RU2060437C1

RU2060437C1 - Shooting trainer

Info

Publication number: RU2060437C1
Application number: RU92006402A
Authority: RU
Inventors: Борис Иванович Кудряков
Original assignee: Борис Иванович Кудряков
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1996-05-20

Abstract

FIELD: teaching of riflemen to sighting accuracy. SUBSTANCE: shooting trainer is designed to teach riflemen fast and single-shot shooting from army and sports small arms, to conduct training and sports shootings without use of live cartridges in closed rooms and at open sports grounds. In this shooting trainer four different optical signals from 4-sector target-radiator are received by opticoelectron receiver of weapon, are divided according to their sector identity, are summed in pairs and as result of it linear coordinates of deviation of aiming mark from center of target are determined. By linear coordinates value of vector of radial deviation of aiming mark from center of target is reduced to dimensional circle of target corresponding to it. Signals of values of linear deviations of aiming mark from center of target are transformed into audio signals through correction circuit and are sent to audio analyzers of shooter under continuous mode over two channels. EFFECT: expanded application field, enhanced teaching efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области тренировки стрелков на точность прицеливания и предназначено для обучения стрелков скоростной и одиночной стрельбе из армейского и спортивного стрелкового оружия, проведения учебно-тренировочных и спортивных стрельб без применения боевого патрона в условиях закрытых помещений и открытых спортивных площадок. The invention relates to the field of training of shooters on aiming accuracy and is intended for training shooters of high-speed and single-shot shooting from army and sports small arms, conducting training and sport shooting without the use of live ammunition in indoor and outdoor sports grounds.

Известен стрелковый тренажер, содержащий оптический источник излучения, выполненный в виде секторной мишени, установленный на стрелковом оружии приемник излучения, связанный с усилителем и схемой обработки сигнала, выходы которой соединены с соответствующими входами индикатора визуального контроля величины отклонения точки прицеливания от центра мишени, и генератор звуковых сигналов, соединенный через корректирующую схему со звуковоспроизводящим устройством. Known shooting simulator containing an optical radiation source made in the form of a sector target, a radiation receiver mounted on a small arms connected to an amplifier and a signal processing circuit, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the indicator of visual control of the deviation of the aiming point from the center of the target, and a sound generator signals connected through a corrective circuit with a sound reproducing device.

Недостатком известного стрелкового тренажера является то, что он не позволяет производить корректировку прицела в процессе прицеливания, а лишь фиксирует и показывает визуально и с помощью звукового сигнала результат произведенного выстрела, что снижает точность прицеливания. A disadvantage of the known shooting simulator is that it does not allow the adjustment of the sight in the process of aiming, but only captures and shows visually and with the help of an audio signal the result of the shot, which reduces the accuracy of the aim.

Целью изобретения является повышение точности наведения стрелкового оружия на мишень и повышение удобства прицеливания путем непрерывной подачи стрелку звуковой информации о точности наведения оружия на мишень одновременно с визуальной информацией. The aim of the invention is to increase the accuracy of pointing small arms at the target and improving the convenience of aiming by continuously supplying the shooter with sound information about the accuracy of pointing the weapon at the target simultaneously with visual information.

