RU2132036C1 - Video trainer for rifleman - Google Patents

Abstract

FIELD: small arms training aids. SUBSTANCE: invention is intended for expansion of possibilities of modeling various situation with usage of small arms and approximation of training process to real conditions. Mentioned result is achieved thanks to employment of screen manufactured in the form of concave polyhedron in video trainer on which coordinate marks are applied with the use of paint fluorescing in ultraviolet rays, to use of ultraviolet radiator, adjustment mechanisms with video projector directed on one of faces of screen mounted on each of them. Video projectors are fitted with controlling drives of zoom lenses. Video input of each projector is connected to output of proper videorecorder which in its turn is linked to synchronization unit. EFFECT: expanded possibilities of modeling various situations with usage of small arms. 4 dwg

Description

Изобретения относится к устройствам для обучения или тренировки прицеливания и к области учебных пособий, а именно к стрелковым тренажерам для подготовки военнослужащих, стрелков охранных служб, тренировки спортсменов и охотников. The invention relates to devices for training or aiming training and to the field of training aids, namely to shooting simulators for training military personnel, security service shooters, training athletes and hunters.

Известно устройство оптико-электронного стрелковою тренажера (авторское свидетельство РФ N 445822, М. Кл. F 41 J 1/18), состоящее из имитатора оружия, снабженного направленным источником света и радиопередатчиком, фотоэлектрической мишени из матрицы светочувствительных элементов и средств проекции на мишень различных световых движущихся мишеней. Такое устройство позволяет имитировать стрельбу по летающим тарелочкам, стрельбу по летящей утке, стрельбу по бегущему кабану, однако наглядность такой имитации не достаточна, а число вариантов имитаций стрелковой ситуации ограничено. A device is known for an optical-electronic shooting simulator (copyright certificate of the Russian Federation N 445822, M. Cl. F 41 J 1/18), consisting of a weapon simulator equipped with a directional light source and a radio transmitter, a photoelectric target from a matrix of photosensitive elements and projection means onto a target of various light moving targets. Such a device allows you to simulate shooting on flying saucers, shooting on a flying duck, shooting on a running boar, however, the visibility of such a simulation is not sufficient, and the number of options for simulating a shooting situation is limited.

Известно оборудование для имитации стрельбы в боевых действиях (Патент США N 4917609, кл. 434 - 20), которое содержит учебное оружие с оптическим прицелом, систему отслеживания направления оружия с датчиками вертикальной, горизонтальной и азимутальной ориентации, систему введения телевизионного изображения в оптический прицел. Это оборудование позволяет наглядно имитировать различные боевые ситуации, однако стрелок при этом видит обстановку в узком поле зрения оптического прицела, хотя в большинстве реальных случаев военнослужащему, охраннику или охотнику приходится оценивать оперативную обстановку в большом секторе окружающего пространства. Known equipment for simulating shooting in hostilities (US Patent N 4917609, CL 434 - 20), which contains a training weapon with an optical sight, a tracking system for the direction of the weapon with sensors of vertical, horizontal and azimuthal orientation, a system for introducing a television image into an optical sight. This equipment allows you to visually simulate various combat situations, but the shooter sees the situation in the narrow field of view of the optical sight, although in most real cases, the military, security guard or hunter have to evaluate the operational situation in a large sector of the surrounding space.

Прототипом является устройство комнатного тренажера (Патент США N 4657551, кл. 434- 20), которое состоит из экрана, проекционных средств перед экраном для демонстрации движущегося изображения, содержащего по крайней мере одну цель на экране в видимом свете, по крайней мере одно оружие, имеющее спусковой механизм дня производства выстрела, источника инфракрасного излучения, видеокамеру перед экраном для преобразования видеоизображения на экране, отводимый фильтр инфракрасного излучения перед видеокамерой, вычислительные средства для коррекции позиции следа инфракрасного излучателя в зависимости от условий стрельбы. Средства представления результатов стрельбы, а также средства звуковой имитации. The prototype is a room simulator device (US Patent No. 4,657,551, cl. 434-20), which consists of a screen, projection means in front of the screen to demonstrate a moving image containing at least one target on the screen in visible light, at least one weapon, having a trigger for the day of the shot, an infrared radiation source, a video camera in front of the screen for converting the video image on the screen, a retractable infrared radiation filter in front of the video camera, computing means for correcting the position of the infrared emitter trace depending on the shooting conditions. Means of presenting the results of shooting, as well as means of sound simulation.

