SE519939C2 - Sätt att mäta in siktriktning, skjutförlopp och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild - Google Patents

Description

Uppfinningen Uppfinningen avser främst metoder som underlättar inmätning av siktriktning, tråfflägen och skjutförlopp vid simulerat skytte mot projicerade bilder (2) innehållande målobjekt (1 ). Det vapen (5) eller vapenatrapp (5') som ska användas vid simulatorskjutningen förses enligt uppfinningen med en avfyringsdetektor (10), en kamera (6) samt eventuellt rörelsegivare (11). Skytten skjuter mot projicerade màlobjekt (1) såsom lerduvor, fåglar och småvilt.

Ett viktigt syfte med föreliggande uppfinning är att underlätta en kamerabaserad inmätning av vapnets (5) siktriktning och träfflägen. Det ska vara möjligt att läsa in målobjektens (1) läge med kamerans (6) bildsensor (12) oberoende av målets (1 ) färg, form och kontrast mot bakgrunden.

Enligt en utförandeform av uppfinningen så initierar vapnets (5) avfyring ett målmönster (16') anordnat i målpositionerna i bilden (2). Målmönstret (16') läses in av kameran (6). Läget för dessa målmönster (16') kan beräknas utifrån kamerasignaler (15). Ur mönsterläget i bilden (2) kan sedan vapnets (5) siktriktning vid bildregistreringen beräknas. Målbilden kan t.ex. förändras från att vara ett projicerat viltmål (ex. fasan) till ett målmönster (16') i form av ett svart runt objekt i en större vit rund disk. Detta är ett objekt som enkelt kan lägesbestämmas genom konventionell bildbehandling.

Enligt uppfinningen kan målmönstret (16') även ge orienteringsinformation, vilket medför att vapnets (5) vridning relativt det projicerade mönstret (16') kan registreras.

Uppfinningen beskrivs mer i detalj i avsnittet utförandeexempel.

Ritningsförteckning Fig. 1a Bild på ett simulatorsystem Fig. 1b Givarenhet med kamera, avfyringsdetektor och rörelsegivare Fig. 2a Projicerad bild (2) med lerduva före skottillfället.

Fig. 2b Projicerad bild (2) med målmönster (16') strax efter skottillfället.

Fig. 2c Projicerad bild (2) med målmönster (16') ytterligare en bild efter skottillfället..

Fig. 2d Projicerad bild (2) med lerduva efter det att målmönster (16') har presenterats.

Fig. 3 Màlmönster (16') i form av en triangel. 519 959 3 Ritningsbeskrivning.

Figur 1 visar ett simulatorsystemet (9) med en projektor (4) som projicerar bilder (2) på en projektionsduk (3). På vapnet (5) anordnas en givarenhet (17). Signalerna (13, 14, 15) från givarenheten (17) ansluts till en datorenhet (7). Datorenheten (7) kan även skicka bildsignaler till projektorn (4) Figur 1b visar en givarenhet (17) med en kamera (6), rörelsegivare (11) samt en avfyringsdetektor (10). Kamerasignaler (15), signaler (14) från rörelsegivare (11) samt avfyringssignaler (13) ansluts till en datorenhet (7). Kameran (6) innehåller en bildsensor (12) på vilken en bild (8) av siktområdet skapas.

Figurerna 2a, 2b, 2c och 2c visar ett exempel på hur den projicerade bilden (2) kan se ut vid 4 bilder efter varandra. Målobjektet (1) är här en animerad lerduva som rör sig från vänster till högeri bilden (2).

Figur 2a visar hur bilden (2) med målobjektet lerduva (1) ser ut strax före avfyring. lnnan bild enligt figur 2b generas har en avfyring skett och målobjektet lerduva (1) har av datorenheten (7) omvandlats till ett målmönster (16') bestående av en svart rund disk i en vit rund disk. Ett målmönster (16') som är mycket lätt att läsa in med kameran (6). Ett målmönster i form av en vit disk kan av skytten uppfattas som en mynningsflamma och till viss del öka realismen i det simulerade skyttet.

