Імітатор стрільби і ураження

1. Імітатор стрільби і ураження на базі використання вогневого засобу, що містить не менше двох комплектів індивідуального обладнання (1), кожен з яких містить датчик кута місця (2), датчик азимуту (3), пристрій визначення особистих координат (5), пристрій керування і обчислень (8), приймач-передавач (9), а також комплект групового обладнання (10), що включає груповий приймачпередавач (11), пристрій керування і обчислень з цифровою моделлю рельєфу (12), причому перший, другий, четвертий і шостий входи пристрою керування і обчислень (8) з'єднані з відповідними виходами датчика кута місця (2), датчика азимута (3), пристрою визначення особистих координат (5) і приймачем-передавачем (9) комплекту індивідуального обладнання (1), вхід якого з'єднаний з першим виходом пристрою керування і обчислень (8), при цьому приймач-передавач (9) комплекту індивідуального обладнання (1) по радіоканалу сполучений із груповим приймачем-передавачем 2 (19) 1 3 Винахід належить до засобів, призначених для навчання і тренування навчаних в прицілюванні і стрільбі на зразках озброєння без застосування реальних боєприпасів. Відомий контрольно-тренувальний прилад для навчання екіпажів бронетанкової техніки і озброєння та розрахунків артилерійських знарядь наземної артилерії [1], який складаються з лазерного випромінювача із шторкою на передньому кінці, установленого біля дульного зрізу гармати або її макету, і щита екрана із розташованими на ньому електричними лампочками, в ланцюзі живлення кожної з яких установлений приймач світлового випромінювання. Лазерний випромінювач установлений за допомогою кремальєрного механізму з можливістю електричного з'єднання із пультом керування, стабілізатором і механізмом вертикального наведення гармати. Лампочки розташовані в "кільцях Ландольта" з можливістю з'єднання з бортовою мережею об'єкта, а електричний приймач світлового випромінювання пов'язаний з пультом реєстрації результатів навчання і включений в електричний ланцюг живлення лампочки з можливістю розриву ланцюга живлення у разі попадання в нього променя лазера. Даний прилад [1] не дозволяє проводити тренування при роботі по рухомих цілях. Крім того, його робота ускладнена за наявності опадів і запиленої атмосфери. Відома система лазерної імітації стрільби [2], що містить зброю із стволом і ударно-спусковий механізм, засіб формування лазерного модульованого випромінювання, закріплений на стволі зброї співвісно лінії прицілювання, датчиком пострілу, мішень з приймачем світлового сигналу і блоком декодування і відбивання прийнятого сигналу, а також приймачем-передавачем для обміну даними по радіоканалу і приймачем глобальної навігаційної системи позиціонування для визначення місцеположення. Недоліком системи лазерної імітації стрільби [2] є неможливість її використання в умовах поганої видимості, пов'язаної з появою туману, дощу або задимлення. Крім того, наявність попадання у ціль визначається по прийому модульованого сигналу приймачем без урахування зносу ствола, впливу швидкості і напряму вітру, температури і вологості. Відомий лазерний стрілецький тренажер [3], який містить зброю із стволом і ударно-спусковим механізмом, засіб лазерного випромінювання, мішень із приймачем світлового сигналу. Засіб лазерного випромінювання виконаний у вигляді лазерної указки з джерелом живлення і закріплений на стволі співвісно останньому за допомогою насадки для холостої стрільби. Між насадкою і лазерною указкою із зазором по відношенню до джерела живлення розміщена мембрана з можливістю вибірки зазору при натисненні на спусковий гачок. Крім того, в тренажерах насадка для холостої стрільби має центральний осьовий канал, діаметр якого менше діаметра каналу ствола, та вихідні бічні канали. У передній частині насадки виконана порожнина для розміщення мембрани і кінцевої частини засобу лазерного випромінювання. Як 86915 4 приймач світлового сигналу мішені використаний фотодіод. Недоліком лазерного стрілецького тренажера [3] є неможливість роботи на ньому за наявності атмосферних опадів. Відомий також лазерний імітатор стрільби прямим наведенням в широкому діапазоні дуальностей (далекостей) [4], який містить оптично зв'язаний об'єктив і лазер, установлений під кутом a до оптичної осі об'єктиву. Між лазером і об'єктивом установлений оптично пов'язаний з ними відбивач, що має, щонайменше, дві відзеркалювальні поверхні. Відбивач пов'язаний з приводом і переміщається у напрямі під певним кутом b до оптичної осі об'єктиву. Переміщення відбивача приводить до пропорціональної зміни розбіжності променя. Таким чином, на імітованих дальностях стрільби формується лазерна пляма постійного розміру. Недоліком лазерного імітатора стрільби [4] є неможливість його використання в