FI84753C - FOERFARANDE FOER SKJUTOEVNING OCH ANALYSERING AV SKYTTEPROCESSEN. - Google Patents

FOERFARANDE FOER SKJUTOEVNING OCH ANALYSERING AV SKYTTEPROCESSEN. Download PDF

Info

Publication number
FI84753C
FI84753C FI900806A FI900806A FI84753C FI 84753 C FI84753 C FI 84753C FI 900806 A FI900806 A FI 900806A FI 900806 A FI900806 A FI 900806A FI 84753 C FI84753 C FI 84753C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
transmitter
firing
receiver
shooting
target
Prior art date
Application number
FI900806A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI900806A (en
FI900806A0 (en
FI84753B (en
Inventor
Juha Kostamovaara
Original Assignee
Noptel Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noptel Oy filed Critical Noptel Oy
Priority to FI900806A priority Critical patent/FI84753C/en
Publication of FI900806A0 publication Critical patent/FI900806A0/en
Priority to PCT/FI1991/000048 priority patent/WO1991012480A1/en
Publication of FI900806A publication Critical patent/FI900806A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI84753B publication Critical patent/FI84753B/en
Publication of FI84753C publication Critical patent/FI84753C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/26Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying
    • F41G3/2616Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device
    • F41G3/2622Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile
    • F41G3/2683Teaching or practice apparatus for gun-aiming or gun-laying using a light emitting device for simulating the firing of a gun or the trajectory of a projectile with reflection of the beam on the target back to the weapon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

1 847531 84753

Ammunnan harjoittelu- ja ampumasuorituksen analysointimenetelmäMethod of analysis of shooting practice and shooting performance

Keksinnön kohteena on menetelmä ammunnan harjoitte-5 luun ja ampumasuorituksen analysointiin. Menetelmä perustuu ampumalinjan ja tauluun sijoitetun heijastimen välisten kulmaerojen määrittämiseen kahdessa toisiaan vastaan kohtisuorassa suunnassa aseeseen kiinnitettävällä opto-elektronisella lähetin/vastaanotin -parilla.The invention relates to a method for analyzing the practice and firing performance of shooting practice. The method is based on determining the angular differences between the firing line and the reflector placed on the board in two mutually perpendicular directions with an opto-electronic transmitter / receiver pair attached to the weapon.

10 Ammuntaa harjoittelevat mm. urheiluampujat, soti laat, poliisit ja metsästäjät. Harjoittelu tapahtuu normaalisti suljetuilla ampumaradoilla joko paikallaan olevaan tai liikkuvaan kohteeseen. Liikkuvaan kohteeseen tehtävään harjoitteluun liittyy olennaisena osana ennakon 15 arviointi. On kuitenkin olemassa selkeä tarve normaalia ampumasuoritusta mahdollisimman hyvin vastaavaan harjoitteluun, jota voitaisiin suorittaa jokapäiväisessä ympäristössä ilman luodeilla tapahtuvaan ammuntaan liittyviä vaaratekijöitä. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tar-20 jota tällainen, optoelektroniikkaan perustuva harjoittelumahdollisuus .10 Shooting practitioners e.g. sports shooters, warriors, police and hunters. Training takes place on normally closed shooting ranges at either a stationary or moving target. An assessment of the advance 15 is an integral part of the training at the mobile site. However, there is a clear need for training that is as close to normal shooting performance as possible, which could be performed in an everyday environment without the hazards associated with bullet shooting. It is an object of the present invention to provide such a training option based on optoelectronics.

Ennestään tunnettua on kapean valokeilan käyttö luodin sijaan ammunnan 1 harjoittelussa. Tällöin tauluna voi olla esim. normaali ampumataulu, johon on kiinnitetty ' 25 heijastintarra (suomalainen patentti no. 68726). Tässä me netelmässä säteen osuminen tai ohi meneminen tarrasta havaitaan vastaanottimella paluusäteen perusteella. Menetelmässä saadaan pelkästään tieto siitä osuiko valokeila tauluun vaiko ei, joten se ei sovellu ampumasuorituksen tark-30 kaan analysointiin.It is already known to use a narrow beam of light instead of a bullet in the practice of shooting 1. In this case, the board can be, for example, a normal firing board with a '25 reflective sticker attached (Finnish patent no. 68726). In this method, the beam hitting or passing the label is detected by the receiver based on the return beam. The method only provides information on whether or not the beam of light hit the board, so it is not suitable for accurate analysis of shooting performance.

