СТРЕЛКОВЫЙ ТИР Российский патент 1997 года по МПК F41J5/06 

Изобретение относится к мишенным комплексам, а именно к системам определения мест попаданий.

Известна мишень и ретранслятор электрической мишени (EP 0323941A2, кл. F 41 J 5/04), содержащая лист из картона с закрепленными на нем акустическими датчиками, подключенными к хронометрам, соединенными со схемой определения координат точки попадания и экран отображения. Мишень неудобна в эксплуатации, т.к. необходима частая смена мишеней.

Наиболее близким по своей технической сущности является стрелковый тир с устройством автоматического определения места попадания, в состав которого входят две мишени попеременно устанавливаемые в плоскости цели, устройство для определения точки попадания, связанное с оптическим индикатором, процессор, активируемый стандартным бланком, определяющий режим работы типа [1]
Недостатками этого тира являются разрушаемость мишеней и ограниченность их количества.

Технической задачей изобретения является увеличение разнообразия стрелковых упражнений без использования расходного материала и подвижных механизмов для мишеней, использование монолитного, неразрушаемого экрана, который одновременно должен являться средой распространения звуковых волн от места удара пули до встроенных в экран акустических датчиков, автоматическое проецировании диапроектора программирование циклограмм упражнений с появляющимися на заданное время и сменяющими друг друга мишенями, при использовании видеопроектора, кроме того, программирование поведенческих моделей множественных подвижных целей, сопровождающихся звуковыми и световыми эффектами; увеличение пропускной способности тира.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в стрелковом тире содержащем устройство формирования изображения мишени, состоящее из мишенной панели с встроенными акустическими датчиками, а также блок определения координат попаданий, входы которого соединены с акустическими датчиками, а выходы с управляющим вычислительным устройством, и устройство отображения результатов стрельбы, в устройство формирования изображения мишени введена управляемая проекционная установка, вход которой подключен к управляющему вычислительному устройству, а устройство отображения результатов стрельбы соединено с выходом управляющего вычислительного устройства, при этом экран выполнен монолитным, неразрушаемым при стрельбе боевыми патронами, а датчики акустическими и встроены по периферии в экран.

Управляемая проекционная установка может быть выполнена в виде видеопроектора или в виде диапроектора и блока управления диапроектором, вход которого является входом управляемой проекционной установки, а выходы соединены с соответствующими входами диапроектора.

Блок управления диапроектором содержит входной усилитель, вход которого является входом блока, дешифратор, сдвиговый и параллельный регистры, формирователь одиночных импульсов и три выходных ключа, причем входной усилитель подсоединен к входу дешифратора и входу данных сдвигового регистра, выходы сдвигового регистра соединены с соответствующими входами данных параллельного регистра, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами соответствующих ключей, первый выход дешифратора соединен с тактовым входом сдвигового регистра, второй выход дешифратора соединен с тактовым входом параллельного регистра и входом формирователя одиночных импульсов, выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего ключей.

Соответствующие выходы ключей являются выходами "ВКЛ", "ВПЕРЕД", "НАЗАД" блока управления диапроектором.

На фиг. 1 представлен общий вид конфигурации стрелкового тира с одним стендом; на фиг. 2 функциональная схема блока определения координат попаданий; на фиг. 3 функциональная схема блока управления диапроектором.

Стрелковый тир содержит устройство формирования изображения 1, состоящее из управляемой проекционной установки 7 и пуленепробиваемой мишенной панели 6 с четырьмя вмонтированными в него по углам пьезодатчиками 2; блок определения координат попаданий 3; управляющее вычислительное устройство 4; устройство отображения результатов стрельбы 5.

Управляющее вычислительное устройство 4 ЭВМ типа РСАТ386 и вышесодержащая плату вывода видеоинформации для видеопроектора, выход для второго монитора и последовательные порты ввода-вывода RS-232.

