ЛАЗЕРНЫЙ ИМИТАТОР СТРЕЛЬБЫ И ПОРАЖЕНИЯ
FIRE AND HITTING LASER SIMULATOR

Изобретение относится к лазерным учебно-тренировочным средствам и может быть использовано для имитации стрельбы из стрелкового оружия и гранатометов с имитацией поражения и обстрела цели.
Известен имитатор стрельбы по А.с. СССР №1605673 от 26.05.1980 г., F41G 3/26, содержащий оптически связанные объектив, панкратическую оптическую формирующую систему, осветитель и лазер с источником питания. Имитация поражения осуществляется с помощью размещенных на цели фотоприемников. Для имитации вероятности попадания в цель при задании дальности панкратическая оптическая формирующая система формирует на заданной дальности пятно определенного (постоянного) размера. При правильном вводе дальности, при условии точного прицеливания, лазерное пятно "накрывает" определенное количество фотоприемников, что оценивается как попадание в цель.
Ситуация «обстрел» цели устройством не имитируется. Кроме того, указанный имитатор имеет сложную конструкцию из-за наличия панкратической системы. Имитатор не обеспечивает точности имитации вероятности попадания в цель, т.к не обеспечивает в формируемом пятне постоянной плотности мощности. При этом, если плотность мощности излучения в пятне на введенной дальности превышает пороговую величину, определяемую фотоприемниками, то такой луч будет зарегистрирован фотоприемниками и на больших дальностях, причем с большей вероятностью из-за расходимости луча, что противоречит результатам реальной стрельбы.
Известен лазерный имитатор стрельбы и поражения по А.с. СССР №2037767 от 21.02.1986 г., F41G 3/26, состоящий из имитатора стрельбы, формирующего в имитируемом диапазоне дальностей лазерное пятно определенного размера с определенной плотностью мощности излучения в пятне, и имитатора поражения. Имитатор стрельбы содержит лазер, транспарант и объектив. Транспарант выполнен в виде светофильтра переменной оптической плотности. Транспарант содержит ряд зон, центры которых лежат на вертикальной прямой, с соответствующими коэффициентами пропускания: зона с наибольшим размером имеет наименьший коэффициент пропускания и предназначена для стрельбы на меньшую дальность, и, наоборот, зона с меньшим размером имеет большее пропускание и предназначена для стрельбы на большую дальность.
Имитатор формирует луч с расходимостью, необходимой для обеспечения пятна определенного размера на минимальной дальности. Увеличение размеров пятна на больших дальностях сопровождается уменьшением плотности мощности в пятне, т.о. с увеличением дальности все большая часть пятна «обрезается», т.е. не воспринимается приемником излучения. Постоянный размер пятна обеспечивается выбором начального распределения плотности мощности в луче при фиксированном пороге срабатывания приемного устройства имитатора поражения. Правильная оценка дальности стрельбы стрелком контролируется путем оценки ввода угла прицеливания: на минимальной дальности приемник срабатывает в любой точке лазерного пятна, а на максимальной - только в самой нижней его части.
Такой имитатор обеспечивает приближение условий имитации к реальным за счет ввода углов прицеливания, но также не имитирует обстрел цели.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому - прототипом - является лазерный имитатор стрельбы и поражения, содержащий имитатор стрельбы ИС1 и имитатор поражения ИП1 комплекта 9Ф838, изготавливаемый ОАО «Производственное объединение «Новосибирский приборостроительный завод» (Комплект 9Ф838. Руководство по эксплуатации АЛ2.890.019РЭ, 2006 г.).
Имитатор стрельбы выполнен с возможностью установки на имитируемом оружии, а имитатор поражения - на личном составе. Имитатор стрельбы содержит два оптических канала. Один канал содержит оптически связанные лазер с кодированным излучением для имитации поражения цели, транспарант (светофильтр переменной оптической плотности) и объектив, а второй канал - лазер с излучением, имеющим иное кодирование для имитации обстрела цели, и объектив. Транспарант установлен в фокальной плоскости объектива. Транспарант имеет 4 прямоугольных зоны для имитации поражения с различными коэффициентами пропускания, центры которых размещены на вертикальной прямой.
Имитатор поражения содержит фотоприемники с пороговым устройством и устройство определения поражения или обстрела по коду принятого лазерного излучения. Имитатор поражения при приеме импульсов с кодом «обстрела» фиксирует «обстрел» цели, а при приеме импульсов с кодом «обстрела» и кодом «поражения» фиксирует «поражение» цели. Центры зон транспаранта разнесены по вертикали, что позволяет имитировать ввод углов прицеливания.
Недостатком имитатора стрельбы и поражения является наличие в имитаторе стрельбы двух каналов для посылки на цель лазерного излучения для имитации поражения и для имитации обстрела, что усложняет конструкцию устройства, увеличивает его массу и габариты.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции, уменьшение массы и габаритов лазерного имитатора стрельбы и поражения.