Tarkempi analyysi voidaan aikaansaada esim. siten, että valokeilan osumakohta taulun pinnalla rekisteröidään TV-kameralla. On myös tunnettua käyttää tauluna diffuusia lasilevyä, jonka pinta kuvataan optiikan avulla paikkaher-35 kän detektorin pinnalle. Tällöin kapeakeilaisen aseeseen 2 84753 sijoitetun valolähteen paikka lasilevyn pinnalla voidaan määrittää detektorin antamien signaalien perusteella (suomalainen patentti no. 66987). Näiden tunnettujen menetelmien heikkoutena on se, että niissä tarvitaan erillinen 5 optoelektroninen taulu, joka on kytketty kaapeliyhteydellä ampumapaikalle. Tämä tekee menetelmistä kompleksisen ja rajoittaa erityisesti liikkuvaan kohteeseen ampumisen harjoittelua. Lisäksi taulupinnan koko on yleensä rajoittunut kymmeniin senttimetreihin. Tällöin on vaikea järjestää 10 ennakonoton harjoittelua. Ennakkoharjoittelua vaikeuttaa myös se. että liikkuvan kohteen etäisyys ja siten vaadittava ennakko harjoittelun aikana yleensä muuttuu, jolloin tuloksen tulkinta on epämääräistä.A more accurate analysis can be achieved, for example, by recording the point of impact of the light beam on the surface of the board with a TV camera. It is also known to use a diffuse glass plate as a plate, the surface of which is imaged by optics on the surface of a position-sensitive detector. In this case, the position of the light source placed in the narrow-beam weapon 2 84753 on the surface of the glass plate can be determined on the basis of the signals given by the detector (Finnish patent no. 66987). The disadvantage of these known methods is that they require a separate 5 optoelectronic board connected by a cable connection to the firing point. This makes the methods complex and specifically limits the practice of shooting at a moving target. In addition, the size of the board surface is usually limited to tens of centimeters. In this case, it is difficult to arrange 10 advance training. It also makes pre-training difficult. that the distance of the moving object and thus the required advance during training usually changes, making the interpretation of the result vague.

Tässä keksinnössä esitetään menetelmä ampumahar-15 joitteluun ja ampumasuorituksen analysointiin, jolla saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa. Keksinnössä saadaan vastaanottimelta osumatieto joko yksittäisenä tuloksena tai jatkuvana x- ja y-koordi-naattiin verrannollisena sähköisenä signaalina. Tärkeä etu 20 tunnettuihin menetelmiin verrattuna on se. että keksinnön mukaisessa menetelmässä ei tarvita erillistä optoelektronisia taulua eikä myöskään tiedonsiirtoyhteyttä taululta ampuma- tai analysointipalkalle. Tällöin harjoittelu voidaan järjestää vapaammin. Myös liikkuvien kohteiden ampu-• - 25 mistä voidaan harjoitella helpommin järjestelyin. Lisäksi etuna tunnettuihin menetelmiin verrattuna on se, että menetelmää käyttäen voidaan ennakon arvioinnin oikeellisuus laskennallisesti tarkistaa. Esitettyjen vaikutusten aikaansaamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on pää-30 asiassa tunnusomaista se. mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.The present invention provides a method for firing training and analyzing firing performance that provides a critical improvement in the above disadvantages. In the invention, the hit information is obtained from the receiver either as a single result or as a continuous electrical signal proportional to the x and y coordinates. An important advantage over the known methods is that. that the method according to the invention does not require a separate optoelectronic board or a data transmission connection from the board to the firing or analysis salary. In this case, the training can be arranged more freely. Shooting moving objects • • 25 can also be practiced with easier arrangements. In addition, an advantage over known methods is that the method can be used to check the correctness of the ex ante estimate. In order to obtain the effects shown, the method according to the invention is essentially characterized by it. as set out in the characterizing part of claim 1.

Keksintöä selitetään seuraavassa yksityiskohtaisesti esimerkin avulla oheisiin piirustuksiin viittaamalla, joissa ; 35 3 84753 kuvio 1 esittää menetelmää soveltavaa mittauslaitteistoa; kuvio 2 esittää lähetin/vastaanotin -parin optiikan rakennetta; 5 kuvio 3 esittää lähetin/vastaanotin -parin elektro niikan rakennetta Kuvio 4 .esittää menetelmää soveltavan mittauslaitteiston lohkokaaviota- son rakennetta silloin kun harjoittelukohteena on liikkuva kohde.The invention will now be described in detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which; 35 3 84753 Fig. 1 shows a measuring apparatus applying the method; Figure 2 shows the structure of the optics of the transmitter / receiver pair; Fig. 3 shows the structure of the electronics of the transmitter / receiver pair. Fig. 4 shows the structure of the block diagram level of the measuring apparatus applying the method when the training object is a moving object.