умовах поганої видимості, пов'язаної з появою туману, дощу або задимлення. Крім того, наявність попадання у ціль визначається по прийому модульованого сигналу приймачем без урахування зносу ствола, впливу швидкості і напряму вітру, температури і вологості. Відома автоматизована система керування (ACК) наведенням і вогнем бойової машини реактивної системи залпового вогню [5], яка вибрана як аналог. Для її роботи використовується автономна топографічно-геодезична прив'язка і орієнтування бойової машини, автономний розрахунок установок стрільби і даних польотного завдання по координатах точок прицілювання, безприцільне наведення пакету напрямних. Система автономного орієнтування визначає початковий азимут, а навігаційна апаратура (система навігації) - початкові координати бойової машини, після чого система навігації безперервно визначає місцеположення і орієнтацію бойової машини, що відображаються системою на тлі (фоні) топографічної карти. Після отримання цілеуказання через блок прийому-передачі даних АСК також відображає дальність (відстань) до цілі і напрям заїзду на стартову позицію. На стартовій позиції ACК визначає задані кути наведення для поточних координат бойової машини. АСК безперервно визначає розузгодження їх з поточними кутами наведення. Приводи наведення по цих розузгодженнях здійснюють наведення пакету направляючих. Недоліками ACК аналога [5] є її складність, висока вартість і неможливість використання для проведення тренувань навчаних, зважаючи на відсутність засобів імітації стрільби, а також відсутність можливості урахування впливу метеорологічних умов на балістичні характеристики засобів ураження. Найбільш близьким до винаходу є пристрій орієнтування на місцевості [6], що вибраний як найбільш близький аналог, і який складається з комплекту індивідуального обладнання, що включає захисні окуляри і індикатори-покажчики вертикального і горизонтального повороту та датчики положення в просторі по азимуту і куту місця, з'єднані з індивідуальним пристроєм керування спо 5 стерігача, і каналом зв'язку у вигляді приймачапередавача, причому пристрій також включає пристрій визначення власних координат, який має навігаційну апаратуру, пов'язану з супутником, і групове обладнання, що складається з каналу зв'язку у вигляді приймача-передавача, пристрою керування і обчислень з цифровою моделлю рельєфу в блоці пам'яті і базою даних для цілерозподілення та їх оновлення. Пристрій орієнтування на місцевості працює таким чином. По радіоканалу проводиться передача даних про відносне розташування спостерігача і розподілену йому ціль через приймачіпередавачі в індивідуальний пристрій керування спостерігача, в якому проводять їх порівняння з даними, отриманими від датчиків положення в просторі по азимуту і куту місця. Результуючий різницевий сигнал передають на індикаторипокажчики вертикального і горизонтального повороту індивідуального пристрою керування спостерігача. Недоліком даного пристрою орієнтування на місцевості [6] є неможливість його використання для проведення тренувань, зважаючи на відсутність засобів імітації стрільби і ураження, відсутність урахування зносу ствола і неврахування різних метеорологічних умов при імітації стрільби і ураження. Задачею пропонованого винаходу є створення імітатора стрільби і ураження, який здатний працювати в умовах складної метеорологічної обстановки, зокрема застосування димових завіс, а також дозволяє враховувати знос ствола, зміну балістичних характеристик польоту засобів ураження залежно від тиску, сили і напряму вітру. Вказана задача вирішується тим, що в імітаторі стрільби і ураження, на базі використання вогняного засобу, що містить не менше двох комплектів індивідуального обладнання, кожен з яких містить датчик кута місця, датчик азимута, пристрій визначення власних координат пристрій керування і обчислень, приймач-передавач, а також комплект групового обладнання, що включає груповий приймач-передавач пристрій керування і обчислень із цифровою моделлю рельєфу, причому перший, другий, четвертий і шостий входи пристрою керування і обчислень з'єднані із відповідними виходами датчика кута місця датчика азимута, пристрою визначення власних координат і приймачем-передавачем комплекту індивідуального обладнання, вхід якого з'єднаний з першим виходом пристрою керування і обчислень, приймач-передавач комплекту індивідуального обладнання по радіоканалу з'єднаний з груповим приймачем-передавачем, вихід якого з'єднаний з другим входом пристрою керування і обчислень з цифровою моделлю рельєфу, а перший вихід пристрою керування і обчислень з цифровою моделлю рельєфу з'єднаний зі входом групового приймача-передавача, новим є те, що, в пристрій введено не менше однієї автономної метеорологічної станції, яка по