Указанная цель достигается тем, что в известном тренажере мишень выполнена четырехсекторной с Х-образным расположением секторов и с промодулированным излучением каждого ее сектора по собственному закону, схема обработки сигнала выполнена в виде четырех блоков первичной обработки, двух блоков вторичной обработки и блока конечной обработки, при этом блоки первичной обработки сигнала представляют собой четыре селектора выделения сигнала соответствующего сектора мишени, соединенные своими входами с выходом усилителя, блоки вторичной обработки сигнала представляют собой сумматоры для определения вертикальной и горизонтальной координат отклонения точки прицеливания от центра мишени, первый из которых соединен своими входами с выходами селекторов, соответствующих верхнему и нижнему секторам мишени, а второй с выходами селекторов, соответствующих левому и правому секторам мишени, блок конечной обработки сигнала представляет собой определитель величины вектора радиального отклонения точки прицеливания от центра мишени, соединенный своими входами с выходами первого и второго сумматоров, а его выход и выходы сумматоров являются выходами схемы обработки сигнала, генератор звуковых сигналов выполнен двухканальным с различной частотой звуковых сигналов по своим каналам, корректирующая схема состоит из двух логических блоков коррекции, каждый из которых соединен одним своим входом с соответствующим ему каналом генератора звуковых сигналов, а другим, сигнально-разрешающим, с выходом соответствующего ему сумматора, а звуковоспроизводящее устройство состоит из двух сигнализаторов, каждый из которых соединен своим входом с выходом соответствующего ему логического блока коррекции. This goal is achieved by the fact that in the known simulator, the target is made four-sector with an X-shaped arrangement of sectors and with modulated radiation of each of its sectors according to its own law, the signal processing scheme is made in the form of four primary processing blocks, two secondary processing blocks and a final processing block, the primary signal processing blocks are four signal selection selectors of the corresponding sector of the target, connected by their inputs to the amplifier output, the secondary signal processing are adders for determining the vertical and horizontal coordinates of the deviation of the aiming point from the center of the target, the first of which is connected by its inputs to the outputs of the selectors corresponding to the upper and lower sectors of the target, and the second to the outputs of the selectors corresponding to the left and right sectors of the target, the final block signal processing is a determinant of the magnitude of the vector of the radial deviation of the aiming point from the center of the target, connected by its inputs to the outputs of the first and the second adders, and its output and the outputs of the adders are the outputs of the signal processing circuit, the audio signal generator is made two-channel with different frequencies of audio signals through its channels, the correction circuit consists of two logical correction blocks, each of which is connected by its own input to its corresponding channel generator of sound signals, and the other, signal-resolving, with the output of the adder corresponding to it, and the sound reproducing device consists of two signaling devices, each of which union of its input with the output of the corresponding logic correction block it.

Кроме того, для удобства использования тренажера каждый из сигнализаторов может представлять собой головной телефон стрелка. In addition, for the convenience of using the simulator, each of the signaling devices can be a head shooter phone.

На чертеже показана блок-схема стрелкового тренажера. The drawing shows a block diagram of a shooting simulator.

Стрелковый тренажер состоит из источника излучения мишени 1 с Х-образно расположенными верхним, нижним, левым и правым секторами. Мишень выполнена с возможностью излучения каждым ее сектором промодулированного по собственному закону оптического сигнала, например инфракрасного. Сигналы могут отличаться по фазе, амплитуде или частоте. Наиболее удобно оперировать сигналами отличными по частоте. Так, в действующей модели тренажера применено деление секторных сигналов мишени по частотам. Верхний сектор излучает сигнал с частотой 1560 Гц, нижний сектор 2341 Гц, левый сектор 3124 Гц и правый сектор 3124 Гц. Управляет излучением мишени блок 2 формирования секторных сигналов мишени. Источниками излучения являются диоды, например, АЛ107Б. The shooting simulator consists of the radiation source of target 1 with X-shaped upper, lower, left and right sectors. The target is configured to emit by each of its sectors an optical signal modulated in its own law, for example, infrared. Signals may differ in phase, amplitude, or frequency. It is most convenient to operate with signals of excellent frequency. So, in the current simulator model, division of sector signals of the target by frequencies is applied. The upper sector emits a signal with a frequency of 1560 Hz, the lower sector 2341 Hz, the left sector 3124 Hz and the right sector 3124 Hz. Controls the radiation of the target unit 2 formation of sector signals of the target. Sources of radiation are diodes, for example, AL107B.