Figur 2c är nästa projicerade bild (2) som kameran (6) registrerar. Den är identisk med föregående bild (2) (enligt figur 2b). Genom att beräkna målmönstrets (16') förflyttning i kamerabilden mellan de två registreringarna kan vapnets rörelse beräknas. Dessa värden kan sedan användas för kalibrering av vapnets (5) rörelsegivare (11) Figur 2d visar på hur den projicerade bilden (2) kan se ut efter ytterligare en tid. Då har målmönstret av datorenheten (7) omvandlats till det ursprungliga målobjektet (1) som har förflyttats i bilden en sträcka som motsvaras av hastigheten för målobjektet gånger skillnaden i tid mellan presentation av bild enligt figur 2a och presentation av bild enligt figur 2d.

Figur 3 visar ett exempel på ett målmönster (16') i form av en svart triangel i en vit disk.

Denna typ av målmönster (16') möjliggör inmätning av vapnets (5) vridning runt en axel parallellt med skjutriktningen relativt den projicerade bilden (2) 519 939 Beskrivning av utföringsexempel Uppfinningen innehåller flera olika delar som kan kombineras på ett flertal sätt.

En datorstyrd projektor (4) projicerar ett målområde på en projektionsduk (3). Animerade målobjekt (1) anordnas att på ett naturtroget sätt röra sig i bilden (2). Det kan t.ex. vara bilder av lerduvor eller fåglar.

Skytten siktar mot ett målobjekt (1) och fyrar av ett simulerat skott. Avfyringen detekteras av en avfyringsdetektor (10) och en signal (13) går till simulatorns (9) dator (7). Denna ändrar omedelbart utseendet på nästa projicerade bild från ett målobjekt (1) till ett màlmönster (16') som är anpassat för inläsning och igenkänning av en på vapnet (5) anordnad kamera (6) och bildbehandling i dator (7), Målmönstret (16') kan även för skytten likna en mynningsflamma. Kameran (6) på vapnet (5) registrerar en bild med dessa màlmönster (16') och målmönstrets (16') läge i bilden (2) beräknas i datorenheten (7). Ännu en bild registreras utan att mönstrets (16') läge i den projicerade bilden (2) har förändrats. De nya läget i kamerabilden för målmönstret (16') beräknas. Utifrån förflyttningen av målmönstret (16') mellan dessa bildregistreringar, tiden mellan bildregistreringarna och det kända avståndet mellan vapen (5) och projektionsduk (3) kan vapnets (5) vinkelhastighet och rotationsplan bestämmas. De uppmätta och beräknade vinkelhastigheterna kan användas för att kalibrera vapnets (5) rörelsegivare (11).

Träffläget beräknas utifrån beräknade siktriktningar, kända mål- och ammunitionsbanor och målmönsterpositioner samt tidpunkter för avfyring och bildregistreringar.

Skjutförlopp beräknas utifrån inmätt rörelseförlopp för vapnet samt beräknat träffläge enligt OVan.

Uppfinningen avser även sätt som underlättar en kalibrering av simulatorn (9) Kalibrering av simulatorn (9) kan enligt uppfinningen utföras enligt nedan. ø Kalibreringsobjekt av känd storlek, form, position och orientering projiceras av en projektor (4) på en projektionsduk (3). Bakgrunden kan vara syntetisk eller en fotograferad bild. v Skytten siktar mot kalibreringsobjektet och fyrar av ett kalibreringskott. 519 959 5 Utifrån kalibreringsobjektets position, storlek och orientering i bilden (2) beräknar datorenheten (7) kaiibreringsdata som används vid beräkning av träfflägen för efterkommande skott med samma vapen (5) och kameraplacering.

En alternativ kompletterande kalibrering är att man i vapnet (5) anordnar en laserpatron som sänder ut en laserstråle som är koaxial med vapnets (5) eldrör. Laserfläcken som bildas på projektionsduken (3) avbildas av kameran (6) och utifrån laserfläckens läge i bilden (2) kan en siktriktningskalibrering utföras.

Sekvensen vid en skjutövning enligt uppfinningen kan t.ex. se ut enligt nedan: Ett målobjekt (1) projiceras av en datorstyrd projektor (4) på en projektionsduk (3).

Bakgrunden kan vara animerad eller en fotograferad digital bild.

Skytten siktar mot målet och fyrar av det simulerade skottet.

Avfyringen detekteras och en elektrisk avfyringssignal (13) genereras.

Avfyringssignalen ( 13) anordnas att förändra utseendet på målobjektet (1) och/eller andra delar av den projicerade bilden (2).

Det förändrade målobjektet registreras av kameran (6) som är monterad på vapnet (5).

Kamerasignalerna (15) behandlas i en dator (7) varvid målobjektets (1) position i kamerabilden (8) beräknas.

