ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МИШЕНЬ

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.
К мишеням для спортивной стрельбы предъявляются жесткие требования к точности определения попадания в зону прицеливания и регистрации точного попадания.
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.
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.
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.
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.
Указанная фотоэлектрическая мишень имеет следующие недостатки.
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.
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.
Техническим результатом полезной модели является идентификация попадания в центральную зону мишени (зону прицеливания) и периферийную зону.
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.
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.
В частных случаях реализации дополнительно обеспечивается повышение достоверности регистрации попадания в зону прицеливания путём повышения защищённости от воздействия посторонних источников излучения.
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.
Устройство отображения может выполняться в виде табло, размещенном на мишени или вне ее. Результаты попаданий могут отображаться на экране ЭВМ.
Пример конкретного выполнения мишени для лазерного излучения в красной области спектра приведен на чертежах.
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.
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.
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.
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.
Устройство работает следующим образом.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.