На мишень наведено стрелковое оружие с установленным на нем оптико-электронным приемником 3 излучения мишени. Оптико-электронный приемник состоит из собирающей линзы, в главном фокусе которой установлена диафрагма с калиброванным отверстием и фотоэлемент. Для защиты оптико-электронного приемника 3 от световых помех перед линзой рекомендуется устанавливать оптический фильтр, задерживающий все лучи, кроме лучей сектора излучения мишени. Оптико-электронный приемник подключен своим выходом к входу блок усиления 4. Это необходимо для усиления слабого по току электрического сигнала, выходящего с фотоэлемента оптико-электронного приемника 3. Усилитель 4 своим выходом связан с блоками первичной обработки сигнала четырьмя селекторами 5, 6, 7 и 8 выделения сигналов с усилителя по их секторной принадлежности. Каждый из селекторов настроен на прием сигнала с частотой, соответствующей частоте излучения одного конкретного сектора мишени, и отфильтровывает, например, по частоте сигналы с других секторов машин. Small arms are pointed at the target with the optoelectronic receiver 3 of the target radiation mounted on it. The optoelectronic receiver consists of a collecting lens, in the main focus of which a diaphragm with a calibrated hole and a photocell are installed. To protect the optoelectronic receiver 3 from light noise in front of the lens, it is recommended to install an optical filter that delays all rays except the rays of the target radiation sector. The optical-electronic receiver is connected by its output to the input of the amplification unit 4. This is necessary to amplify a low-current electric signal coming from the photocell of the optical-electronic receiver 3. The amplifier 4 is connected with the primary signal processing units by four selectors 5, 6, 7 and 8 selection of signals from the amplifier according to their sector affiliation. Each of the selectors is tuned to receive a signal with a frequency corresponding to the radiation frequency of one particular sector of the target, and filters out, for example, the frequency of signals from other sectors of the machines.

Селекторы 5 и 6, несущие сигнал с верхнего нижнего секторов мишени соответственно, подключены выходами к первому сумматору 9. Селекторы 7 и 8, несущие сигнал с левого и правого секторов мишени, подключены выходами к второму сумматору 10. Сумматоры 9 и 10 являются блоками вторичной обработки сигнала и соединены своими выходами с входом блока конечной обработки сигнала определителем 11 величины вектора радиального отклонения точки прицеливания от центра мишени. The selectors 5 and 6, carrying the signal from the upper lower sectors of the target, respectively, are connected by the outputs to the first adder 9. The selectors 7 and 8, carrying the signal from the left and right sectors of the target, are connected by the outputs to the second adder 10. The adders 9 and 10 are secondary processing units signal and are connected by their outputs to the input of the final signal processing unit by determinant 11 of the magnitude of the radial deviation vector of the aiming point from the center of the target.

Блоки 5-11 составляют схему обработки сигнала с мишени, а выходы блоков 9, 10 и 11, являющиеся выходами схемы обработки сигнала, соединены с соответствующими входами индикатора 12 визуального контроля величины отклонения точки прицеливания от центра мишени. Blocks 5-11 constitute a signal processing circuit from the target, and the outputs of blocks 9, 10 and 11, which are outputs of the signal processing circuit, are connected to the corresponding inputs of the indicator 12 for visual control of the deviation of the aiming point from the center of the target.

Тренажер выполнен с корректирующей схемой, состоящий из двух логических блоков коррекции 13 и 14 звуковых сигналов. Блок 13 соединен своим первым сигнально-разрешающим входом с выходом сумматора 9, а блок 14 своим первым сигнально-разрешающим входом с выходом сумматора 10. The simulator is made with a corrective circuit, consisting of two logical blocks of correction 13 and 14 sound signals. Block 13 is connected by its first signal-enable input to the output of the adder 9, and block 14 by its first signal-enable input to the output of the adder 10.

Тренажер содержит двухканальный генератор 15 звуковых сигналов с различной частотой звуковых сигналов по его каналам. Каждый из каналов генератора 15 соединен с вторым входом соответствующего ему логического блока коррекции звуковых сигналов. Каждый из выходов блоков коррекции 13 и 14 соединен с соответствующим ему сигнализатором 15 звуковоспроизводящего устройства. Оптимальным для стрелка звуковоспроизводящим устройством являются стереофонические головные телефоны. Каждый головной телефон является сигнализатором 15 звука своей собственной частоты. The simulator contains a two-channel generator 15 sound signals with different frequencies of sound signals through its channels. Each of the channels of the generator 15 is connected to the second input of the corresponding logical block for correcting sound signals. Each of the outputs of the correction blocks 13 and 14 is connected to its corresponding signaling device 15 of the sound reproducing device. Optimal for the shooter sound reproducing device are stereo head phones. Each headphone is an alarm 15 sound of its own frequency.

