RU167184U1

RU167184U1 - PHOTOELECTRIC TARGET

Info

Publication number: RU167184U1
Application number: RU2016100735/12U
Authority: RU
Inventors: Валерий Анатольевич Большаков; Олег Цаликович Ганопольский
Original assignee: Акционерное общество "Швабе - Приборы"
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2016-12-27

Abstract

1. Фотоэлектрическая мишень, содержащая непрозрачный корпус с передней панелью, в котором размещены центральный фотоприёмник, установленный на плате, и устройство обработки результата попадания имитирующего пулевой выстрел пятна лазерного излучения и выдачи результата на устройство отображения, отличающаяся тем, что дополнительно содержит периферийные фотоприёмники, размещённые на плате вокруг центрального фотоприёмника, и оптически прозрачный световод с выборкой на торце, покрытый по боковой поверхности светонепроницаемым слоем, причём световод одним торцем прикреплён к плате так, что центральный фотоприёмник размещён в выборке на торце, а другим торцем плотно входит в переднюю панель мишени, при этом внешняя сторона передней панели и торец световода покрыты светлой рассеивающей плёнкой, на которой тёмным рассеивающим материалом выделена зона, к которой примыкает световод, служащая зоной прицеливания и регистрации точного попадания.2. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что световод выполнен из прозрачного оргстекла и покрыт по боковой поверхности чёрной эмалью.3. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что световод имеет цилиндрическую форму.4. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что передняя панель мишени выполнена из прозрачного оргстекла.5. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве рассеивающего материала для выделения зоны прицеливания и регистрации точного попадания использована краска.6. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве рассеивающего материала для выделения зоны прицеливания и регистрации точного попадания использована плёнка.7. Мишень по п. 1, отличающаяся тем, что внутренняя сторона передней панели и торец1. A photovoltaic target containing an opaque case with a front panel, in which there is a central photodetector mounted on the board, and a device for processing the result of a laser beam simulating a bullet shot and outputting the result to a display device, characterized in that it further comprises peripheral photodetectors placed on the board around the central photodetector, and an optically transparent optical fiber with a sample at the end, covered on the side surface with an opaque layer, The optical fiber is attached with one end to the board so that the central photodetector is sampled at the end, and the other end fits tightly into the front panel of the target, while the outer side of the front panel and the end of the fiber are covered with a light scattering film, on which a dark scattering material is allocated, adjacent to the fiber, which serves as a zone of aiming and registration of an accurate hit. 2. A target according to claim 1, characterized in that the light guide is made of transparent plexiglass and is coated on the side surface with black enamel. 3. The target according to claim 1, characterized in that the light guide has a cylindrical shape. A target according to claim 1, characterized in that the front panel of the target is made of transparent plexiglass. A target according to claim 1, characterized in that paint is used as a scattering material to isolate the aiming zone and register an accurate hit. A target according to claim 1, characterized in that a film is used as a scattering material to isolate the aiming zone and register an accurate hit. The target according to claim 1, characterized in that the inner side of the front panel and the end

Description

Полезная модель относится к мишеням стрелковых тренажеров для обучения стрельбе и может быть использована в тренажерах для обучения навыкам стрельбы из спортивного оружия без применения боеприпасов, с регистрацией точного попадания в центральную зону мишени и промаха, например, может быть использована для проведения спортивных соревнований по биатлону, по пятиборью.The utility model relates to targets of shooting simulators for training in shooting and can be used in simulators for training in shooting skills from sports weapons without the use of ammunition, with registration of the exact hit in the central zone of the target and miss, for example, it can be used for biathlon sports competitions, in pentathlon.

К мишеням для спортивной стрельбы предъявляются жесткие требования к точности определения попадания в зону прицеливания и регистрации точного попадания.The targets for sports shooting are subject to strict requirements for the accuracy of determining the hit in the aiming zone and registration of an accurate hit.