10 Kuvioissa 1, 2 ja 3 on esitetty harjoittelumenetel- män perustoteutusratkaisut liikkumattoman kohteen ampuma-harjoittelussa. Kuviossa 1 on esim. kaupalliseen aseeseen tai ampumalaitteeseen (kivääri, pistooli, tykki, panssarivaunu, ilmatorjuntatykki tms.) 1 kiinnitetty lähetin/-15 vastaanotin -pari 2, jonka laserdiodi tai LED (light emitting diode) -lähetin lähettää valoa tietyllä keilalla kohti taulua 5. Lähetin 2 voidaan kytkeä päälle erillisellä kytkimellä 3 vasta tarkan tähtäämisen ajaksi mm. turvallisuussyistä. Aseeseen kiinnitetyllä akustisella anturilla 4 20 määritetään laukaisuhetki iskurin aiheuttamasta aseen rungossa etenevästä akustisesta aallosta.Figures 1, 2 and 3 show the basic implementation solutions of the training method in shooting training of a stationary object. Figure 1 shows, for example, a transmitter / -15 receiver pair 2 attached to a commercial weapon or shooting device (rifle, pistol, cannon, tank, anti-aircraft gun, etc.) 1, whose laser diode or LED (light emitting diode) transmitter emits light with a certain beam towards the board. 5. Transmitter 2 can only be switched on with a separate switch 3 for precise aiming, e.g. for safety reasons. An acoustic sensor 4 20 attached to the weapon determines the moment of firing from the acoustic wave propagating in the body of the weapon caused by the impactor.

Taulussa 5 on varsinaisen tähtäystaulun lisäksi heijastusominaisuuksiltaan ympäristöä selvästi parempi heijastin 6, esim. nurkkaprisma tai tarraheijastin, joka 25 palauttaa pinnalleen osuneen osan lähetystehosta lähetin-/vastaanotin -parin suuntaan. Heijastin voi sijaita joko tähtäyspisteessä tai varsinaisen tähtäyspisteen ulkopuolella. Lähetin/vastaanotin -parin vastaanotin käsittää positiivisen linssin ja sen polttotasoon tai polttotason 30 läheisyyteen sijoitetun paikkaherkän detektorin. Tällä järjestelyllä aikaansaadaan se ominaisuus, että paikkaherkän detektorin signaaleista voidaan laskea kohteena olevan heijastimen ja vastaanottimen optisen akselin väliset kul-maerot kahdessa toisiaan vastaan kohtisuorassa suunnassa. 35 Kulmaerojen perusteella voidaan laskea osuma- tai tähtäys- 4 84753 pisteen x- ja y-koordinaatit heijastimen suhteen. Laskeminen edellyttää ampumapaikan ja taulun välisen etäisyyden tuntemista. Tämä etäisyys tunnetaan normaaleissa harjoit-telutilanteissa. Harjoittelu voidaan myös suorittaa nor-5 maalia, käytettävälle aseelle ominaista ampumamatkaa lyhyemmällä matkalla, koska tulokset voidaan skaalata vastaamaan pidempää matkaa. Kuvion 1 mukainen esimerkkijärjestelmä sisältää tietokoneen 7. jota on täydennetty lähe-tin/vastaanotin -parin toimintaan liittyvällä elektronii-10 kalla, ja piirturin 8. Tietokone laskee osumapisteen koordinaatit ja liikeradan ja näyttää tuloksen näytöllä graafisina käyrinä ja taulukkoina sekä tulostaa datan tarvittaessa piirturille 8. Menetelmän mukaisessa järjestelmässä taulun efektiivisen koon määrittää lähettimen keilan koko 15 eikä se ole sidoksissa heijastimen 6 kokoon.In addition to the actual target, the table 5 has a reflector 6 with clearly better reflection properties than the environment, e.g. a corner prism or a sticker reflector, which restores the part of the transmitted transmission power in the direction of the transmitter / receiver pair. The reflector can be located either at the point of sight or outside the actual point of view. The receiver of the transmitter / receiver pair comprises a positive lens and a position-sensitive detector located in its focal plane or in the vicinity of the focal plane 30. This arrangement provides the feature that the angular differences between the target reflector and the optical axis of the receiver can be calculated from the signals of the position-sensitive detector in two directions perpendicular to each other. 35 From the angular differences, the x- and y-coordinates of the 4 84753 point of the hit or sight with respect to the reflector can be calculated. The calculation requires knowing the distance between the firing point and the target. This distance is known in normal training situations. Training can also be performed with a shorter distance than the nor-5 target, the firing distance typical of the weapon used, as the results can be scaled to correspond to a longer distance. The exemplary system of Figure 1 includes a computer 7 supplemented with electronics 10 associated with the operation of the transmitter / receiver pair, and a plotter 8. The computer calculates the coordinates and trajectory of the hit point and displays the result as graphs and tables and prints the data to the plotter 8. In the system according to the method, the effective size of the board is determined by the size of the transmitter beam 15 and is not related to the size of the reflector 6.