Недостатком описанного устройства является существенное ограничение сектора наблюдения (до 60 -70 град), в котором моделируется учебно-тактическая обстановка, что связано с технической невозможностью воспроизведения на одном экране неискаженного изображения больших угловых размеров. А это существенно ограничивает возможность использования описанною устройства для тренировки личного состава охранных и военных организаций по решению задач обороны охраняемого объекта или лица, при которых, как правило, встречаются ситуации, когда атака на объект (лицо) ведется с нескольких направлений, что требует наблюдения и применения оружия на поражение в секторе до 360 град. Аналогичные проблемы возникают при тренировке спортсменов и охотников, для которых сектор применения оружия составляет от 180 до 270 град. The disadvantage of the described device is a significant limitation of the observation sector (up to 60-70 degrees), in which the training tactical situation is simulated, which is associated with the technical impossibility of reproducing on one screen an undistorted image of large angular dimensions. And this significantly limits the possibility of using the described device to train the personnel of security and military organizations to solve the problems of defense of a protected object or person, in which, as a rule, there are situations when an attack on an object (person) is conducted from several directions, which requires observation and use of weapons to defeat in the sector up to 360 degrees. Similar problems arise when training athletes and hunters for whom the sector of the use of weapons ranges from 180 to 270 degrees.

Целью изобретения является расширение возможностей моделирования различных ситуаций с применением стрелкового оружия и приближения тренировочного процесса к реальным условиям широкого пространственного обзора оперативной обстановки. Эти требования возникают, например, при подготовке охранников, которые обычно ведут наблюдение в секторе с большими угловыми размерами, или тренировке охотников, у которых цель может появляться в любой точке всего окружающего пространства, для тренировки спортсменов в стрельбе на круговом стенде. Указанная цель достигается за счет применения экрана, выполненного в виде вогнутого многогранника, в сочетании с несколькими видеопроекторами, каждый из которых направлен на соответствующую грань экрана. Такое исполнение экрана в сочетании с многопроекторной системой дает возможность получения яркого изображения с углом охвата тренирующегося стрелка вплоть до 360 град по горизонтали и 180 град по вертикали. Однако простое применение многопроекторной системы не позволяет получить качественное изображение из-за присутствия несовпадений проекций отдельных проекторов как в пространстве, так и во времени. Поэтому необходимым условием достижения поставленной цели является введение в устройство системы координатного и временного согласования (юстировки) работы проекторов. При этом система юстировки должна включать набор координатных меток, нанесенных на грани многогранного экрана флуоресцентной краской, юстировочных (направляющих) механизмов, на которые установлены видеопроекторы, снабженные трансфокаторами с электрическими приводами, видеомагнитофонов соединенных видеовыходами с видеовходами видеопроекторов, а входами управления подсоединенными к блоку синхронизации, а также источников ультрафиолетового излучения, при этом управляющие входы юстировочных механизмов, приводов трансфокаторов, источников ультрафиолетового излучения подсоединены соответственно к выходам контроллера юстировки, контроллера трансфокаторов и контроллера ультрафиолетового излучателя, которые в свою очередь своими управляющими входами подсоединены параллельно с управляющими входами блока синхронизации к шине персонального компьютера. The aim of the invention is to expand the modeling capabilities of various situations with the use of small arms and approximate the training process to the real conditions of a wide spatial review of the operational environment. These requirements arise, for example, when training security guards, who usually conduct surveillance in a sector with large angular dimensions, or training hunters whose target can appear anywhere in the entire surrounding space, to train athletes in firing on a circular booth. This goal is achieved through the use of a screen made in the form of a concave polyhedron, in combination with several video projectors, each of which is directed to the corresponding face of the screen. This design of the screen in combination with a multi-projector system makes it possible to obtain a vivid image with a training arrow coverage of up to 360 degrees horizontally and 180 degrees vertically. However, the simple application of a multi-projector system does not allow to obtain a high-quality image due to the presence of mismatches of the projections of individual projectors both in space and in time. Therefore, a necessary condition for achieving this goal is the introduction into the device of the coordinate and time coordination system (adjustment) of the projectors. At the same time, the adjustment system should include a set of coordinate marks applied to the face of the multifaceted screen with fluorescent paint, alignment (guiding) mechanisms on which video projectors are installed, equipped with zoom lenses with electric drives, video recorders connected by video outputs with video inputs of video projectors, and control inputs connected to a synchronization unit, as well as sources of ultraviolet radiation, while the control inputs of the adjustment mechanisms, zoom actuators, UV radiation sources are connected respectively to the outputs of the alignment controller, zoom controller and ultraviolet emitter controller, which in turn are connected with the control inputs of the synchronization unit to the bus of the personal computer in parallel with the control inputs of the synchronization unit.