Тренажер работает следующим образом. Блок 2 подает команду на излучение мишенью оптических сигналов. Каждый из четырех секторов мишени 1 выдает в инфракрасном излучении оптический сигнал, отличный от трех других по частоте. Оптико-электронный приемник 3 стрелкового оружия наводят на мишень прицеливаются. The simulator works as follows. Block 2 instructs the target to emit optical signals. Each of the four sectors of target 1 produces an optical signal in infrared radiation that is different from the other three in frequency. Optoelectronic receiver 3 small arms aim at the target aim.

Излучение с мишени принимают оптической системой оптико-электронного приемника 3 и с помощью электронной системы приемника трансформируют оптический сигнал, принятый с мишени, в электрический, который затем усиливается. С усилителя 4 электрический сигнал поступает на четыре селектора разделения общего сигнала на четыре по их секторной принадлежности. Так, первый селектор 5 выделяет сигнал, несущий информацию о сигнале с верхнего сектора мишени, который формируется на его выходе. Второй селектор 6 выделяет и формирует на своем выходе сигнал, несущий информацию о сигнале с нижнего сектора мишени. Третий селектор 7 выделяет и формирует на своем выходе сигнал, несущий информацию о сигнале с левого сектора мишени 1. Четвертый селектор 8 выделяет и формирует на своем выходе сигнал, несущий информацию о сигнале с правого сектора мишени 1. The radiation from the target is received by the optical system of the optoelectronic receiver 3 and, using the electronic system of the receiver, the optical signal received from the target is transformed into an electric signal, which is then amplified. From the amplifier 4, the electric signal is supplied to four selectors for dividing the common signal into four according to their sector affiliation. So, the first selector 5 selects a signal that carries information about the signal from the upper sector of the target, which is formed at its output. The second selector 6 selects and generates at its output a signal that carries information about the signal from the lower sector of the target. The third selector 7 selects and generates a signal at its output that carries information about the signal from the left sector of the target 1. The fourth selector 8 selects and generates at its output a signal that carries information about the signal from the left sector of the target 1.

Величина сигналов на выходах блоков 5-7, а точнее амплитуда тока, прямо пропорциональна проекции площади соответствующего сектора мишени на фотоэлемент оптико-электронного приемника 3. Таким образом, смещение оптической оси приемника 3 от центра мишени вызывает перераспределение амплитудных значений секторных составляющих выходного тока с оптико-электронного приемника. С селекторов 5 и 6 сигналы поступают на первый сумматор 9, в котором они сравниваются, и на его выходе формируется сигнал о вертикальном отклонении точки прицеливания от центра мишени. С селекторов 7 и 8 сигналы поступают на второй сумматор 10, в котором они сравниваются, и на его выходе формируется сигнал о горизонтальном отклонении точки прицеливания от центра мишени. The magnitude of the signals at the outputs of blocks 5-7, or rather the current amplitude, is directly proportional to the projection of the area of the corresponding sector of the target onto the photocell of the optoelectronic receiver 3. Thus, the shift of the optical axis of the receiver 3 from the center of the target causes a redistribution of the amplitude values of the sector components of the output current from the opto -electronic receiver. From the selectors 5 and 6, the signals are fed to the first adder 9, in which they are compared, and a signal is generated at its output about the vertical deviation of the aiming point from the center of the target. From the selectors 7 and 8, the signals are fed to the second adder 10, in which they are compared, and a signal is generated at its output about the horizontal deviation of the aiming point from the center of the target.