Известны фотоэлектрические мишени для лазерных стрелковых тренажеров (стрелковых тиров), использующих для имитации выстрела лазерное излучение в видимой области спектра, обычно в красной области спектра. К таким мишеням относится фотоэлектрическая мишень фоторегистрирующей системы индикации попаданий, описанная в качестве аналога в патенте РФ №2120100 по заявке №5051838/28 от 07.07.1992 г., F41J 5/00). Мишень выполнена в виде щита, на котором по концентрическим окружностям размещены фотоприемники и соответствующие им лампы индикатора попаданий. В оконечный каскад каждого усилителя включено реле времени, подключающее к индикаторному прибору одновременно на время 3-5 с. фотоприемники, освещенные импульсом излучения при выстреле.Known photoelectric targets for laser shooting simulators (shooting ranges), using laser radiation to simulate a shot in the visible region of the spectrum, usually in the red region of the spectrum. Such targets include the photovoltaic target of a photo-recording hit indication system, described as an analogue in RF patent No. 2120100 according to application No. 5051838/28 of 07.07.1992, F41J 5/00). The target is made in the form of a shield on which photodetectors and the corresponding hit indicator lamps are placed along concentric circles. A time relay is included in the terminal stage of each amplifier, which connects to the indicator device simultaneously for a period of 3-5 s. photodetectors illuminated by a radiation pulse when fired.

Недостатком указанной мишени является отсутствие зоны точного прицеливания и индикаций попаданий именно в эту зону и в периферийную зону. Индикация попадания осуществляется при попадании на любой из фотоприемников. Ламповый индикатор способен зафиксировать лишь среднюю точку попадания луча в мишень. Такая мишень непригодна для регистрации точного попадания в центральную зону мишени.The disadvantage of this target is the lack of an accurate aiming zone and indications of hits in this zone and in the peripheral zone. Indication of hit is carried out when hit on any of the photodetectors. The lamp indicator is able to fix only the midpoint of the beam hit the target. Such a target is unsuitable for recording the exact hit in the central zone of the target.

Наиболее близкой по технической сущности - прототипом - является фотоэлектрическая мишень стрелкового тренажера по заявке на изобретение US 2015024815 (А1) от 22.01.2015 г., МПК A63F 9/02, F41J 5/02. Мишень содержит непрозрачный корпус с передней панелью из рассеивающего материала. В корпусе на плате размещен центральный фотоприемник. С фотоприемником связано устройство обработки результатов попаданий имитирующего выстрел пятна лазерного излучения и выдачи результатов на устройство отображения.The closest in technical essence - the prototype - is the photovoltaic target of a shooting simulator according to the application for invention US 2015024815 (A1) dated 01/22/2015, IPC A63F 9/02, F41J 5/02. The target contains an opaque body with a front panel of diffusing material. A central photodetector is located in the housing on the board. A photodetector is associated with a device for processing the results of hits of a laser-emitting spot simulating a shot and outputting the results to a display device.

В данной мишени в качестве устройства отображения результатов попаданий использованы четыре светодиода, размещенные по углам платы, длина волны излучения которых соответствует индивидуальным свойствам оружия, например, коду или длинам волн излучения, имитирующего выстрел из используемого оружия.In this target, four LEDs placed at the corners of the board, the radiation wavelength of which corresponds to the individual properties of the weapon, for example, the code or the wavelength of the radiation simulating a shot from the used weapon, were used as a device for displaying the results of hits.

Указанная фотоэлектрическая мишень имеет следующие недостатки.The specified photoelectric target has the following disadvantages.

1. Отсутствие идентификации попадания в центральную зону мишени (зону прицеливания) и периферийную зону. Мишень фиксирует только ситуацию «попал - не попал» в переднюю панель мишени. Пятно лазерного излучения при попадании на любой участок передней панели рассеивается и попадает на фотоприемник, что расценивается как попадание в мишень. Такая мишень непригодна для регистрации точного попадания в центральную зону мишени, что является принципиально необходимым при тренировке в точности стрельбы, при проведении спортивных соревнований, для которых жестко регламентирована точность попадания в центральную зону мишени.1. Lack of identification of getting into the central zone of the target (aiming zone) and the peripheral zone. The target only fixes the “hit - missed” situation in the front panel of the target. A spot of laser radiation when it hits any part of the front panel is scattered and hits the photodetector, which is regarded as hitting the target. Such a target is unsuitable for registering an accurate hit in the central zone of the target, which is fundamentally necessary when training in shooting accuracy, when conducting sports competitions for which the accuracy of hitting the central zone of the target is strictly regulated.