Введение перечисленных элементов позволяет проводить юстировку проекционной системы таким образом, чтобы обеспечить координатное и временное совпадение изображений на отдельных гранях экрана. The introduction of these elements allows you to align the projection system in such a way as to ensure coordinate and temporal coincidence of images on individual faces of the screen.

Введение в устройство экрана, выполненного в виде вогнутого многогранника и многопроекторной системы, снабженной системой координатной и временной юстировки, позволяет получить по сравнению с прототипом новое качество, а именно увеличить угол пространственного обзора тренирующегося и обеспечить расширение возможностей моделирования различных стрелковых ситуаций. Introduction to the device screen, made in the form of a concave polyhedron and multi-projector system, equipped with a coordinate and time adjustment system, allows to obtain a new quality compared to the prototype, namely to increase the spatial viewing angle of the trainee and provide enhanced modeling capabilities for various shooting situations.

На основании этого можно сделать вывод о том, что по сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение соответствует критерию "существенные отличия" и критерию "новизна". Based on this, we can conclude that, in comparison with the prototype, the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences" and the criterion of "novelty."

На фиг. 1 показан общий вид стрелкового видеотренажера в плане, на фиг. 2 показан общий вид стрелкового видеотренажера сбоку, на фиг. 3 приведена структурная схема электронной аппаратуры стрелкового видеотренажера, на фиг. 4 показано устройство юстировочного механизма. In FIG. 1 shows a general view of a shooting video simulator in plan; FIG. 2 shows a general side view of a shooting video simulator, in FIG. 3 is a structural diagram of the electronic equipment of a shooting video simulator; FIG. 4 shows the device of the adjustment mechanism.

На фиг. 1 и фиг. 2 показан общий вид видеотренажера, который состоит из экрана 1, работающего на просвет и выполненного в виде вогнутого многогранника из полупрозрачного материала, содержащего десять плоских экранов и размещенного в пространстве с помощью системы растяжек, учебного оружия 2 с установленным на нем источником инфракрасного излучения 3, десяти видеопроекторов 4, прикрепленных к юстировочным механизмам 5, которые в свою очередь установлены на кронштейны 6. На юстировочные механизмы также установлены приводы трансфокаторов 7, которые находятся в зацеплении с рычагами трансфокаторов видеопроекторов. На кронштейнах 6 также установлены десять видеокамер 8, которые снабжены подвижными инфракрасными светофильтрами 9, закрепленными на оси приводов 10. За экраном установлено четыре ультрафиолетовых излучателя 11, а на каждой грани экранов с помощью флуоресцентной краски нанесены координатные метки в виде двух точек, одна из которых расположена в геометрическом центре грани, а вторая - на линии пересечения грани вертикальной плоскостью, проходящей через центр грани и верхнего ребра грани. In FIG. 1 and FIG. 2 shows a general view of a video simulator, which consists of a screen 1 operating in clearance and made in the form of a concave polyhedron of translucent material containing ten flat screens and placed in space using a system of stretch marks, a training weapon 2 with an infrared radiation source 3 installed on it, ten video projectors 4, attached to the adjustment mechanisms 5, which in turn are mounted on the brackets 6. Zoom mechanisms 7, which are located on the adjustment mechanisms, are also installed meshes with the zoom lever on video projectors. The brackets 6 are also equipped with ten cameras 8, which are equipped with movable infrared filters 9 mounted on the axis of the drives 10. Four ultraviolet emitters 11 are installed behind the screen, and coordinate marks in the form of two points are applied using fluorescent paint on each side of the screens, one of which located in the geometric center of the face, and the second - on the line of intersection of the face with a vertical plane passing through the center of the face and the top edge of the face.