1
2
К
1
2
K
Указанный технический результат достигается следующим устройством. Лазерный имитатор стрельбы и поражения, как и прототип, содержит имитатор стрельбы, выполненный с возможностью установки на имитируемом оружии или макете оружия, и имитатор поражения, выполненный с возможностью установки на объекте поражения, причем имитатор стрельбы содержит оптически связанные лазер с кодированным излучением, транспарант и объектив, имитатор поражения содержит фотоприемники с пороговым устройством и устройство определения поражения или обстрела по коду принятого лазерного излучения, а на транспаранте выполнены N зон, где N=1, 2, 3…K, с размерами r<r<…<r и коэффициентами пропускания в зонах τ>τ>…>τ. В отличие от прототипа центры указанных зон совмещены или смещены относительно друг друга по вертикали; на транспаранте выполнена дополнительная зона, охватывающая упомянутые зоны или часть из них, коэффициент пропускания которой меньше коэффициентов пропускания указанных зон; лазер выполнен с возможностью излучения при имитационном выстреле не менее двух пачек импульсов, имеющих отличные друг от друга кодирование и мощность излучения.
Транспарант может выполняться с совмещенными или разнесенными центрами N зон, служащих для имитации поражения. Транспарант с совмещенными центрами зон поражения применим для имитации оружия, в котором учет баллистики некритичен, например для оружия ближнего боя (пистолеты, пистолеты-пулеметы и др.). Для имитации ввода углов прицеливания (баллистики оружия) зоны могут быть смещены относительно друг друга в вертикальной плоскости. В зависимости от используемой оптической системы с оборачиванием или без оборачивания изображения нижняя зона транспаранта выполняется с наибольшими размерами и наименьшим коэффициентом пропускания, или, наоборот, верхняя зона. Зона транспаранта для имитации обстрела может охватывать все зоны имитации поражения или часть зон.
В качестве источника излучения может использоваться твердотельный или полупроводниковый лазер.
На фиг.1 представлена схема лазерного имитатора стрельбы и поражения.
На фиг.2 показан вид зон транспаранта.
На фиг.3, 4 поясняется регистрация лазерной посылки импульсов пороговым устройством: на фиг.3 - регистрация ситуации «поражение» цели, на фиг.4 - регистрация ситуации «обстрел» цели.
Лазерный имитатор стрельбы и поражения (фиг.1) содержит имитатор стрельбы, содержащий оптически связанные полупроводниковый лазер 1, транспарант 2 и объектив 3, и имитатор поражения, содержащий фотоприемник 4 с пороговым устройством 5 и устройство 6 определения поражения или обстрела, входом подключенное к выходу порогового устройства 5. Имитатор стрельбы устанавливается на имитируемом оружии или макете оружия, а имитатор поражения - на объекте поражения.
7
8
9
10
7
8
9
10
На транспаранте 2 (фиг.2) выполнены четыре прямоугольные зоны 7, 8, 9, 10 разных размеров для имитации поражения и зона 11 для имитации обстрела, охватывающая зоны 7, 8, 9, 10. Зоны 7, 8, 9, 10 смещены по вертикали. Размеры r зон 7, 8, 9, 10 и их коэффициенты пропускания τ соотносятся следующим образом: r>r>r>r, τ<τ<τ<τ. Транспарант 2 установлен в имитаторе стрельбы таким образом, что нижней из зон 7, 8, 9, 10 является зона 7 с наибольшими размерами и наименьшим коэффициентом пропускания. Коэффициент пропускания зоны 11 меньше коэффициентов пропускания зон 7, 8, 9, 10.
Излучение лазера 1 (фиг.3) содержит две пачки импульсов, имеющие отличные друг от друга кодирование и мощность излучения. Пачка импульсов с кодом обстрела имеет мощность излучения больше, чем мощность излучения пачки импульсов с кодом поражения.
При имитационном выстреле имитатор стрельбы посылает на цель две пачки лазерных импульсов: с кодом обстрела и с кодом поражения. В пространстве цели формируется лазерное пятно с пятью зонами, соответствующими зонам 7, 8, 9, 10, 11, с различной плотностью мощности, размер которого увеличивается с увеличением дальности. Увеличение размеров лазерного пятна от дальности сопровождается уменьшением плотности мощности в зонах пятна.
пор
п
пор
о
Если на дальности стрельбы (фиг.3) плотность мощности излучения обеих пачек импульсов больше, чем пороговая плотность мощности Р срабатывания фотоприемника 4 с пороговым устройством 5, устройство 6 определения поражения или обстрела фиксирует ситуацию «поражение» цели. Если на дальности стрельбы (фиг.4) плотность мощности излучения Р пачки импульсов с кодом поражения меньше, чем пороговая плотность мощности Р срабатывания фотоприемника 4 с пороговым устройством 5, и фиксируется только пачка импульсов лазерного излучения с кодом обстрела с плотностью мощности излучения Р, имитатор поражения фиксирует ситуацию «обстрел» цели.
Смещение зон 7, 8, 9, 10 транспаранта 2 в вертикальной плоскости выбрано таким, чтобы в зависимости от дальности имитировать баллистику боеприпаса. На большой дальности плотность мощности излучения в верхней части пятна меньше пороговой. Для того чтобы фотоприемник 4 на цели зарегистрировал излучение, стрелок должен поднять оружие на определенный угол, т.е. направить на цель нижнюю часть пятна (т.к. объектив строит перевернутое изображение транспаранта в пространстве цели), плотность мощности в которой больше пороговой.
Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое изобретение позволяет получить упрощение конструкции и уменьшение массы и габаритов лазерного имитатора стрельбы и поражения.