СТРЕЛКОВЫЙ ТРЕНИРОВОЧНЫЙ КОМПЛЕКС
SHOOTING TRAINING COMPLEX

Изобретение относится к технике обучения личного состава стрельбе и предназначено для обучения приемам и тактике стрельбы подразделений силовых структур, охранных и ведомственных подразделений, спортсменов и граждан в условиях, максимально приближенных к реальной боевой обстановке.
Уровень данной области техники характеризует комплекс огневой подготовки в виде стрелкового тира с устройством автоматического определения места попадания, в состав которого входят две мишени, поочередно устанавливаемые в плоскости цели, устройство для определения точки попадания, связанное с оптическим индикатором, процессор, активируемый стандартным бланком, определяющим режим работы тира (см. СН №655789).
Недостатками описанного тира являются разрушаемость мишеней и ограниченность их количества и положений, невозможность быстрого сравнения и фиксации результатов стрельбы участников.
Более совершенным является мультимедийный интерактивный тир огневой подготовки, содержащий защитную галерею, в которой с одной стороны размещен проекционный экран, а в противоположной стороне - многоместный рубеж стрельбы и компьютер управления, причем между экраном и рубежом стрельбы размещены электронно-оптический прибор наблюдения с блоком сопряжения сигнала, связанным с компьютером управления, и мультимедийный проектор фронтального проецирования на экран, который выполнен с возможностью визуализации теплового следа при поражении проецируемой мишени, описанный в патенте RU №88790 U1, F41J 5/00, 2009 г.
Недостатком этого тира является ограниченность функциональных возможностей, не позволяющая вести реальный ответный огонь, неприспособленность рубежа для перемещений стрелка со сменой позиций, отсутствие возможности мобильной оценки результатов стрельб для автоматической организации, в случае промаха, ответного огня маркирующими элементами.
Статичные стрельбы с визуальной информацией поражения цели не отражают реальную боевую обстановку, сопровождающуюся раздражающими и отвлекающими внимание стрелков факторами: звуковым и световым сопровождением, ответным огнем, и поэтому не обеспечивают полноценной стрелковой подготовки и тренировки устойчивых навыков.
Отмеченные недостатки устранены в более совершенном стрелковом тренировочном комплексе с системой ответного огня, где обеспечены возможности перемещений стрелков на рубеже стрельбы и созданы средства быстрой оценки результатов стрельб, которые используются в форме команд запуска автоматической системы ответного огня, в случае промаха (см. патент RU №99145 U1, F41J 5/00, 2010 г.).
По технической сущности и числу совпадающих признаков известный стрелковый тренировочный комплекс содержит защитную галерею, в которой с одной стороны размещен проекционный экран, а в противоположной стороне оборудован рубеж стрельбы, а также расположен компьютер управления, при этом между экраном и рубежом стрельбы размещены связанные с компьютером управления мультимедийный проектор фронтального проецирования мишени на экран и электронно-оптический прибор наблюдения (видеокамера) с устройством определения и визуализации отметки попадания.
Особенностью этого комплекса является то, что он снабжен системой ответного огня, включающего поворотное устройство метания маркирующих или эластичных поражающих элементов (пейнтбольный или страйковых) и поворотной видеокамеры слежения за стрелком с программой захвата на движение и наведения метательного устройства, подключенными к компьютеру управления.
Комплекс оснащен средствами звукового и светового психологического воздействия на стрелка.
Продолжением достоинств являются присущие недостатки, так универсальность известного комплекса для стрельбы из боевого, спортивного, травматического оружия определяет высокие капитальные затраты на обустройство защитной галереи, что ограничивает мобильность использования легкосборных конструкций модульного типа для стрельбы из оружия с импульсными лазерными имитаторами выстрелов, которые полностью пригодны для тренировок и приобретения боевых навыков.
Размещение мультимедийного проектора и камеры наблюдения за мишенной обстановкой между экраном и огневым рубежом ограничивает объем последнего для организации передвижений стрелком со сменой позиций для приближения к реальным боевым действиям.