Входящая в состав видео тренажера электронная аппаратура и сигнальные связи показаны на фиг. 3. Входной сигнал стандарта VHS подается на видеопроекторы 4 с соответствующих им видеомагнитофонов 12, управляющие входы видеомагнитофонов 12 соединены с выходами блока синхронизации 13, выполненного в стандарте RS232. На управляющие входы юстировочных механизмов 5 подаются ТТЛ сигналы с выходов контроллера юстировки 14, а управляющие входы приводов трансфокаторов 7 подсоединены к ТТЛ выходам контроллера трансфокаторов 15. Выходные VHS сигналы с видеокамер 8 подаются на входы десяти блоков аналого-цифрового преобразования 16, а входы приводов 10 инфракрасных светофильтров подсоединены к ТТЛ выходам контроллера инфракрасного режима 17, Ультрафиолетовые излучатели 11 соединены с выходом контроллера ультрафиолетового излучателя 18. Блок аудио-синтезатора 19 подсоединен к аудиоусилителю с аудиосистемой 20, контроллер принтера 21 подсоединен к цветному лазерному принтеру 22. Блок синхронизации 13, контроллер юстировки 14, контроллер приводов трансфокаторов 15, блоки аналого-цифрового преобразования 16, контроллер инфракрасного режима 17, контроллер ультрафиолетового излучателя 18, блок аудио-синтезатора 19 и контроллер принтера 21 установлены в крейт персонального компьютера 23 типа "Пентиум" и соединены с его информационно - управляющей шиной. The electronic equipment and signal communications included in the video simulator are shown in FIG. 3. The input signal of the VHS standard is fed to the video projectors 4 from their respective video recorders 12, the control inputs of the video recorders 12 are connected to the outputs of the synchronization unit 13, made in the RS232 standard. TTL signals from the outputs of the adjustment controller 14 are supplied to the control inputs of the adjustment mechanisms 5, and the control inputs of the power zoom drives 7 are connected to the TTL outputs of the zoom controller 15. The output VHS signals from the video cameras 8 are fed to the inputs of ten analog-to-digital conversion units 16, and the inputs of the drives 10 infrared filters are connected to the TTL outputs of the infrared controller 17, ultraviolet emitters 11 are connected to the output of the ultraviolet emitter controller 18. The audio synthesizer unit 19 connected to an audio amplifier with an audio system 20, the printer controller 21 is connected to a color laser printer 22. The synchronization unit 13, the alignment controller 14, the zoom drive controller 15, the analog-to-digital conversion units 16, the infrared mode controller 17, the ultraviolet emitter controller 18, the audio unit synthesizer 19 and printer controller 21 are installed in the crate of a Pentium personal computer 23 and connected to its information control bus.