Kuviossa 2 on esitetty lähetin/vastaanotin -parin optiikan eräs rakenneperiaate. Lähetin muodostuu laser-tai LE-diodista 9. jonka valo kollimoidaan linssillä 10. Tämän jälkeen keila siirretään prismoilla 11 vastaanotti-20 men optiselle akselille 12. Tällainen järjestely ei ole välttämätöntä vaan valaisu voitaisiin suorittaa myös rin-nakkaisesti. Se mitä rakennetta on edullisinta käyttää riippuu mm. käytettävästä detektorityypistä. Lähettimen keilan koon määrittää lähetindiodin 9 aktiivisen alueen 25 koon ja linssin 10 polttovälin suhde. Esim. jos aktiivisen alueen koko on 100 pm ja linssin polttoväli 5 mm. lähetin-keilan diverginssiksi saadaan 20 mrad. Tällöin keilan ja siten taulun halkaisija on 100 m etäisyydellä 2 m. Vastaanotin muodostuu suodattimesta 16, joka vähentää tausta-30 valon aiheuttamaa kohinaa, linssistä 13 ja paikkaherkästä detektorista 14. Vastaanotin toimii siten, että paikka-herkän detektorin 14 antamien virtasignaalien perusteella voidaan määrittää tähtäys- tai osumapisteen x- ja y-koordinaatit kohteen keskipisteenä toimivan heijastimen suh-35 teen. Paikkaherkkänä detektorina 14 voi olla joko jatkuva- 5 84753 toiminen diodi (lateral effect position sensitive detector, LE-PSD) tai nelielementti -diodi (four quadrant position sensitive detector, FQ-PSD). FQ-PSD:n etuna on pienempi kohina mutta vastaavasti haittana suurempi herkkyys 5 keilan epähomogeenisuuksille. Tämä johtuu siitä, että FQ-PSD :tä käytettäessä detektorin pinnalla olevan valospotin koko on suurempi kuin LE-PSD:llä, joten spotin sisällä tapahtuvilla valotehon jakauman vaihteluilla on suurempi merkitys. FQ-PSD sijoitetaan linssin polttotason 15 etu-10 puolelle ja LE-PSD polttotasoon 15. Tällä järjestelyllä aikaansaadaan se ominaisuus, että vastaanotindiodin pinnalle muodostuvan valospotin painopisteen poikkeama detektorin keskipisteestä ilmaisee heijastimen kulmapoikkeaman vastaanottimen optiselta akselilta. Vastaanottimen näkö-15 kenttä mitoitetaan samaan suuruusluokkaan kuin lähettimen keilan koko.Figure 2 shows a structural principle of the optics of the transmitter / receiver pair. The transmitter consists of a laser or LE diode 9. the light of which is collimated by a lens 10. The beam is then transferred by prisms 11 to the optical axis 12 of the receiver 20. Such an arrangement is not necessary but the illumination could also be performed in parallel. Which structure is the most economical to use depends on e.g. the type of detector used. The size of the transmitter beam is determined by the ratio of the size of the active area 25 of the transmitter diode 9 to the focal length of the lens 10. For example, if the size of the active area is 100 μm and the focal length of the lens is 5 mm. the transmitter-beam divergence is 20 mrad. In this case, the diameter of the beam and thus the board is 100 m at a distance of 2 m. The receiver consists of a filter 16, which reduces background noise 30, a lens 13 and a position-sensitive detector 14. The receiver operates so that the current signals of the position-sensitive detector 14 - or the x and y coordinates of the point of impact in relation to the reflector acting as the center of the object. The position sensitive detector 14 may be either a lateral effect position sensitive detector (LE-PSD) or a four quadrant position sensitive detector (FQ-PSD). The advantage of FQ-PSD is lower noise but a corresponding disadvantage is the higher sensitivity to 5-beam inhomogeneities. This is because when using FQ-PSD, the size of the light spot on the surface of the detector is larger than that of LE-PSD, so variations in the light power distribution within the spot are more significant. The FQ-PSD is placed on the front side of the lens focal plane 15 and the LE-PSD on the focal plane 15. This arrangement provides the feature that the deviation of the center of gravity of the light spot formed on the receiver diode from the detector center indicates the angular deviation of the reflector from the receiver optical axis. The field of view of the receiver is dimensioned to the same order of magnitude as the size of the transmitter beam.