2. Низкая защищенность от воздействия посторонних световых источников, в том числе лазерных, что не обеспечивает достоверность результата стрельбы. Воздействие на мишень посторонним источником излучения под углом к поверхности мишени также будет зарегистрировано как попадание, что делает возможным фальсификацию результата на соревнованиях.2. Low protection from exposure to extraneous light sources, including laser ones, which does not provide reliability of the firing result. Impact on the target by an external radiation source at an angle to the target surface will also be recorded as a hit, which makes it possible to falsify the result in competitions.

Техническим результатом полезной модели является идентификация попадания в центральную зону мишени (зону прицеливания) и периферийную зону.The technical result of the utility model is the identification of hitting the central zone of the target (aiming zone) and the peripheral zone.

Указанный технический результат достигается в следующей фотоэлектрической мишени. Фотоэлектрическая мишень, как и прототип, содержит непрозрачный корпус с передней панелью, в котором размещены центральный фотоприемник, установленный на плате, и устройство обработки результата попадания имитирующего выстрел пятна лазерного излучения и выдачи результата на устройство отображения. В отличие от прототипа, мишень дополнительно содержит установленные внутри корпуса периферийные фотоприемники, размещенные на плате вокруг центрального фотоприемника, и оптически прозрачный световод с выборкой на торце, покрытый по боковой поверхности светонепроницаемым слоем. Световод одним торцем прикреплен к плате так, что центральный фотоприемник размещен в выборке на торце, а другим торцем плотно входит в переднюю панель мишени. Внешняя сторона передней панели и торец световода покрыты светлой рассеивающей пленкой, на которой темным рассеивающим материалом выделена зона, к которой примыкает световод, служащая зоной прицеливания и регистрации точного попадания.The specified technical result is achieved in the next photoelectric target. The photovoltaic target, like the prototype, contains an opaque case with a front panel, which houses a central photodetector mounted on the board, and a device for processing the result of a laser-emitting spot simulating a shot and delivering the result to the display device. Unlike the prototype, the target additionally contains peripheral photodetectors installed inside the housing, located on the board around the central photodetector, and an optically transparent fiber with a sample at the end, coated on the side surface with an opaque layer. The optical fiber at one end is attached to the board so that the central photodetector is placed in the sample at the end, and the other end fits tightly into the front panel of the target. The outer side of the front panel and the end of the fiber are covered with a light scattering film, on which a dark scattering material is allocated to the area adjacent to the fiber, which serves as the aiming and registration of the exact hit.

Световод может иметь цилиндрическую или коническую форму и выполняться из прозрачного оргстекла или пластика. Боковая поверхность покрывается любой светонепроницаемой краской, например, черной эмалью, или светонепроницаемым тонким пластиком. Передняя панель мишени может выполняться из прозрачного оргстекла или пластика. Зона прицеливания и регистрации точного попадания может выполняться с использованием темной рассеивающей излучение пленки или наноситься несмывающейся темной краской.The fiber can be cylindrical or conical in shape and made of transparent plexiglass or plastic. The side surface is covered with any opaque paint, for example, black enamel, or opaque thin plastic. The front panel of the target can be made of transparent plexiglass or plastic. The zone of aiming and registration of an accurate hit can be performed using a dark film scattering radiation or applied with indelible dark paint.

В частных случаях реализации дополнительно обеспечивается повышение достоверности регистрации попадания в зону прицеливания путём повышения защищённости от воздействия посторонних источников излучения.In special cases of implementation, an additional increase in the reliability of registration of hits in the aiming zone is provided by increasing the protection against exposure to extraneous radiation sources.