радіоканалу сполучена з груповим приймачем-передавачем, комплекти індивідуального обладнання розміщені на стволі вогневого засобу і додатково містять пристрій ін 86915 6 дикації промаху і ураження а також датчик спрацьовування механізму пуску або стрільби і формувач ідентифікаційного коду пристрою, виходи яких з'єднані із третім і п'ятим входами пристрою керування і обчислень, другий вихід якого з'єднаний із входом пристрою індикації промаху і ураження, при цьому комплект групового обладнання додатково містить пристрій введення початкових (вихідних) даних і пристрій відображення оперативної обстановки, вхід якого з'єднаний із другим виходом пристрою керування і обчислень з цифровою моделлю рельєфу, перший вхід якого з'єднаний з пристроєм введення початкових (вихідних) даних. Автономна метеорологічна станція містить приймач-передавач, пристрій керування і обчислень, датчик азимута, пристрій визначення власних координат, формувач ідентифікаційного коду пристрою, датчик визначення тиску, температури, вологості, швидкості і напряму вітру, виходи яких з'єднані відповідно із другим, третім, четвертим і п'ятим входами пристрою керування і обчислень, перший вихід і перший вхід якого з'єднані з відповідним входом і виходом приймача-передавача. Імітатор містить чотири автономні метеорологічні станції. Перераховані ознаки пристрою складають сутність винаходу. Наявність причинно-наслідного зв'язку між сукупністю істотних ознак винаходу і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. У пропонованому технічному рішенні з'являється можливість в комплекті групового обладнання збирати інформацію про місцеположення вогневого засобу (зброї), азимут і кути місця ствола у момент пострілу, прив'язувати їх до цифрової моделі місцевості і проводити розрахунок польоту засобів ураження з урахуванням метеорологічних даних, отриманих з автономних метеостанцій, а також вводити поправки на знос ствола для кожного засобу за ідентифікаційним кодом пристрою. Факт і ступінь ураження цілі визначається розрахунковим методом, а результат розрахунку відображається на карті місцевості у комплекті групового обладнання, після чого на засоби індикації по радіоканалу передаються відповідні сигнали. Така система є стійкою до стану запиленості, задимленості атмосфери і дозволяє проводити навчання в умовах, близьких до реальних. На кресленні показана блок-схема імітатора стрільби і ураження. Імітатор стрільби і ураження містить n (де n³2 і визначається по кількості учасників (сторін), що беруть участь в навчанні і/або тренуваннях) комплектів індивідуального обладнання (1), кожен з яких включає: датчик кута місця (2), датчик азимута (3), датчик спрацьовування механізму пуску або стрільби (4), пристрій визначення власних координат (5), пристрій індикації промаху і ураження (6), формувач ідентифікаційного коду пристрою (7), пристрій керування і обчислень (8), приймачпередавач (9), а також комплект групового обладнання (10) (виконаний, наприклад, у вигляді автоматизованого робочого місця - АРМ керівника тренування), що містить груповий приймач-передавач (11), пристрій керування і обчислень з цифровою 7 моделлю рельєфу (12), пристрій введення початкових (вихідних) даних (13) і пристрій відображення оперативної обстановки (14). Крім того, імітатор стрільби і ураження містить m автономних метеорологічних станцій (15) із датчиками (16) визначення тиску, температури, вологості, швидкості і напряму вітру (де m³1 і залежить, в основному, від фінансових можливостей учасників навчання/тренування придбати необхідну кількість цих метеостанцій; найбільш оптимальна кількість метеостанцій, сприяючих передачі якнайповнішої картини модельованої обстановки у реальному часі, дорівнює m=4 і відповідає кількості автономних метеостанцій, установлених, як правило, в чотирьох різних кутах полігону, де відбувається навчання і/або тренування). До складу комплектів індивідуального (1) і групового (10) обладнання, а такожавтономних метеорологічних станцій (15) входять автономні джерела електроживлення, які не показані на кресленні. Імітатор стрільби і ураження, що заявляється, працює таким чином. Комплект індивідуального обладнання (1) встановлюється на ствол вогневого засобу (зброї) (раніше в пристрої найбільш близького аналога встановлювався у захисних окулярах). За допомогою датчика кута місця (2), датчика азимута (3) визначають кутові координати ствола. За допомогою пристрою визначення власних координат (5) визначають координати точки знаходження носія зброї, а за допомогою датчика спрацьовування механізму пуску або стрільби (4) фіксують момент холостого пострілу. Комплект індивідуального обладнання містить формувач ідентифікаційного коду пристрою (7), який дозволяє ідентифікувати виріб, на якому установлений