Kuviossa 3 on esitetty lähetin/vastaanotin -elektroniikan eräs toteutusperiaate. Kuvion mukaisessa toteutuksessa vastaanottimen ilmaisindiodina käytetään neliele-20 menttidetektoria 18. Lähetindiodia pulssitetaan lähettimellä 17 halutulla taajuudella, joka on tyypillisesti 1 -10 kHz. Vastaanotinkanava sisältää transimpedanssiesivah-vistimet 19 kullekin diodielementille (A,B,C ja D 18). vahvistukseltaan säädettävät jälkivahvistimet 20, vaiheil-25 maisimet 21 ja alipäästösuodattimet 22. Tietokone määrittää valospotin paikan paikkaherkän detektorin pinnalla kanavasignaalien amplitudien perusteella. Valospotin paikasta ja vastaanotinoptiikan mitoituksesta voidaan edelleen laskea kulmat Ä ja y, jossa kohde näkyy vastaanot-30 timen optiseen akseliin nähden. Kulmatulosten ja tunnetun etäisyyden perusteella voidaan edelleen laskea tähtäystä! osumapisteen x- ja y-koordinaatit kohteen keskipisteen suhteen. Kanavasignaalien luku voidaan järjestää esim. siten, että tietokone lukee multiplekserin 23 kautta kun-35 kin kanavasignaalin erikseen ja muuntaa tuloksen digitaa- 6 84753 liseksi AD-muuntimella 24. Yhtenä multiplekserin tulona on kanavasignaalien summaan 25 verrannollinen lähtö, jota voidaan käyttää kanavavahvistuksen tasonsäädössä.Figure 3 shows an implementation principle of transmitter / receiver electronics. In the implementation of the figure, a four-element detector 18 is used as the detector indicator diode of the receiver. The transmitter diode is pulsed by the transmitter 17 at a desired frequency, which is typically 1 -10 kHz. The receiver channel includes transimpedance preamplifiers 19 for each diode element (A, B, C and D 18). gain-adjustable post-amplifiers 20, phase-to-loops 21, and low-pass filters 22. The computer determines the location of the light spot on the surface of the position-sensitive detector based on the amplitudes of the channel signals. From the location of the light spot and the dimensioning of the receiver optics, the angles Ä and y can be further calculated, where the object is visible with respect to the optical axis of the receiver. Based on the angular results and the known distance, the aim can still be calculated! the x and y coordinates of the point of impact with respect to the center of the target. The reading of the channel signals can be arranged, for example, so that the computer reads each channel signal separately via the multiplexer 23 and converts the result to digital with an AD converter 24. One input of the multiplexer is an output proportional to the sum of the channel signals 25 which can be used for channel gain level control.

Liikkuvaan kohteeseen suoritettavassa ammunnassa on 5 oleellista osata valita tarvittava ennakko oikein. Oikean ennakon määrä riippuu kohteen etäisyydestä ampumapaikasta, kohteen nopeudesta ja liikesuunnasta sekä ammuksen nopeudesta. Ampumaharjoittelussa ammuksen nopeus voidaan olettaa tunnetuksi. Keksinnön mukaisessa harjoittelumenetel-10 mässä kohteen etäisyys, liikesuunta ja nopeus saadaan yhdistämällä kohteen sijainnin määrittämiseen kykenevä laitteisto edellä kuvattuun suuntamittaukseen. Tällöin mittauslaitteiston perusrakenne on kuvion 4 mukainen. Har-joitteluase varustetaan edellä kuvatun kaltaisen suunnan-15 mittauslaitteiston 27 lisäksi laseretäisyysmittausanturil-la 26 ja kulma-antureilla 28. Laseretäisyysmittaus voi perustua mm. pulssin kulkuajan mittaamiseen. Tällöin lä-hetin/vastaanotin -parissa oleva laserlähetin lähettää lyhyitä (esim. 10 - 20 ns) valopulsseja kohteeseen, joka 20 heijastaa pinnalleen osuvan valotehon takaisin lähetin/va-staanotin -paria kohti. Lähetin/vastaanotin -parissa oleva vastaanotin havaitsee heijastuneet valopulssit. Mittaamalla kulkuaikaero lähteneen ja takaisinheijastuneen valo-pulssin välillä kohteen etäisyys voidaan määrittää. Mikä-25 li kohde liikkuu tunnetulla nopeudella ja tunnetussa suunnassa tähtäyssuuntaan nähden ennakko voidaan määrittää riittävällä tarkkuudella pelkän etäisyysmittaustiedon perusteella. Tällöin harjoittelija siis tähtää heijastimen liikesuuntaan nähden etupuolelle. Suunta-anturilta saadaan 30 kohteen kulmaerosignaalit tähtäyssuuntaan nähden ja etäi-syysmittausanturilta etäisyystieto ja näiden tietojen perusteella tietokone voi laskea osumistuloksen tai tähtäys-pisteen liikeradan. Etäisyysmittausanturin lähetinkeila tulee mitoittaa yhtä suureksi kuin suuntamittausanturin 35 lähetinkeila, jotta etäisyysmittaustulos saadaan mitattua 7 84753 vaikka lähetin/vastaanotin -parin optinen akseli ei osoita täsmälleen kohteeseen.When shooting at a moving target, it is essential to be able to choose the required advance correctly. The amount of correct advance depends on the distance of the target from the firing point, the speed and direction of movement of the target, and the speed of the projectile. In shooting practice, the speed of the projectile can be assumed to be known. In the training method according to the invention, the distance, direction of movement and speed of the object are obtained by combining the equipment capable of determining the position of the object with the directional measurement described above. In this case, the basic structure of the measuring equipment is as shown in Fig. 4. In addition to the direction-15 measuring apparatus 27 as described above, the training weapon is provided with a laser distance measuring sensor 26 and angle sensors 28. The laser distance measurement can be based on e.g. to measure the travel time of the pulse. In this case, the laser transmitter in the transmitter / receiver pair emits short (e.g. 10 to 20 ns) light pulses to the target, which 20 reflects the light power hitting its surface back towards the transmitter / receiver pair. The receiver in the transmitter / receiver pair detects the reflected light pulses. By measuring the travel time difference between the emitted and reflected light pulse, the distance to the target can be determined. Which -25 li object moves at a known speed and in a known direction with respect to the aiming direction can be determined in advance with sufficient accuracy on the basis of distance measurement data alone. In this case, the trainee therefore aims in front of the direction of movement of the reflector. From the direction sensor, the angular difference signals of the 30 objects with respect to the aiming direction are obtained, and from the distance measuring sensor, the distance information and on the basis of this information the computer can calculate the hit result or the trajectory of the aiming point. The transmitter beam of the distance sensor must be dimensioned equal to the transmitter beam of the directional sensor 35 so that the distance measurement result can be measured 7 84753 even if the optical axis of the transmitter / receiver pair does not point exactly at the target.