Использование поворотной камеры слежения за стрелком с программой захвата на движение имеет существенный изъян - нечувствительность к статичному стрелку, который может избежать ответного огня, что искажает реальные результаты подготовки и приобретения боевых навыков.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание мобильного тренировочного комплекса, высокотехнологичного с автоматической дистанционной идентификацией оружия, при повышении эффективности системы ответного огня, для оснащения войсковых, охранных, учебных и т.п. подразделений, пригодного для стрелковой подготовки личного состава группами, в регулярном режиме и с минимальными материальными затратами.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном стрелковом тренировочном комплексе, включающем смонтированный в помещении экран для визуализации мишенной обстановки с мультимедийного проектора и видеокамеру, фиксирующую результаты стрельбы, которые визуализируются и архивируются в компьютере с программами упражнений, связанном с системой ответного огня, содержащей пейнтбольный маркер и поворотное устройство наблюдения за стрелком на огневом рубеже с оружием, снабженным лазерным импульсным излучателем, имитирующим выстрелы, согласно изобретению, пейнтбольный маркер установлен на поворотной платформе, оснащенной автономными приводами горизонтального и вертикального перемещений, где жестко закреплены инфракрасный прожектор и видеокамера слежения за светоотражающей меткой на стрелке, экспонируемой в компьютере, который дополнительно связан с блоком идентификации оружия и индивидуализации его лазерных импульсов по радиомаякам, смонтированным в их магазинной коробке, которые функционально связаны через курок оружия с лазерным импульсным излучателем.
Другой особенностью изобретения является то, что видеокамера системы ответного огня сблокирована с инфракрасным прожектором и подключена к электронно-вычислительной машине, связанной с компьютером, а через блок управления - с автономными приводами вертикального и горизонтального поворотов платформы, несущей устройство метания поражающих элементов.
Отличительные признаки предложенного технического решения расширили технологические возможности стрелкового тренировочного комплекса, обеспечив возможность проведения одновременной групповой стрельбы участников при раздельном фиксировании ее результатов, что достигается за счет автоматической дистанционной идентификации оружия, совмещенной с импульсами лазерных имитаторов выстрелов.
В предложенном стрелковом комплексе обеспечено точное фиксирование в динамике пространственного положения стрелков при синхронном адекватном наведении устройства метания маркирующих элементов системы ответного огня, что создает полную имитацию реального боестолкновения.
Раздельные перемещения горизонтального и вертикального приводов метательного устройства маркирующих элементов, которые осуществляются параллельно, обеспечивают быстродействие наведения на светоотражающую метку, размещенную на стрелке, по командам управляющей ЭВМ в соответствии с перемещениями стрелка.
Инфракрасный прожектор приемо-передающего блока наведения обеспечивает захват светоотражающей метки на стрелке на огневом рубеже, а жестко сблокированная его видеокамера фиксирует перемещения отраженного сигнала от метки, передавая текущую информацию на ЭВМ, которая вырабатывает команды управления на приводы метательного устройства для его соответствующих поворотов слежения.
Использование зондирующего луча инфракрасного излучения прожектора позволяет наблюдать за светоотражающей меткой на одежде стрелка, что многократно увеличивает точность определения местонахождения стрелка.
Крепление на устройстве метания маркирующих элементов инфракрасного прожектора обеспечивает синхронность их поворотов, ориентируясь на стрелка для ответного огня в случае его промаха.
Жесткая связь видеокамеры наблюдения за стрелком с инфракрасным прожектором формирует приемо-передающий блок, контролирующий перемещения стрелков, обеспечивая адекватность и последовательность их совместной пространственной ориентации на движения светоотражающей метки.
Подключение видеокамеры наблюдения за стрелком к электронно-вычислительной машине обеспечивает автономность системы ответного огня и ее быстродействие по группе стрелков.
Оснащение комплекса подключенным к компьютеру блоком идентификации оружия по индивидуальным радиомаякам позволяет произвольно, независимо друг от друга, осуществлять стрельбу по мишеням параллельно нескольким стрелкам при строгом контроле и разделении ее результатов.