Ytterligare en bild registreras och behandlas in en dator (7). Varvid således en andra position för målobjektet (1) relativt vapnet (5) beräknas.

Tidpunkterna för avfyrlng och presentation och kameraregistrering av de förändrade målbilderna registreras liksom vapnets (5) rörelse.

Ur dessa registrerade värden och förlagrad information såsom ammunitionstyp, målbanor beräknas träfflägen, skjutförlopp; vapnets (5) vridning etc.

När träffresultatet har beräknats kan detta om så önskas omedelbart presenteras i den projicerade bilden (2).

~ Om det är en miss kan det anordnas så att målobjektet (1 ) fortsätter oskadd iden förutbestämda flyktvägen.

~ Om det är en träff på en lerduva kan det anordnas så att målobjektet (1) ser ut som en lerduva som splittras. o Om det är en träff på en animerad flygande fågel kan det anordnas så att målobjektet (1) ser ut som en träffad fågel som faller till marken. 519 939 6 - Om det är en dålig träff på en animerad flygande fågel kan det anordnas så att målobjektet (1) ser ut som en skadeskjuten fågel som fortsätter att flyga men med dålig flygteknik. o Träffresultat kan även visas i form av en statisk träfflägespresentation.

Mönstret kan i vissa utförandeformer innehålla kodad information om antal mål i bilden (2), typ av mål, målens position i bilden (2), målhastigheter och riktningar, lämpliga träfflägen i respektive mål etc. Den kodade information läses in av kameran (6) på vapnet (5) och tolkas i datorenheten (7).

I stället för att använda en projektor som projicerar en bild på en projektionsduk kan man givetvis använda andra datorstyrda displaysystem såsom TV, LCD-displayer etc.

Claims (1)

Pa ten tkrav

1. . Sätt att mäta in siktriktning, skjutförlopp och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild (2), kännetecknat av: att en avfyring av vapnet (5) initierar en signal (13); att avfyringssignalen (13) sänds till en datorenhet (7); att avfyringssignalen (13) initierar ett mönster (16) i den projicerade bilden (2); att hela eller delar av mönstret (16) läses in av en kamera (6) monterad på ett vapen (5); att kamerasignalerna (15) är kopplade till en datorenhet (7); att datorenheten (7) beräknar läget för mönstret (16) i kamerabilden (8); att man ur lägesinformationen beräknar vapnets (5) siktriktning; att datorenheten (7) beräknar träffläget utifrån beräknade siktriktningar vid en eller flera tidpunkter, avfyringstidpunkt samt av simulatorn (9) kända och beräknade storheter såsom typ av mål målbanor och ammunitionsbanor Sätt att mäta in siktriktning och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild (2) enligtkrav1 kännetecknat av att mönstret (16') anordnas i målobjektspositioner; att detta målmönster (16') har ett utseende som underlättar en kamerabaserad inmätning av läget för målmönstret (16') Sätt att mäta in siktriktning, skjutförlopp och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild (2) enligt krav 1 eller 2 k ä n n e t e c k n at av; att målmönster (16') presenteras under två eller fler bildregistreringar; att förflyttningen av bilden av målmönstret (16') på bildsensorn (12) används för att beräkna vapnets (5) rörelse mellan bilderna; att den beräknade rörelsen används för att kalibrera mätdata som registreras av rörelsegivare (11) applicerade på vapnets (5). . Sätt att mäta in siktriktning, skjutförlopp och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild (2) enligt krav 1, 2 eller 3 k ä n n e t e c k n at av att vid fallet flera målobjekt (1) i bilden dessa kan särskiljas genom att respektive målmönster (16') har olika utseende. Sätt att mäta in siktriktning, skjutförlopp och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild (2) enligt krav 1, 2, 3 eller 4 k ä n n e t e c k n at av 519 939 a att målmönstret (16') sett från skytten liknar en mynningsflamma. _ Sätt att mäta in siktriktning, skjutförlopp och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild (2) enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att vapnets (5) vridning mäts in genom att mäta mönstrens (16) (16') vridning på bildsensorn (12) Sätt att mäta in siktriktning, skjutförlopp och träffläge vid simulerat skytte mot en projicerad bild (2) enligt något av föregående krav k ä n n e t e c k n a t av att vapnets (5) avstånd till projektionsplanet mäts in genom att mäta in dimensioner på målmönstret (16, 16') i bilden.