Mikäli kohteen nopeutta ja liikesuuntaa ei tunneta etukäteen mittauslaitteistolla on kyettävä mittaamaan koh-5 teen sijainti ja sijainnin muuttuminen harjoitteluväli-neen koordinaatiston suhteen. Peräkkäisten koordinaatti-mittausten perusteella voidaan laskea kohteen kunkinhetki-nen etäisyys, liikesuunta ja nopeus. Koordinaatit voidaan määrittää siten, että harjoitteluväline nivelöidään jonkin 10 pisteen suhteen ja harjoittelutilanteessa mitataan etäisyyden mittauksen lisäksi kulma-anturein 28 harjoitteluvä-lineen vaaka- ja pystykulmat. Joissakin sovellutuksissa, joissa kohteen voidaan olettaa liikkuvan tasaisella pinnalla, riittää pelkän vaakakulman mittaus. Koordinaatti-15 mittauslaitteiston ei välttämättä tarvitse sijaita har-joitteluvälineessä vaan se voi olla oma itsenäinen yksikkönsä, joka seuraa kohdetta ja mittaa sen paikkakoordinaa-tit jatkuvasti. Mikäli koordinaattimittalaite on oma erillinen yksikkönsä sen asema ampumapaikan suhteen on tunnet-20 tava. Mittausjärjestely voi myös olla sellainen, että koordinaattimittalaite sijaitsee harjoittelupaikan välittömässä läheisyydessä, jolloin koordinaattimittausta voidaan approksimoida riittävällä tarkkuudella samanakseli-seksi suuntamittaukseen nähden.If the speed and direction of movement of the object are not known in advance, the measuring equipment must be able to measure the position of the object and the change in position with respect to the coordinate system of the training device. Based on successive coordinate measurements, the current distance, direction of movement and speed of the object can be calculated. The coordinates can be determined by articulating the training device with respect to some 10 points, and in the training situation, in addition to measuring the distance, the horizontal and vertical angles of the training device 28 are measured with angle sensors. In some applications, where the object can be assumed to move on a flat surface, a mere horizontal angle measurement is sufficient. The coordinate-15 measuring equipment does not necessarily have to be located in the training device, but can be its own independent unit, which monitors the object and continuously measures its position coordinates. If the coordinate measuring device has its own separate unit, its position in relation to the firing point must be known. The measuring arrangement can also be such that the coordinate measuring device is located in the immediate vicinity of the training site, whereby the coordinate measurement can be approximated with sufficient accuracy to be coaxial with respect to the directional measurement.

• 25 Keksintö ei ole rajoittunut selityksessä ja piirus tuksissa esitettyyn suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The invention is not limited to the embodiment shown in the description and in the drawings, but can be modified within the scope of the appended claims.