На фиг. 4 показано устройство юстировочного механизма, который состоит из основания 24, с установленным на нем шаговым электродвигателем поворота 25 и шаговыми электродвигателями наклона 26, 27. Над основанием на опорно-радиальных подшипниках установлено червячное колесо 28, находящееся в зацеплении с червяком, закрепленным на оси двигателя 25. На червячном колесе имеются посадочные отверстия для крепления юстировочного механизма к кронштейну 6. Снизу к основанию крепится шарнирный палец 29, на который через шарнирное соединение подвешен стол 30. Снизу к основанию через опорно-радиальные подшипники крепятся червячные колеса 31, имеющие в осевых каналах винтовую нарезку. Червячные колеса 31 находятся в зацеплении с червяками, закрепленными на оси электродвигателей 26, 27. В винтовые каналы червячных колес 31 установлены винтовые траверсы 32, на которые через тяги 33 с крестовинами на концах подвешен стол 30 с закрепленным на нем видеопроектором 4. На столе 30 установлен также шаговый электродвигатель привода трансфокатора 7, который через вилку 34, закрепленную на его оси, находится в зацеплении с рычагом трансфокатора видеопроектора. In FIG. Figure 4 shows the device of the adjustment mechanism, which consists of a base 24, with a stepping electric rotation motor 25 mounted on it and stepping electric motors 26, 27. A worm gear 28 is mounted above the base on thrust bearings and is in mesh with the worm fixed on the motor axis 25. There are mounting holes on the worm wheel for attaching the adjustment mechanism to the bracket 6. From below, a pivot pin 29 is attached to the base, onto which a table 30 is suspended through the pivot joint. worm wheels 31 are mounted to the base through thrust bearings, having screw threads in the axial channels. The worm wheels 31 are engaged with the worms fixed on the axis of the electric motors 26, 27. Screw traverses 32 are mounted in the screw channels of the worm wheels 31, on which a table 30 with a video projector 4 is mounted on the ends through the tie rods 33 with crosses at the ends 4. On the table 30 a stepping motor for driving the zoom 7 is also installed, which, through a plug 34 fixed on its axis, is engaged with the zoom lever of the video projector.