Вход управляемой проекционной установки 7 подключен к выходу "ВИДЕО" управляющего вычислительного устройства 4 в случае использования видеопроектора или к последовательному порту при использовании диапроектора, пьезодатчики 2 подключены к входам блока определения координат попаданий 3, выход которого подключен к другому последовательному порту управляющего вычислительного устройства 4, вход устройства отображения результатов стрельбы 5 подключен к выходу для второго монитора управляющего вычислительного устройства 4.

Блок определения координат попаданий 3 содержит на четырех входах усилители сигналов 8 для каждого пьезодатчика, внутренний генератор калиброванной частоты 9, два коммутатора 10, два счетчика импульсов 11 и устройство передачи данных в канал вычислительного устройства 12.

Входами блока определения координат попаданий 3 являются входы усилителей сигналов 8, выходы которых попарно подключены ко входам двух коммутаторов 10, к третьим входам коммутаторов 10 подключен выход внутреннего генератора калиброванной частоты 9, выходы коммутаторов 10 подключены к входам счетчика импульсов 11, выходы счетчиков импульсов 11 подключены ко входам устройства передачи данных в канал вычислительного устройства 12, выход которого является выходом блока определения координат попаданий 3.

Управляемая проекционная установка 7 при использовании диапроектора содержит блок управления диапроектором, в который входят усилитель 13, дешифратор команд 14, сдвиговый регистр 15, параллельный регистр 16, формирователь одиночных импульсов 17 и три ключевых усилителя 18.

Вход усилителя 13 является входом блока управления диапроектором, выход усилителя 13 подсоединен к выходу дешифратора 14 и входу сдвигового регистра 15, выходы сдвигового регистра 15 соединены с соответствующими входами данных параллельного регистра 16, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами ключей 18, первый выход дешифратора команд 14 соединен с тактовым входом сдвигового регистра 15, второй выход дешифратора команд 14 соединен с тактовым входом параллельного регистра 16 и входом формирователя одиночных импульсов 17, выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего ключей 18, выход ключей являются выходами "ВКЛ.", "ВПЕРЕД", "НАЗАД" блока управления диапроектором.

Устройство работает следующим образом.

Проекционное устройство 7 проецирует мишень на пуленепробиваемый экран 6. Все образы мишеней с данными о их форме, размерах и расположении зон поражений на экране в различные моменты времени определяются и (или) имеются в управляющем вычислительном устройстве 4. В случае использования видеопроектора мишени могут изменяться по произвольной программе, позволяя создать упражнения с подвижными целями. В случае использования диапроектора программируются порядок следования и время экспозиции слайдов.

При производстве выстрела в площадь экрана от точки попадания по круговому фронту в материале экрана распространяется волна деформации, под действием которой пьезодатчики вырабатывают электрический сигнал.

В общем случае волновой фронт деформации достигает пьезодатчики в разное время и для определения координат точки попадания достаточно трех пьезодатчиков. В данной схеме для повышения точности использованы четыре датчика, расположенные по периметру плиты симметрично относительно ее центра (в углах экрана).

Электрические сигналы, вырабатываемые пьезодатчиками, усиливаются входными усилителями 8 до необходимого уровня срабатывания коммутаторов 10. На два управляющих входа коммутатора 10 поступают усиленные сигналы с пьезодатчиков, расположенных на экране диагонально. Первый по времени сигнал из пары открывает коммутатор 10 на проход частоты от внутреннего генератора 9, второй сигнал закрывает коммутатор 10. В интервалы времени между срабатываниями пары датчиков импульсы эталонной частоты генератора 9 проходят через коммутаторы 10 и подсчитываются счетчиками 11 для каждой диагонали независимо, причем знак числа определяет порядок срабатывания датчиков в диагонали. Пара этих чисел поступает со счетчиков 11 через устройство передачи данных 12, из блока определения координат попадания 3 в последовательный порт управляющего вычислительного устройства 4 и т.к. числа являются эквивалентом абсолютных координат точки попадания то, по известным расположению датчиков, частоте генератора и скорости распространения звука в материале экрана в ЭВМ окончательно вычисляются абсолютные координаты.