Мишень может содержать 5 или более фотоприемников. С целью защиты мишени от ложных срабатываний фотоприемники закрывают инфракрасными обрезающими светофильтрами, может использоваться кодированное излучение и соответствующее устройство обработки результата попадания. Для уменьшения фоновой составляющей (солнечных засветок) внутренняя сторона передней панели и торец световода под светлой рассеивающей пленкой могут быть покрыты пленкой, являющейся пропускающим красным светофильтром.A target may contain 5 or more photodetectors. In order to protect the target from false alarms, the photodetectors are covered with infrared cut-off filters, coded radiation and the corresponding device for processing the result of the hit can be used. To reduce the background component (solar flare), the inner side of the front panel and the end of the fiber under the light scattering film can be coated with a film that is a transmitting red filter.

Устройство отображения может выполняться в виде табло, размещенном на мишени или вне ее. Результаты попаданий могут отображаться на экране ЭВМ.The display device may be in the form of a scoreboard placed on the target or outside it. Hit results can be displayed on the computer screen.

Пример конкретного выполнения мишени для лазерного излучения в красной области спектра приведен на чертежах.An example of a specific implementation of the target for laser radiation in the red region of the spectrum is shown in the drawings.

На фиг. 1 показана плата с размещенными на ней фотоприемниками и световодом. На фиг. 2 показана мишень в разрезе, вид сбоку. На фиг. 3 показана передняя панель мишени.In FIG. 1 shows a board with photodetectors and a light guide placed on it. In FIG. 2 shows a sectional target, side view. In FIG. 3 shows the front panel of the target.

Мишень содержит центральный фотоприемник 1 и периферийные фотоприемники 2, размещенные симметрично относительно центрального фотоприемника 1 на плате 3, световод 4, на торце которого выполнена сферическая выборка 5, и устройство 6 обработки результатов попаданий и выдачи результатов на устройство отображения - табло попаданий (на рисунке не показано), размещенные в корпусе 7 с передней панелью 8. На передней панели 8 имеется зона прицеливания и регистрации точного попадания 9 и зона регистрации промаха 10.The target contains a central photodetector 1 and peripheral photodetectors 2, placed symmetrically with respect to the central photodetector 1 on the board 3, a fiber 4, at the end of which a spherical sample 5 is made, and a device 6 for processing the results of hits and outputting the results to the display device - a scoreboard (in the figure shown), placed in the housing 7 with the front panel 8. On the front panel 8 there is a zone of aiming and registration of an accurate hit 9 and a miss registration zone 10.

Устройство 6 обработки результатов Попаданий и выдачи результатов На устройство отображения входами связано с выходами фотоприемников 1, 2. Фотоприемники 2 закреплены на плате 3 с перекрытием полей зрения. Плата 3 закреплена в корпусе 7. Световод 4 имеет цилиндрическую форму, выполнен из прозрачного оргстекла, его боковая поверхность покрыта черной эмалью. Световод 4 одним торцем закреплен к плате 3, а другим плотно входит в отверстие в передней панели 8. Центральный фотоприемник 1 размещен в сферической выборке 5 на торце световода 4, обеспечивающей плотное примыкание световода 4 к плате 3.Device 6 for processing results Hits and outputting results to a display device with inputs connected to the outputs of photodetectors 1, 2. Photodetectors 2 are mounted on a board 3 with overlapping fields of view. The board 3 is fixed in the housing 7. The light guide 4 has a cylindrical shape, made of transparent plexiglass, its side surface is covered with black enamel. The optical fiber 4 is fixed at one end to the board 3, and the other fits snugly into the hole in the front panel 8. The central photodetector 1 is placed in a spherical sample 5 at the end of the optical fiber 4, which provides a close connection of the optical fiber 4 to the board 3.