Claims (10)

1. Optoelektroninen menetelmä ammunnan harjoittelemiseen ja ampumasuorituksen analysoimiseen, jossa aseeseen 5 tai ampumalaitteeseen (1) kiinnitetään lähetin/vastaanotin -pari (2) ja ampumakohteeseen (5) tai sen läheisyyteen sijoitetaan heijastusominaisuuksiltaan ympäristöään selvästi parempi kohdealue, kuten heijastin (6), ja jossa lähetin/vastaanotin -parin (2) sisältämä lähetin lähettää 10 näkyvää tai infrapuna-alueen valoa tietyllä keilalla akselinsa suuntaisesti, tunnettu siitä, että lähetin-/vastaanotin -pariin (2) kuuluvassa vastaanottimessa heijastimen (6) aiheuttaman heijastuksen johdosta syntyvien signaalien perusteella lasketaan kulmat Ox ja Oy, joilla 15 heijastin (6) poikkeaa vastaanottimen optiselta akselilta (12), ja jonka tiedon ja tunnetun tai erikseen mitatun ampumaetäisyyden ja kohteen ollessa liikkeessä myös tunnetun tai erikseen mitatun kohteen nopeuden ja liikesuunnan perusteella lasketaan osuman tai tähtäyspisteen x- ja y-20 koordinaatit taulun halutun pisteen suhteen jatkuvasti tähtäyksen ja laukauksen aikana, laukauksen jälkeen tai pelkästään tiettynä laukaisuhetkeen sidoksessa olevana aj anhetkenä.An optoelectronic method for training shooting and analyzing firing performance, comprising attaching a transmitter / receiver pair (2) to a weapon 5 or a shooting device (1) and placing a target area with significantly better reflection characteristics, such as a reflector (6), at or near the shooting target (5), and the transmitter contained in the transmitter / receiver pair (2) transmits 10 visible or infrared light with a certain beam in the direction of its axis, characterized in that angles are calculated on the basis of the signals generated by the reflector (6) Ox and Oy, in which the 15 reflector (6) deviates from the optical axis (12) of the receiver, and whose information and known or separately measured shooting distance and target movement are also calculated on the basis of the speed and direction of movement of the known or separately measured target. 20 coordinates you aim for the desired point on the board continuously during aiming and firing, after firing, or only at a specific point in time bound to the moment of firing. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että lähetin/vastaanotin -parin (2) vastaanottimena käytetään positiivisen linssin poltto-tasoon tai sen läheisyyteen sijoitettu paikkaherkkä ilmaisin.A method according to claim 1, characterized in that a receiver of a position-sensitive detector placed in or near the focal plane of the positive lens is used as the receiver of the transmitter / receiver pair (2). 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että heijastimena (6) käytetään nurkkaprismaa.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that a corner prism is used as the reflector (6). 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetin/vastaanotin -parin (2) valolähteenä käytetään valodiodia (LED). . · 35 9 84753Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a light-emitting diode (LED) is used as the light source for the transmitter / receiver pair (2). . · 35 9 84753 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ampuma-alueen efektiivistä kokoa säädetään lähetinkeilan divergenssiä muuttamalla.Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the effective size of the firing range is adjusted by varying the divergence of the transmitter beam. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että lähetin/vastaanotin -pariin (2) on liitetty sopivat joko erilliset tai pariin integroidut laskurit ja näyttölaitteet, joiden avulla lasketaan ja tulostetaan ammuttujen laukausten ja osumien 10 tulokset ja lukumäärät.Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that suitable either separate or pair-integrated counters and display devices are connected to the transmitter / receiver pair (2), by means of which the results and numbers of shots and hits 10 are counted and printed. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ampumaetäisyys kohteeseen (5) mitataan aseeseen tai ampumalaitteeseen (1) kiinnitetyllä laserpulssin kulkuajan mittaamiseen perus- 15 tuvalla etäisyysmittalaitteella.Method according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the firing distance to the target (5) is measured by means of a distance measuring device based on measuring the propagation time of the laser pulse attached to the weapon or the firing device (1). 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohteen (5) nopeus ja liikesuunta määritetään peräkkäisistä, tunnetuin aikavälein mitatuista kohteen (5) hetkellisen sijainnin ilmaise- 20 vista koordinaateista laskennallisesti.Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the speed and direction of movement of the object (5) are determined computationally from successive coordinates indicating the current position of the object (5), measured at known intervals. 8 847538 84753 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohteen (5) sijainnin ilmaisevat koordinaatit määritetään aseeseen tai ampumalaitteeseen (1) kiinnitettyjen etäisyysmittausanturin (26) ja aseen 25 tai ampumalaitteen vaaka- ja pystykallistuskulmien jonkin pisteen suhteen ilmaisevien kulma-antureiden (28) mittaus-tiedon perusteella.Method according to Claim 8, characterized in that the coordinates indicating the position of the object (5) are determined by measuring the distance measuring sensor (26) and the angle sensors (28) indicating the horizontal and vertical tilt angles of the weapon 25 or the shooting device. information. 10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kohteen (5) sijainnin ilmai- 30 sevat koordinaatit määritetään erillisellä kohteeseen automaattisesti tai manuaalisesti suunnatulla mittalaitteella. 10 84753Method according to Claim 8, characterized in that the coordinates indicating the position of the object (5) are determined by a separate measuring device directed automatically or manually at the object. 10 84753
FI900806A 1990-02-19 1990-02-19 FOERFARANDE FOER SKJUTOEVNING OCH ANALYSERING AV SKYTTEPROCESSEN. FI84753C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI900806A FI84753C (en) 1990-02-19 1990-02-19 FOERFARANDE FOER SKJUTOEVNING OCH ANALYSERING AV SKYTTEPROCESSEN.
PCT/FI1991/000048 WO1991012480A1 (en) 1990-02-19 1991-02-18 A method for analyzing shooting training and performance results

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI900806 1990-02-19
FI900806A FI84753C (en) 1990-02-19 1990-02-19 FOERFARANDE FOER SKJUTOEVNING OCH ANALYSERING AV SKYTTEPROCESSEN.

