ЗЕНИТНЫЙ ТРЕНАЖЕР Российский патент 2003 года по МПК F41G3/26 

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам, а именно к устройствам для обучения и тренировки прицеливания стрелков-зенитчиков на различных типах зенитных комплексов.

Известны зенитные тренажеры, включающие в себя сферический экран, имитатор оружия, проекторы, акустическую систему, компьютеры, средства управления и контроля за тренажем. Патент США 3588237, F 41 J 5/08, 1971, заявка Великобритании 2149894, F 41 J 9/14, 1985.

Недостатками известных тренажеров являются большие габариты экрана, сложность его конструкции - диаметр купола 16-20 м, что не позволяет его разместить в комнате и требует специального здания, следствием этого является невозможность транспортировки тренажера из одного места в другое, а также сложность и громоздкость используемого оборудования.

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению по своей сущности и назначению является комнатный стрелковый видеотренажер, содержащий экран в виде вогнутого многогранника, видеопроекторы с подсоединенными к ним видеомагнитофонами, оружия с установленным на нем источником инфракрасного излучения, видеоприемную аппаратуру, снабженную подвижными инфракрасными фильтрами, а также аппаратуру управления и представления информации (RU 2132036 С1, F 41 G 3/26, 20.06.1999).

Недостатком описанного устройства является наличие ребер на экране, что уменьшает адекватность восприятия, использование видеозаписи ограничивает круг моделируемых задач, например не позволяет отображать след полета ракет, моделировать противоракетный маневр целей и их поражение. Использование нескольких видеомагнитофонов, видеокамер, ультрафиолетовых и инфракрасных фильтров требует наличия сложной системы их юстировки, синхронизации и управления.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является расширение возможности моделирования различных ситуаций при обучении применения различных зенитных комплексов, а также упрощение и удешевление соответствующих аппаратных средств.

Техническим результатом изобретения является расширение возможностей моделирования различных ситуаций с применением имитаторов зенитного оружия и приближения тренировочного процесса к реальным условиям.

Поставленная задача решается и технический результат достигается за счет применения в известном зенитном тренажере, содержащем экран с невидимыми человеческим глазом реперными метками, нанесенными на его поверхности, имитатор оружия, компьютерный комплекс с дисплеями, клавиатурой и принтером, проекторы, строящие на экране через компьютерный комплекс единое синхронизированное изображение внешнего виртуального пространства и подвижных целей, видеокамеру, передающую изображение с экрана в компьютерный комплекс, акустическую систему, создающую объемное синхронизированное с изображением шумовое сопровождение, при этом новым является то, что экран имеет форму усеченной конической поверхности, а видеокамера выполнена портативной и установлена в имитатор оружия с возможностью юстировки по оси прицеливания и передачи изображения области экрана, на которую в данный момент направлено оружие, для распознавания контрастных целей, реперных точек, осуществления расчета ориентации оружия в пространстве и принятия решения о точности прицеливания и стрельбы, а компьютерный комплекс выполнен с возможностью отображения на экране пуска ракеты, ее полета и поражения цели после нажатия стрелком на пусковой крючок.

Видеокамера работает как в видимом, так и невидимом диапазоне излучения, передает изображение области экрана, на которую в данный момент направлено оружие, в компьютерный комплекс, где путем распознавания контрастных целей осуществляется расчет ориентации оружия в пространстве и ошибки прицеливания, на основании чего, при условии выполнения стрелком необходимых манипуляций с органами управления имитатора оружия, принимается решение о точности прицеливания и стрельбы, управление тренажем осуществляется с рабочего места инструктора, включающего в себя контрольные дисплеи, клавиатуру, манипулятор "мышь" и принтер для документирования результатов тренажа.

Введение перечисленных элементов позволяет моделировать любые ландшафты местности, погодные условия, типы и траектории целей, пуски ракет и артиллерийский зенитный огонь; осуществлять контроль за выполнением зенитчиком операций по управлению оружием, моделировать работу систем наведения, оценивать точность прицеливания, сопровождения цели и результатов стрельбы.

На фиг.1 показан общий вид зенитного тренажера.

На фиг.2 показана схема расположения видеокамеры в имитаторе оружия.

На фиг.3 показана схема расчета отклонения оси оружия от вектора направления на цель.

Зенитный тренажер содержит экран 1 с невидимыми человеческим глазом реперными метками, нанесенными на его поверхности, имитатор оружия 2, компьютерный комплекс 3 с дисплеями 4, клавиатурой 5 и принтером 6, проекторы 7, строящие на экране 1 через компьютерный комплекс 3 единое синхронизированное изображение внешнего виртуального пространства 8, например рельеф земли, и подвижных целей 9, например самолет, видеокамеру 10, передающую изображение с экрана 1 в компьютерный комплекс 3, акустическую систему 11, создающую объемное синхронизированное с изображением шумовое сопровождение, при этом экран 1 имеет форму усеченной конической поверхности, видеокамера 10 выполнена портативной и установлена в имитатор оружия 2 с возможностью юстировки по оси прицеливания и передачи изображения области экрана 1, на которую в данный момент направлен имитатор оружия 2, для распознавания контрастных целей 9, реперных точек, осуществления расчета ориентации имитатора оружия 2 в пространстве 8 и принятия решения о точности прицеливания и стрельбы.