Размещение радиомаяков в магазинной коробке, свободной от патронов, является наиболее компактным и рациональным решением, позволяющим использовать в процессе обучения табельное оружие.
Жесткая связь импульсного функционирования лазерного имитатора посредством курка оружия с излучением маяка на индивидуализированной радиочастоте позволяет в компьютере идентифицировать стрелка по сформированной пачке импульсов, совокупно с сигналом регистрации результата стрельбы от видеокамеры наблюдения мишенной обстановки.
Блок идентификации оружия, работающий в диапазоне радиочастот, устанавливает контакт с радиомаяком, смонтированным в оружии, и фиксирует его рабочую частоту, синхронизированную с лазерным импульсом, имитирующим выстрел, информацию о которых передается на компьютер для индивидуализации результатов стрельбы. Этим обеспечивается многоканальность действия комплекса для одновременного участия группы независимых стрелков.
Связь электронно-вычислительной машины системы ответного огня позволяет визуализировать результаты стрельбы на мониторе и архивировать их в памяти программы упражнений.
Экспонирование в компьютере результатов наведения метательного устройства и попадания маркирующим элементом в стрелка необходимы оператору для управления упражнением в реальном времени, а электронное их архивирование служит пособием для последующего анализа и обучения.
Связь электронно-вычислительной машины через блок управления с автономными приводами горизонтального и вертикального поворотов устройства метания маркирующих элементов обеспечивает независимое одновременное его наведение на стрелка с минимальной временной задержкой, что повышает вероятность попадания в стрелка до его ухода с линии огня.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, неприсущей признакам в разобщенности, то есть поставленная в полезной модели техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Сущность предложенного изобретения поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративное назначение и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы. На чертеже схематично изображен стрелковый тренировочный комплекс.
В изолированном помещении 1 стрелкового тренировочного комплекса установлены экран 2 большого формата, на который экспонируется мишенная обстановка с проектора 3, подключенного к компьютеру 4 с программами упражнений, огневой рубеж 5, где размещаются стрелки 6 с возможностью произвольных перемещений, и система 7 ответного огня.
К компьютеру 4 подключены мультимедийная видеокамера 8 наблюдения, оснащенная средством фиксации попаданий, акустическая система 9 звукового сопровождения визуального изображения мишенной обстановки на экране 2 и блок 10 дистанционной идентификации оружия 11, выполненного по массо-габаритным параметрам, аналогичным табельному пистолету, или табельное оружие со спецоснащением.
В стволе оружия 11 установлен лазерный излучатель 12, связанный через пьезогенератор с курком (условно не показано), что обеспечивает импульсную работу, имитирующую выстрел из табельного пистолета по мишени на экране 2.
В рукоятке оружия 11 расположен радиомаяк 13, смонтированный в штатной магазинной коробке, настроенный на заданную частоту сигнала и через реле сообщающийся с его курком, что синхронизирует функционирование излучателя 12 и радиомаяка 13.
Система 7 ответного огня включает укрепленное на платформе 14 устройство 15 метания маркирующих элементов (пейнтбольных или страйковых шариков), на котором установлены жестко сблокированные инфракрасный прожектор 16 и видеокамера 17 наблюдения за стрелками.
Платформа 14 кинематически связана с автономными приводами 18 и 19 соответственно горизонтального и вертикального поворотов, что суммарно обеспечивает синхронное сканирование устройства 15, видеокамеры 17 и прожектора 16 во фронтальной плоскости.
Видеокамера 17 подключена к электронно-вычислительной машине (ЭВМ) 20, которая связана с компьютером 4.
ЭВМ 20 через блок 21 управления связана с прожектором 16, видеокамерой 17 и раздельно с приводами 18 и 19.
Стрелки 6 снабжены средствами 22 индивидуальной защиты (каской и комбинезоном из плотной ткани), на которых размещена светоотражающая метка 23.