Устройство работает следующим образом. С клавиатуры персонального компьютера 23 в диалоговом режиме выбирается необходимый учебный фильм. При этом через блок синхронизации видеомагнитофонов 13 по интерфейсу RS232 передается соответствующий код номера метки начала данного фильма и видеомагнитофоны 12 устанавливаются в исходную позицию, одновременно с этим по команде через контроллер инфракрасного режима 17 включаются приводы инфракрасных светофильтров, при этом инфракрасные светофильтры отводятся от объективов видеокамер. С временной задержкой на время срабатывания приводов инфракрасных светофильтров по команде через контроллер ультрафиолетового излучателя 18 включаются ультрафиолетовые излучатели 11, которые своим излучением возбуждают флуоресценцию координатных меток на гранях экрана 1. Видеокамеры 8, направленные на грани экрана, считывают изображение координатных меток и через блоки аналого-цифрового преобразования 16 передают видеосигнал в память персонального компьютера. После считывания видеосигнала координатных меток генерируется команда на отключение ультрафиолетовых излучателей, а на видеомагнитофоны 12 подается команда установки первого кадра юстировочной таблицы. В этом кадре на каждую грань экрана 1 проецируется точка, соответствующая центру проекции видеопроекторов 4. Видеоизображения центров проекций видеопроекторов 4 считываются видеокамерами 8 и сопоставляются с видеоизображениями геометрических центров граней экрана, которые были считаны при включении ультрафиолетовых источников излучения. Результатом такого сопоставления являются расстояния по горизонтали и вертикали между центрами граней экрана и центрами проекций соответствующих видеопроекторов. Цифровые значения этих расстояний с обратным знаком через контроллер юстировки 14 подаются на шаговые двигатели юстировочных механизмов 5. При этом код горизонтального смещения подается на шаговый двигатель поворота 25, а код вертикального смещения подается параллельно на шаговые двигатели наклона 26 и 27, за счет чего обеспечивается совмещение центров проекций видеопроекторов с центрами граней экрана. (При необходимости более точного совмещения может быть проведено несколько итераций этого процесса). После совмещения центров проекций видеопроекторов с центрами соответствующих граней экрана видеомагнитофоны 12 переводятся в режим демонстрации второго кадра юстировочной таблицы, на котором нанесена вертикальная линия, проходящая через центр проекции. Видеокамеры 8 передают эти изображения в персональный компьютер, где эти изображения сравниваются с изображением координатных меток граней экрана 1. При этом вычисляются расстояния от вертикальных прямых в проецируемом изображении до точек, находящихся на вертикальной прямой над метками центров граней экрана. Цифровые значения этих расстояний через контроллер юстировки 14 подаются на шаговые двигатели наклона 27 юстировочных механизмов соответствующих граней экрана с положительным знаком, а на шаговые двигатели наклона 26 с отрицательным знаком, что вызывает поворот проекторов вокруг их оптических осей и обеспечивает совпадение вертикалей проецируемых изображений и вертикалей граней экрана. (При необходимости более точного совмещения может быть проведено несколько итераций этого процесса). После этого видеомагнитофоны 12 переводятся в режим демонстрации третьего кадра юстировочной таблицы, который демонстрирует верхнюю линию кадровой рамки видеопроекторов 4. Видеокамеры 8 считывают изображения верхних линий кадровых рамок, которые затем сопоставляются с изображениями координатных меток на соответствующих верхних ребрах граней экрана. В результате этого сопоставления вычисляются расстояния между соответствующими изображениями верхних линий кадровых рамок проекторов и изображениями координатных меток на верхних ребрах граней экрана. Цифровые значения этих расстояний с обратным знаком через контроллер приводов трансфокаторов 15 подаются на соответствующие приводы трансфокаторов видеопроекторов 7, в результате чего изменяются масштабы проецируемых изображений и достигается совпадение размеров кадровых рамок видеопроекторов с размерами соответствующих граней экрана, что обеспечивает при демонстрации учебного фильма геометрическое совпадение изображений на всех гранях многогранного экрана 1. Этот процесс также может быть повторен несколько раз для более точного совмещения. The device operates as follows. From the keyboard of the personal computer 23 in the dialogue mode, the necessary training film is selected. At the same time, through the synchronization unit of the VCRs 13, the corresponding code number of the start mark of the given film is transmitted via the RS232 interface and the VCRs 12 are set to the initial position, at the same time, the infrared filter drives are turned on via the infrared controller 17 and the infrared filters are removed from the camera lenses. With a time delay for the actuation time of the infrared filter drives, the ultraviolet emitters 11 are switched on by a command through the controller of the ultraviolet emitter 18, which excite the fluorescence of the coordinate marks on the edges of the screen 1 by their radiation. Digital conversion 16 transmit the video signal to the memory of a personal computer. After reading the video signal of the coordinate labels, a command to turn off the ultraviolet emitters is generated, and a command to set the first frame of the adjustment table is sent to the video recorders 12. In this frame, a point corresponding to the projection center of the video projectors 4 is projected onto each face of the screen 1. The video images of the projection centers of the video projectors 4 are read by video cameras 8 and compared with the video images of the geometric centers of the faces of the screen that were read when the ultraviolet radiation sources were turned on. The result of this comparison is the horizontal and vertical distances between the centers of the faces of the screen and the centers of the projections of the corresponding video projectors. The digital values of these distances with the opposite sign through the adjustment controller 14 are supplied to the stepping motors of the adjustment mechanisms 5. In this case, the horizontal displacement code is supplied to the stepping motor of rotation 25, and the vertical displacement code is supplied in parallel to the stepping motors of inclination 26 and 27, thereby ensuring alignment projection centers of video projectors with centers of screen faces. (If more precise alignment is necessary, several iterations of this process can be carried out). After combining the centers of the projections of the video projectors with the centers of the corresponding faces of the screen, the VCRs 12 are transferred to the demonstration mode of the second frame of the adjustment table, on which a vertical line is drawn passing through the center of the projection. Camcorders 8 transfer these images to a personal computer, where these images are compared with the image of the coordinate labels of the edges of the screen 1. In this case, the distances from the vertical lines in the projected image to the points located on the vertical line above the marks of the centers of the edges of the screen are calculated. The digital values of these distances through the adjustment controller 14 are fed to the stepper motors of the tilt 27 of the adjustment mechanisms of the corresponding screen faces with a positive sign, and to the stepper motors of the tilt 26 with a negative sign, which causes the projectors to rotate around their optical axes and ensures the alignment of the projected image verticals and the verticals of the faces screen. (If more precise alignment is necessary, several iterations of this process can be carried out). After that, the video recorders 12 are transferred to the demonstration mode of the third frame of the adjustment table, which shows the top frame line of the video projectors 4. The video cameras 8 read the images of the top lines of the frame frames, which are then compared with the coordinate mark images on the corresponding upper edges of the edges of the screen. As a result of this comparison, the distances between the corresponding images of the upper lines of the projection frame frames and the coordinate mark images on the upper edges of the edges of the screen are calculated. The digital values of these distances with the opposite sign through the controller of the drives of the zoom 15 are fed to the respective drives of the zoom of the video projectors 7, as a result of which the scale of the projected images changes and the frame sizes of the video projectors coincide with the sizes of the corresponding edges of the screen, which ensures that the images are shown in geometric patterns on all faces of the multifaceted screen 1. This process can also be repeated several times for a more accurate ovmescheniya.