Таким образом, на выходах сумматоров 9 и 10 формируются сигналы о линейных координатах отклонения точки прицеливания от центра мишени. Сигналы с сумматоров 9 и 10 подаются на определитель 11 величины вектора радиального отклонения точки прицеливания от центра мишени. Определитель 11 вычисляет вектор радиального отклонения точки прицеливания от центра мишени по линейным координатам, определяемым сигналами с сумматоров 9 и 10. Выходы блоков 9, 10 и 11 являются выходами схемы обработки сигнала и соединены с соответствующими входами индикатора 12 визуального контроля величины отклонения точки прицеливания от центра мишени. Thus, at the outputs of adders 9 and 10, signals are generated about the linear coordinates of the deviation of the aiming point from the center of the target. The signals from the adders 9 and 10 are fed to the determinant 11 of the magnitude of the vector of the radial deviation of the aiming point from the center of the target. The determinant 11 calculates the vector of the radial deviation of the aiming point from the center of the target according to the linear coordinates determined by the signals from the adders 9 and 10. The outputs of blocks 9, 10 and 11 are the outputs of the signal processing circuit and are connected to the corresponding inputs of the indicator 12 of the visual control of the magnitude of the deviation of the aiming point from the center the target.

На светящемся табло индикатора 12 отражается информация о линейных и полярных координатах отклонения точки прицеливания от центра мишени. Индикатор 12 может показывать также другую информацию об учебно-тренировочном процессе, например расстояние до мишени, количество произведенных выстрелов, количество набранных очков и т.д. Величина вектора радиального отклонения приведена в соответствие с габаритными кругами мишени, по которой ведется стрельба. Information on linear and polar coordinates of the deviation of the aiming point from the center of the target is reflected on the luminous display of indicator 12. Indicator 12 can also show other information about the training process, for example, the distance to the target, the number of shots fired, the number of points scored, etc. The magnitude of the radial deflection vector is aligned with the dimensional circles of the target that is being fired.

Сигналы с сумматоров 9 и 10 подаются на сигнально-разрешающие входы логических блоков 13 и 14 коррекции звуковых сигналов. На вторые входы блоков 13 и 14 подается звуковые сигналы с каналов генератора звуковых сигналов 15. В блоках 13 и 14 происходит коррекция базовых сигналов с генератора 15 в зависимости от величины сигналов с первого и второго блоков суммирования 9 и 10, несущих информацию соответственно о вертикальном и горизонтальном отклонениях точки прицеливания от центра мишени. Скорректированные сигналы с блоков 13 и 14 поступают на стереофоническое звуковоспроизводящее устройство сигнализаторы 15, где трансформируются в звуковые и подаются акустической системой на слуховой анализатор стрелка. The signals from the adders 9 and 10 are fed to the signal-enabling inputs of the logic blocks 13 and 14 of the correction of sound signals. Sound signals from the channels of the sound generator 15 are fed to the second inputs of blocks 13 and 14. In blocks 13 and 14, the basic signals from the generator 15 are corrected depending on the magnitude of the signals from the first and second summation blocks 9 and 10, which carry information on the vertical and horizontal deviations of the aiming point from the center of the target. The corrected signals from blocks 13 and 14 are sent to a stereo sound reproducing device, signaling devices 15, where they are transformed into sound and fed by the acoustic system to the arrow analyzer arrow.

Оптимальным звуковоспроизводящим устройством являются стереофонические головные телефоны, которые позволяют стрелку не отвлекаться при прицеливании на посторонние звуки и четко различать параметры звуков по левому и правому каналу. Оптимальным параметром звуковых сигналов является величина звукового давления громкость. Блоки 13 и 14 можно выполнить и с изменяющимися по частоте выходными сигналами. Однако у каждого человека (стрелка) свой индивидуальный частотный порог слышимости звука, поэтому оптимальным параметром звука для стрелка является звуковое давление. The best sound reproducing device is stereo head phones, which allow the shooter not to be distracted when aiming at extraneous sounds and clearly distinguish between sound parameters on the left and right channels. The optimal parameter for sound signals is the volume of sound pressure. Blocks 13 and 14 can also be performed with frequency-varying output signals. However, each person (arrow) has its own individual frequency threshold for sound audibility, therefore the sound pressure is the optimal parameter for the shooter.