Корпус 7 изготовлен из пластика светлого цвета. Передняя панель 8 мишени выполнена из прозрачного оргстекла, на которое с двух сторон наклеены пленки. На внешней стороне передней панели 8 наклеена пропускающая красное излучение лазера белая матовая виниловая пленка. Поверх нее по центру передней панели 8 нанесена методом струйной печати несмываемой темной краской, пропускающей красное излучение лазера, круглая зона, к которой примыкает световод 4. Эта зона служит зоной прицеливания и регистрации точного попадания 9. На внутренней стороне передней панели 8 и на торце световода 4, входящем в переднюю панель 8, под белой пленкой наклеена темнокрасная пленка, выполняющая роль пропускающего красного светофильтра.Case 7 is made of light colored plastic. The front panel 8 of the target is made of transparent plexiglass, on which films are glued on both sides. On the outside of the front panel 8, a translucent red laser-emitted white matte vinyl film is pasted. On top of it, in the center of the front panel 8, an inkjet printing method is applied with indelible dark ink that transmits red laser radiation, a circular zone adjacent to the optical fiber 4. This zone serves as a zone for aiming and recording the exact hit 9. On the inner side of the front panel 8 and at the end of the fiber 4, which is included in the front panel 8, a dark red film is glued under the white film, which acts as a transmitting red filter.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Принцип работы мишени основан на раздельной регистрации излучения в центральной зоне, выделенной темным цветом - зоне прицеливания и регистрации точного попадания 9, и остальной белой площадкой передней панели 8 - зоне регистрации промаха 10. Раздельная регистрация осуществляется за счет световода 4, примыкающего вплотную к зоне прицеливания и регистрации точного попадания 9 и выполняющего функцию бленды.The principle of operation of the target is based on separate registration of radiation in the central zone highlighted in dark color — the aiming zone and recording the exact hit 9, and the rest of the white area of the front panel 8 — the miss detection zone 10. Separate registration is carried out by the optical fiber 4 adjacent to the aiming zone and registering the exact hit 9 and acting as a lens hood.

При точном прицеливании пятно лазерного излучения попадает на зону прицеливания и регистрации точного попадания 9, рассеивается белой матовой виниловой пленкой и краской и через световод 4 попадает на центральный фотоприемник 1. Устройство 6 обработки результатов попаданий и выдачи результатов на устройство отображения принимает сигнал с центрального фотоприемника 1, квалифицирует его и передает на табло для отображения сигнала «попадание». Такой же результат регистрируется при попадании части пятна излучения на зону прицеливания и регистрации точного попадания 9 и световод 4.With precise aiming, the laser spot falls on the aiming and registration area for accurate hit 9, is scattered by a matte white vinyl film and paint, and through the light guide 4 it hits the central photodetector 1. The device 6 for processing the results of hits and outputting the results to the display device receives a signal from the central photodetector 1 , qualifies him and transmits to the scoreboard to display the signal "hit". The same result is recorded when a part of the radiation spot falls onto the aiming zone and the exact hit 9 and optical fiber 4 are recorded.

Если лазерное излучение попало на периферийную зону мишени - зону регистрации промаха 10, оно рассеивается белой матовой виниловой пленкой, но не проходит через боковую поверхность световода 4, покрытую черной эмалью, и не регистрируется центральным фотоприемником 1, а регистрируется каким-либо фотоприемником 2, и результат засчитывается как непопадание в зону прицеливания и регистрации точного попадания 9, т.е. как промах.If the laser radiation hit the peripheral zone of the target — the miss detection zone 10, it is scattered by a matte white vinyl film, but does not pass through the side surface of the optical fiber 4 covered with black enamel and is not detected by the central photodetector 1, but detected by some photodetector 2, and the result is counted as not falling into the aiming zone and recording the exact hit 9, i.e. like a miss.

При воздействии на зону регистрации промаха 10 сбоку, под углом к передней панели 8 мишени, посторонним источником видимого или инфракрасного излучения, оно экранируется боковой поверхностью световода 4, покрытой черной эмалью, и не регистрируется как попадание, тем самым повышая достоверность результатов.When the missed registration area 10 is affected laterally, at an angle to the target’s front panel 8, by an external source of visible or infrared radiation, it is shielded by the lateral surface of the optical fiber 4 coated with black enamel and is not recorded as a hit, thereby increasing the reliability of the results.