Функционирует комплекс следующим образом. Сценарий стрелковых упражнений задается программой компьютера 4 или вручную оператором с рабочего места 24, который может манипулировать работой системы 7 ответного огня через команды на ЭВМ 20.
Видеокамера 8 размещена в помещении 1 так, чтобы ее поле зрения захватывало проекционный экран 2.
На экране 2 проектором 3 по заданию с компьютера 4 визуализируется мишенная обстановка, на которой отражаются отметки лазерного импульсного излучения с оружия 11, которые фиксируются видеокамерой 8 и передаются на регистрацию в компьютер 4, где подсчитываются набранные стрелками 6 баллы, осуществляется визуализация текущей обстановки его на мониторе, результаты стрельбы протоколируются и архивируются в памяти.
Мишенная обстановка может быть в виде статичных целей, подвижных объектов, кинематографической или в виде трехмерной компьютерной анимации.
Акустическая система 9 сопровождает видеоряд на экране 2 звуковым эффектом от выстрелов, грохота взрывов, гула техники и пожаров, свиста полета пуль и звука от их встреч с преградой, криков команд, стонов и проч., отображающих реальную боевую обстановку.
Видеокамера 8 передает изображение экрана 2 со следами лазерного импульсного излучения на компьютер 4, который вычисляет точку попадания стрелков 6 по мишени, анимирует разрушение мишени, падение противника и т.п. и производит соответствующие изменения мишенной обстановки для продолжения упражнений.
При нажатии стрелком 6 спускового курка оружия 11 инициируется импульс лазерного излучения, направленного на цель мишени на экране 2, с одновременной передачей сигнала на радиочастоте с маяка 13, который принимается в блоке 10 дистанционной идентификации оружия 11.
Отметка лазерного импульса на экране 2 воспринимается видеокамерой 8 в форме сигналов попадания в цель или промаха, которые передаются в компьютер 4, где идентифицируются с принятым в блоке 10 радиосигналом, что визуализируется на мониторе и архивируется в его блоке памяти для последующего просмотра, анализа и обучения.
Стрелок 6 во время упражнения постоянно освещается прожектором 16 инфракрасного излучения, направленного на светоотражающую метку 23, и удерживается в поле зрения видеокамеры 17, принимающей отраженный от метки 23 сигнал, системы 7 ответного огня, которые автоматически следят за перемещениями стрелков 6.
Сигнал рассогласования приемо-передающего блока (16-17) с видеокамеры 17 передается на ЭВМ 20, где он преобразуется в корректирующие импульсы автономных каналов, поступающих в блок 21.
В блоке 21 вырабатываются управляющие команды, поступающие на автономные приводы 18, 19 и прожектор 16 для синхронного сопровождения светоотражающей метки 23 на стрелке 6.
При этом приводы 18 и 19 раздельно поворачивают платформу соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, направляя устройство 15 метания маркирующих элементов на стрелка 6.
В случае промаха стрелка 6 с компьютера 4 через ЭВМ 20 на устройство 15 поступает команда на ответный огонь маркирующими элементами (единичным или очередью), которые выводят стрелка 6 из дальнейшего участия в упражнении, запись о чем через видеокамеру 15 и обратную связь ЭВМ 20 осуществляется в компьютере 4.
Далее с проектора 3 на экране 2 меняется мишенная обстановка и упражнение продолжается в вышеописанной последовательности действий.
В предложенном стрелковом тренировочном комплексе возможно ручное управление оператором с рабочего места 24 процессом ведения ответного огня маркирующими элементами.
Таким образом, в комплексе по полезной модели осуществляется мобильная стрелковая подготовка личного состава и приобретение навыков стрельбы в приближенной к боевой обстановке, без использования штатного оружия с боеприпасами.
Предложенный комплекс оперативно разворачивается непосредственно в расположении частей и не требует возведения специально обустроенных капитальных строений.
Проведенный сопоставительный анализ выявленных аналогов уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по стрелковым тирам, показал, что оно неизвестно, а с учетом практической возможности промышленного воспроизводства предложенного стрелкового комплекса серийно, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.