Таким образом, на левое и правое ухо стрелка непрерывно подаются звуковые сигналы, громкость которых свидетельствует о линейных координатах отклонения точки прицеливания от центра мишени. С приближением оптической оси приемника 3 к центру мишени громкость в каналах головных телефонов уменьшается, и наоборот. При отсутствии сигналов с блоков суммирования 9 и 10 отсутствуют и выходные сигналы с блоков 13 и 14 блоки коррекции запираются, что соответствует точному наведению стрелкового оружия в центр мишени. Стрелок, наводя оружие на мишень, например, по вертикали, добивается уменьшения звука в соответствующем канале головных телефонов до нуля. Затем, наводя оружие на мишень по горизонтали, добивается уменьшения громкости звука в другом канале головных телефонов до нуля. Эти операции можно проделывать одновременно. Thus, sound signals are continuously supplied to the arrow’s left and right ears, the volume of which indicates the linear coordinates of the deviation of the aiming point from the center of the target. With the optical axis of the receiver 3 approaching the center of the target, the volume in the channels of the headphones decreases, and vice versa. In the absence of signals from the summation blocks 9 and 10, the output signals from blocks 13 and 14 are absent and the correction blocks are locked, which corresponds to the precise aiming of small arms at the center of the target. The shooter, pointing the weapon at the target, for example, vertically, seeks to reduce the sound in the corresponding channel of the headphones to zero. Then, pointing the weapon horizontally at the target, he achieves a decrease in the sound volume in the other channel of the headphones to zero. These operations can be done simultaneously.

Таким образом, на головные телефоны стрелка в непрерывном режиме подаются звуковые сигналы о вертикальном и горизонтальном отклонении точки прицеливания от центра мишени, что позволяет стрелку, не отрывая взгляда от мишени, получать звуковую информацию о точности наведения оружия на мишень и самому в процессе надевания определять эту точность по уровням громкости в правом и левом каналах головных телефонов. Thus, sound signals are transmitted continuously to the shooter's head phones about the vertical and horizontal deviation of the aiming point from the center of the target, which allows the shooter, without taking his eyes off the target, to receive sound information about the accuracy of pointing the weapon at the target and determine this accuracy in volume levels in the right and left channels of the headphones.

По сравнению с прототипом изобретение позволяет эффективно и с большей точностью производить прицеливание оружия по различным целям за счет одновременного получения стрелком визуальной и непрерывной звуковой информации о точности наведения оружия на мишень, что благоприятно сказывается на учебно-тренировочном процессе стрелков, овладению техникой меткой стрельбы, что и является одним из основных критериев спортивного и профессионального мастерства. Compared with the prototype, the invention allows for more effective and more accurate aiming of weapons for various purposes due to the simultaneous receipt by the shooter of visual and continuous sound information about the accuracy of pointing the weapon at the target, which favorably affects the training process of shooters, mastery of the shooting mark technique, which and is one of the main criteria for sports and professional skill.

Claims

A shooting simulator containing an optical radiation source made in the form of a sector target, a radiation receiver mounted on a small arms connected to an amplifier and a signal processing circuit, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the indicator of visual control of the deviation of the aiming point from the center of the target, and an audio signal generator connected through a corrective circuit with a sound reproducing device, characterized in that the target is made four-sector with an X-shaped arrangement m sectors and with modulated radiation of each of its sectors according to its own law, the signal processing scheme is made up of four primary processing blocks, two secondary processing blocks and a final processing block, while the primary signal processing blocks are four signal selection selectors of the corresponding radiation sector of the target, connected by their inputs to the amplifier output, the secondary signal processing units are adders for determining the vertical and horizontal coordinates off the target point is dependent on the center of the target, the first of which is connected by its inputs to the outputs of the selectors corresponding to the upper and lower sectors of the target, and the second to the outputs of the selectors corresponding to the left and right sectors of the target, the final signal processing unit is a determinant of the magnitude of the vector of the radial deviation of the aim point from the center of the target, connected by its inputs to the outputs of the first and second adders, and its output and the outputs of the adders are outputs of the signal processing circuits, the sound generator Of the signals made by two-channel with different frequencies of sound signals through its channels, the corrective circuit consists of two logical correction blocks, each of which is connected by one of its inputs to the corresponding channel of the sound signal generator, and the other, signal-resolving, with the output of the adder corresponding to it, and the sound reproducing device consists of two signaling devices, each of which is connected by its input to the output of the corresponding logical correction block.

2. The simulator according to claim 1, characterized in that each of the signaling devices is a head arrow.