Результаты стрельбы заносятся в базу данных для хранения и выводятся для визуального отображения на устройство отображения результатов стрельбы 5 (персональный монитор), находящееся в поле зрения стрелка. Управление диапроектором осуществляется командами, поступающими от управляющего вычислительного устройства 4 последовательным кодом на вход усилителя-формирователя 13, который преобразует сигналы с линии в уровни логики блока управления диапроектором. С усилителя-формирователя 13 данные поступают на дешифратор команд 14 и входной сдвиговый регистр 15. Дешифратор команд вырабатывает тактовые импульсы для фиксации данных в сдвиговом регистре и после приема всего управляющего слова один импульс для перезаписи данных из последовательного регистра 15 в параллельный регистр 16, который управляет ключами 18. Этим же перезаписывающим импульсом запускается формирователь одиночных импульсов 17, сигнал от которого поступает на ключевые усилители команд смены слайдов диапроектора "ВПЕРЕД", "НАЗАД". Команда на включение диапроектора "ВКЛ" формируется выходом регистра 16 потенциально. С выходов силовых ключей 18 сигналы поступают на исполнительные устройства диапроектора непосредственно.

При увеличении числа стрелковых мест одно управляющее вычислительное устройство 4 обслуживает до четырех стендов и управляющее вычислительное устройство 4 должно содержать плату расширения для мониторов. При использовании видеопроектора все мишенные панели образуют один общий экран. При использовании диапроекторов управление ими осуществляется одним обобщенным блоком управления, имеющим отдельные выходы для каждого диапроектора.

Устройство работает в режиме реального времени и допускает темп стрельбы до 10 выстрелов в 1 с на стенд, т.е. практически это темп стрельбы автоматического оружия.

Использование: мишенные комплексы, в частности системы для определения мест попаданий. Сущность изобретения: стрелковый тир содержит устройство формирования изображения мишени, состоящее из мишенной панели с встроенными акустическими датчиками, блок определения координат попаданий, входы которого соединены с акустическими датчиками, а выходы - с управляющим вычислительным устройством, и устройство отображения результатов стрельбы. В устройство формирования изображения мишени введена управляемая проекционная установка, вход которой подключен к управляющему вычислительному устройству. Устройство отображения результатов стрельбы соединено с выходом управляющего вычислительного устройства. Экран выполнен монолитным, неразрушаемым при стрельбе боевыми патронами, а датчики выполнены акустическими и встроены по периферии в экран. Устройство работает в режиме реального времени и допускает темп стрельбы до 10 выстрелов в 1 с на стенд, т.е. практически это темп стрельбы автоматического оружия. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Стрелковый тир, содержащий устройство формирования изображения мишеней, состоящее из управляемой проекционной установки, подключенной к управляющему вычислительному устройству, и экрана с датчиками, блок определения координат попаданий, входы которого соединены с датчиками, а выходы с управляющим вычислительным устройством и устройство отображения результатов стрельбы, соединенное с выходом управляющего вычислительного устройства, отличающийся тем, что экран выполнен монолитным, неразрушаемым при стрельбе боевыми патронами, датчики выполнены акустическими и встроены по периферии в экран. 2. Тир по п.1, отличающийся тем, что управляемая проекционная установка выполнена в виде видеопроектора. 3. Тир по п.1, отличающийся тем, что управляемая проекционная установка содержит диапроектор и блок управления диапроектором, вход которого является входом управляемой проекционной установки, а выходы соединения с соответствующими входами диапроектора. 4. Тир по п.3, отличающийся тем, что блок управления диапроектором содержит входной усилитель, вход которого является входом блока, дешифратор, сдвиговый и параллельный регистры, формирователь одиночных импульсов и три выходных ключа, причем входной усилитель подсоединен к входу дешифратора и входу данных сдвигового регистра, выходы сдвигового регистра соединены с соответствующими входами данных параллельного регистра, выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами ключей, первый выход дешифратора соединен с тактовым входом сдвигового регистра, второй выход дешифратора соединен с тактовым входом параллельного регистра и входом формирователя одиночных импульсов, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего ключей, выходы ключей являются выходами "Вкл", "Вперед", "Назад" блока.