рэлея, описывающего дробовой сноп в направлении стрельбы во времени. Предложена методика, позволяющая на основе реальных данных с нескольких оптических датчиков световых экранов, установленных на стрелковой трассе, получать функцию зависимости между упомянутым параметром масштаба и расстоянием от дульного среза. Приведен пример использования предложенной методики для получения подобных функций по результатам обработки сигналов оптических датчиков, полученных при реальных экспериментах для патронов, снаряженных дробью трех различных типов. Проведена аппроксимация полученных зависимостей полиномами первой и второй степени по методу наименьших квадратов, выполнена оценка погрешности для различных типов патронов. На основании полученных результатов предложены конкретные рекомендации по практическому использованию разработанной методики. Выполнена оценка ширины доверительных интервалов для математического ожидания размаха по времени дробового снопа. Обозначены пути создания более совершенных имитационных моделей сигналов оптических датчиков световых экранов при стрельбе дробью.

Биографии авторов

А. Ю. Вдовин, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

кандидат технических наук, доцент

Е. А. Подшивалова, ИжГТУ имени М. Т. Калашникова

магистрант

Библиографические ссылки

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.