Темнокрасная пленка на внутренней стороне передней панели 8 и на торце световода 4, выполняющая роль пропускающего красного светофильтра, защищает фотоприемники от солнечных засветок. Использование обрезающих инфракрасных светофильтров (на чертежах не показаны) дополнительно защищает фотоприемники от воздействия посторонних источников излучения, например, от солнечного света, фотовспышек, света юпитеров, отсекая его в инфракрасной области спектра, и тем самым повышая помехозащищенность мишени.A dark red film on the inner side of the front panel 8 and on the end of the optical fiber 4, which acts as a transmitting red light filter, protects the photodetectors from sunlight. The use of cut-off infrared filters (not shown in the drawings) additionally protects the photodetectors from the influence of extraneous radiation sources, for example, from sunlight, flashlights, jupiter light, cutting it off in the infrared region of the spectrum, and thereby increasing the noise immunity of the target.

Предлагаемая мишень защищена от ложных срабатываний от несанкционированных излучений, в том числе от случайного или преднамеренного воздействия на мишень со стороны инфракрасным лазерным излучением, в т.ч. кодированным излучением, в результате чего повышается достоверность результатов.The proposed target is protected from false positives from unauthorized radiation, including from accidental or deliberate exposure to the target by infrared laser radiation, including encoded radiation, resulting in increased reliability of the results.

По указанной полезной модели изготовлен опытный образец мишени. Мишень имеет небольшую толщину, т.к. фотоприемники имеют большое поле зрения и, например, по сравнению с телевизионными мишенями, в такой мишени отсутствует необходимость использования объективов. Мишень проста в изготовлении и обслуживании, обеспечивает достоверные результаты стрельбы.According to the specified utility model, a prototype target was made. The target has a small thickness, because photodetectors have a large field of view and, for example, compared to television targets, such a target does not require the use of lenses. The target is easy to manufacture and maintain, provides reliable shooting results.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предложенная полезная модель позволяет обеспечить идентификацию попадания в центральную зону мишени (зону прицеливания) и периферийную зону и повышение достоверности регистрации попадания в зону прицеливания путем повышения защищенности от воздействия посторонних источников излучения.Thus, in comparison with the prototype, the proposed utility model allows to identify the hit in the central zone of the target (aiming zone) and the peripheral zone and to increase the reliability of recording hits in the aiming zone by increasing the protection against exposure to extraneous radiation sources.

Claims

1. A photovoltaic target containing an opaque case with a front panel, in which there is a central photodetector mounted on the board, and a device for processing the result of a laser beam simulating a bullet shot and outputting the result to a display device, characterized in that it further comprises peripheral photodetectors placed on the board around the central photodetector, and an optically transparent optical fiber with a sample at the end, covered on the side surface with an opaque layer, The optical fiber is attached with one end to the board so that the central photodetector is sampled at the end, and the other end fits tightly into the front panel of the target, while the outer side of the front panel and the end of the fiber are covered with a light scattering film, on which a dark scattering material is allocated, adjacent to the fiber, which serves as a zone of aiming and registration of an exact hit.

2. The target according to claim 1, characterized in that the light guide is made of transparent plexiglass and is coated on the side surface with black enamel.

3. The target according to claim 1, characterized in that the light guide has a cylindrical shape.

4. The target according to claim 1, characterized in that the front panel of the target is made of transparent plexiglass.

5. The target according to claim 1, characterized in that paint is used as a scattering material to isolate the aiming zone and register an accurate hit.

6. The target according to claim 1, characterized in that a film is used as a scattering material to isolate the aiming zone and register an accurate hit.

7. The target according to claim 1, characterized in that the inner side of the front panel and the end of the fiber under the light scattering film are covered with a film that is a transmitting red filter.

8. The target according to claim 1, characterized in that the photodetectors are closed with cutoff infrared filters.

9. The target according to claim 1, characterized in that the display device is made on the front panel of the target in the form of a scoreboard.