Экран 1 включает в себя восемь панелей конической формы, выполненных из пластика, соединяемых между собой болтами и установленных на металлическую несущую раму-основание 12, образующих единую коническую поверхность с углом 200^o по азимуту и углом наклона боковой поверхности 60^o.

Компьютерный комплекс 3 комплектуется стандартными компьютерами, объединенными в локальную вычислительную сеть.

Имитатор оружия 2 переделывается из реального изделия.

Портативная видеокамера 10 устанавливается в имитатор оружия 2 и юстируется по оси прицеливания. Изображение от нее передается по кабелю в плату ввода изображения, установленную в одном из компьютеров. По отдельному кабелю в компьютерный комплекс 3 передаются сигналы от органов управления имитатором оружия 2.

Зенитный тренажер работает следующим образом.

Инструктор перед началом сеанса тренажа выбирает сценарий и с клавиатуры 5 дает общий старт системе. Стрелок-зенитчик стоит с имитатором оружия 2 в центре конического экрана 1, на котором с помощью проекторов 7 создается единое синхронное изображение внешней обстановки пространства 8 и подвижных целей 9, а через акустическую систему 11 воспроизводятся соответствующие шумовые эффекты. Генерация изображения пространства 8 и звуковых эффектов выполняется в компьютерном комплексе 3. Портативная видеокамера 10, установленная в имитаторе оружия 2, передает изображение внешней обстановки пространства 8 области экрана 1, на которую в данный момент направлен имитатор оружия 2, в компьютерный комплекс 3, где программа распознавания анализирует изображение, полученное из платы ввода видеоизображения, выделяет изображение цели 9 на фоне облаков и рельефа местности, вычисляет отклонение центра цели 9 от центра изображения (оси видеокамеры 10 совпадающей с осью прицеливания), по величине которого программа моделирования головки наведения принимает решение о захвате, сопровождении цели 9 и выдаче разрешения на пуск ракеты.

После нажатия стрелком на пусковой крючок соответствующая команда по кабелю передается в компьютерный комплекс 3, который на экране 1 отображает пуск, полет ракеты, поражение цели 9, а через акустическую систему 11 воспроизводятся соответствующие шумовые эффекты.

Инструктор в процессе тренажа на контрольных дисплеях 4 следит за полетом целей 9, операциями стрелка с органами управления имитатором оружия 2 и точностью прицеливания. По окончанию сеанса тренажа на принтере 6 распечатывается отчет о результатах стрельб.

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам, в частности к устройствам для обучения и тренировки прицеливания стрелков-зенитчиков на различных типах зенитных комплексах. Тренажер позволяет расширить возможности моделирования различных ситуаций с применением имитаторов зенитного оружия и приблизить тренировочный процесс к реальным условиям. Сущность изобретения заключается в том, что экран имеет форму усеченной конической поверхности. Видеокамера выполнена портативной и установлена в имитатор оружия с возможностью юстировки по оси прицеливания и передачи изображения области экрана, на которую в данный момент направлен имитатор оружия, для распознавания контрастных целей, реперных точек, осуществления расчета ориентации имитатора оружия в пространстве и принятия решения о точности прицеливания и стрельбы. Компьютерный комплекс выполнен с возможностью отображения на экране пуска ракеты, ее полета и поражения цели после нажатия стрелком на пусковой крючок. 3 ил.

Зенитный тренажер, содержащий экран с невидимыми человеческим глазом реперными метками, нанесенными на его поверхности, имитатор оружия, компьютерный комплекс с дисплеями, клавиатурой и принтером, проекторы, строящие на экране через компьютерный комплекс единое, синхронизированное изображение внешнего виртуального пространства и подвижных целей, видеокамеру, передающую изображение с экрана в компьютерный комплекс, акустическую систему, создающую объемное, синхронизированное с изображением шумовое сопровождение, отличающийся тем, что экран имеет форму усеченной конической поверхности, видеокамера выполнена портативной и установлена в имитатор оружия с возможностью юстировки по оси прицеливания и передачи изображения области экрана, на которую в данный момент направлен имитатор оружия, для распознавания контрастных целей, реперных точек, осуществления расчета ориентации имитатора оружия в пространстве и принятия решения о точности прицеливания и стрельбы, а компьютерный комплекс выполнен с возможностью отображения на экране пуска ракеты, ее полета и поражения цели после нажатия стрелком на пусковой крючок.