комплект індивідуального обладнання (1). За допомогою пристрою керування і обчислень (8) проводять опитування датчиків (2), (3), (4), формують кодограми обміну, і через приймачпередавач (9) передають їх у комплект групового обладнання (10). За допомогою автономної метеорологічної станції (15) передають інформацію про метеорологічну обстановку і про своє місцеположення через приймач-передавач (9) на комплект групового обладнання (10), на якому проводять прийом інформації за допомогою групового приймачапередавача (11) і видачу її на пристрій керування І обчислень з цифровою моделлю рельєфу (12). Прийняту інформацію обробляють по певних алгоритмах (алгоритми обробки не є предметом даного винаходу/корисної моделі), проводять прив'язку бойових засобів до місцевості, визначення їх взаємного розташування у момент здійснення холостого пострілу, розрахунок польоту засобів ураження з урахуванням метеоумов і зносу ствола, введеного через пристрій введення вихідної інформації (12), а також розрахунок точки попадання (промаху) і автоматичну видачу відповідного повідомлення по радіоканалу на пристрій індикації (6) комплекту індивідуального обладнання (1). 86915 8 Пристрій відображення оперативної обстановки (14) комплекту групового обладнання (10) забезпечує можливість відображення обстановки, що складається, в реальному масштабі часу. Крім того, автономна метеорологічна станція (15) містить приймач-передавач (9), пристрій керування і обчислень з цифровою моделлю рельєфу (8), датчик азимута (3), пристрій визначення власних координат (5), формувач ідентифікаційного коду пристрою (7), а також датчики визначення тиску, температури, вологості, швидкості і напряму вітру (усі ці датчики показані під однією позицією 16), виходи яких з'єднані відповідно із другим, третім, четвертим і п'ятим входами пристрою керування і обчислень (8), перший вихід і перший вхід якого з'єднані з відповідним входом і виходом приймача-передавача (9). Тобто основні елементи автономної метеостанції (15) збираються із тих же елементів, що і комплект індивідуального обладнання (1), тому елементи автономної метеостанції (15) є взаємозамінними з елементами комплекту індивідуального обладнання (1). Таке виконання елементів і їх зв'язків у складі автономної метеорологічної станції (15), а також їх часткове дублювання, як і в комплекті індивідуального обладнання (1), сприяє тому, що метеостанція (15) і комплекти індивідуального обладнання (1) працюють за принципом радіомережі з тимчасовим (частотним) розподілом каналів. Тим самим з'являється можливість в комплекті групового обладнання (10) збирати інформацію про місцеположення зброї, азимут і кут місця вогневого засобу (ствола) у момент пострілу, прив'язувати їх до цифрової моделі місцевості і проводити розрахунок польоту засобів ураження як індивідуального (1), так і групового (10) комплектів обладнання, а також і метеорологічних даних, отриманих з автономних метеостанцій (15), і вводити поправки на знос ствола. При цьому для кожного вогневого засобу заздалегідь (до проведення тренування) на комплекті індивідуального обладнання (1) вводять ідентифікаційний код, а на груповому (10) комплекті обладнання у відповідності до кожного ідентифікаційного коду вводять інформацію, необхідну для проведення обчислень (наприклад, знос ствола, тип вживаного боєприпасу і тому подібне). Таким чином, пропонований пристрій дозволяє забезпечувати імітацію стрільби і ураження в будьяких метеоумовах, враховувати знос ствола, силу і напрям вітру, а також дію інших чинників зовнішнього середовища на результати стрільби. Технічним результатом використання корисної моделі є можливість відпрацювання без бойової стрільби дій підрозділів в обороні і наступі в польових умовах та в умовах складної метеорологічної обстановки з імітацією стрільби і ураження. Джерела інформації: 1. Контрольно-тренировочный прибор для обучения экипажей бронетанковой техники и вооружения и расчетов артиллерийских орудий наземной артиллерии. RU №2138002. МПК 7 F41G3/26. Опубл. 20.09.1999г. 9 86915 2. Система лазерной имитации стрельбы. Заявка RU №2006141471. МПК 7 F41G3/26. Опубл. 27.05.2008г. 3. Лазерный стрелковый тренажер. RU №2196951. МПК 7 F41G3/26. Опубл. 20.01.2003г. 4. Лазерный имитатор стрельбы прямой наводкой в широком диапазоне дальностей. RU №2185586. МПК 7 F41G3/26. Опубл. 20.07.2002 г. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 10 5. Автоматизированная система управления наведением и огнем боевой машины реактивной системы залпового огня. RU №2167380. МПК 7 F41G3/22. Опубл. 20.05.2001г. 6. Способ ориентирования на местности и устройство для его осуществления. RU №2247921. МПК 7 F41G3/00, G01S5/02. Опубл. 20.02.2004г. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601