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI900806A0 FI900806A0 (en) 1990-02-19
FI900806A FI900806A (en) 1991-08-20
FI84753B FI84753B (en) 1991-09-30
FI84753C true FI84753C (en) 1992-01-10

Family

ID=8529902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI900806A FI84753C (en) 1990-02-19 1990-02-19 FOERFARANDE FOER SKJUTOEVNING OCH ANALYSERING AV SKYTTEPROCESSEN.

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI84753C (en)
WO (1) WO1991012480A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2749380A1 (en) * 1996-05-28 1997-12-05 Univ Rennes SHOOTING LEARNING SYSTEM, RIFLE EQUIPMENT, CORRESPONDING TARGET AND METHOD
NO305184B1 (en) * 1997-09-05 1999-04-12 Siri Grundnes Device for a firearm, especially rifle and lighter handguns
CH694439A5 (en) * 2000-03-21 2005-01-14 Polytronic Internat Ag Shooting device with automatic hit indication.
US8827706B2 (en) 2008-03-25 2014-09-09 Practical Air Rifle Training Systems, LLC Devices, systems and methods for firearms training, simulation and operations

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793514A (en) * 1971-12-31 1973-04-16 Saab Scania Ab LASER PULSE SIMULATOR FOR SHOOTING TRAINING
FR2477695A1 (en) * 1980-03-07 1981-09-11 Giravions Dorand METHOD AND APPARATUS FOR REAL TARGET CONTROL ON TARGET
FI68726C (en) * 1983-10-26 1985-10-10 Noptel Ky OEVNINGSFOERFARANDE FOER OPTOELEKTRISK SKJUTNING
FI71012C (en) * 1983-10-26 1986-10-27 Noptel Ky FOERFARANDE FOER TRAENING I ANVAENDNING AV EN RIKTARE
US4695256A (en) * 1984-12-31 1987-09-22 Precitronic Gesellschaft Method for practicing aiming with the use of a laser firing simulator and of a retroreflector on the target side, as well as firing simulator for carrying out this method

Also Published As

Publication number Publication date
FI900806A (en) 1991-08-20
FI900806A0 (en) 1990-02-19
WO1991012480A1 (en) 1991-08-22
FI84753B (en) 1991-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230076332A1 (en) Crosswind speed measurement by optical measurement of scintillation
CN105352436B (en) Laser tracker, method for measuring coordinates of remote point and coordinate measuring system
CN100454038C (en) Atmospheric turbulance detection laser rader using position-sensitive detector
CN102243301A (en) Detection device for laser rangefinder
JPH06509415A (en) probe
CN108693516B (en) Device and method for rapidly measuring performance of laser ranging system
WO2005050254A1 (en) Fire control system using a lidar (laser identification, detecting and ranging) unit
CN110162735B (en) Ballistic trajectory calculation method and system based on laser ranging telescope
US20220003852A1 (en) Lidar target simulator, lidar testing system as well as method of testing a lidar device
Lackner et al. Impact of prism type and prism orientation on the accuracy of automated total station measurements
Zhao et al. High-precision velocity measuring system for projectiles based on retroreflective laser screen
US10605569B2 (en) Laser rangefinder based automatic target detection
WO2014043113A1 (en) Self-aligned aiming system and technique for a laser rangefinder incorporating a retroreflector
CN109387824A (en) A kind of laser range finder transmitting-receiving plain shaft parallelism measurement method
CN101706233A (en) Novel sighting telescope system
US4494870A (en) Arrangement for setting out points and straight lines
FI84753C (en) FOERFARANDE FOER SKJUTOEVNING OCH ANALYSERING AV SKYTTEPROCESSEN.
CN114459290B (en) From range finding formula shooting training process measuring device
SE8901554D0 (en) Laser Detector
CN106772409A (en) A kind of combined measuring device
US7982862B2 (en) Line of sight wind speed detection system
WO2019147175A1 (en) Time-of-flight ranging device
RU2147112C1 (en) Opticoelectronic mark of shooting trainer
RU2382985C2 (en) Method for detection of averaged values of air refraction index, angles of side and vertical refraction and device for its realisation
KR20040032159A (en) opto-electric ball velocity vector sensing and determination of golf simulator parameters

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: NOPTEL OY