После юстировки проекционной системы на видеомагнитофоны 12 через блок синхронизации 13 начинает подаваться тактовая частота, синхронизирующая одновременный покадровый показ учебного фильма на многогранном экране. За счет применения такого режима работы видеомагнитофонов и использования тактировки их работы обеспечивается временная синхронность показа видеосюжета на всех гранях экрана 1. After adjusting the projection system to the VCRs 12, a clock frequency starts to be supplied through the synchronization unit 13, which synchronizes the simultaneous frame-by-frame display of the training film on a multifaceted screen. Through the use of such a mode of operation of video recorders and the use of the timing of their work, temporary synchronization of the video display on all faces of the screen 1 is ensured.

Одновременно с началом показа учебного фильма через контроллер инфракрасного режима 17 подается команда на введение в поле зрения видеокамер 8 инфракрасных светофильтров 9, а тренирующийся стрелок занимает стрелковую позицию в центре многогранного экрана. Simultaneously with the start of the training film, the infrared controller 17 sends a command to introduce infrared filters 9 into the field of view of the cameras 8, and the training shooter takes a shooting position in the center of the multifaceted screen.

Во время демонстрации учебного фильма тренирующийся стрелок следит за оперативной ситуацией действий, развивающихся на экране, и при обнаружении цели открывает огонь. Во время срабатывания спускового механизма учебного оружия 2 источник инфракрасного излучения 3 испускает сфокусированный луч на экран. При этом в видеосигнале одной из видеокамер появляется всплеск, который определяет место попадания выстрела в экран. При появлении всплеска в видеосигнале блок аудиосинтезатора 19 через аудиоусилитель с аудиосистемой 20 воспроизводит звуковой эффект выстрела. Координаты места попадания выстрела запоминаются в памяти компьютера. Основываясь на этих координатах и таблицах исходных данных к демонстрируемому учебному фильму, определяется время полета пули (дроби) в моделируемой ситуации на дальность нахождения цели. По прошествии этого времени запоминается номер текущего кадра учебного фильма, показ же фильма не прерывается, а стрелок, при необходимости поражения другой цели, производит следующий выстрел, координаты которого также фиксируются в памяти компьютера 23 вместе с номером кадра видеофильма, соответствующего расчетной временной задержке. Аналогично фиксируются и последующие выстрелы. During the demonstration of the training film, the training shooter monitors the operational situation of the actions developing on the screen and, upon detection of the target, opens fire. During the trigger of the training weapon 2, the source of infrared radiation 3 emits a focused beam on the screen. At the same time, a splash appears in the video signal of one of the cameras, which determines the place where the shot hit the screen. When a burst appears in the video signal, the block of the audio synthesizer 19 through the audio amplifier with the audio system 20 reproduces the sound effect of the shot. The coordinates of the location of the shot are stored in the computer's memory. Based on these coordinates and the source data tables for the demonstrated training film, the flight time of the bullet (fraction) in the simulated situation is determined by the range of the target. After this time, the number of the current frame of the training film is remembered, the film is not interrupted, and the shooter, if it is necessary to hit another target, fires the next shot, the coordinates of which are also recorded in the computer 23 memory along with the frame number of the video corresponding to the estimated time delay. Subsequent shots are recorded similarly.

После окончания учебного фильма по команде через контроллер инфракрасного режима 17 подается команда на приводы инфракрасных светофильтров 10, которые отводят инфракрасные светофильтры из поля зрения видеокамер 8, а по команде через блок синхронизации видеомагнитофоны начинают показ кадра учебного фильма, соответствующего первому выстрелу. Изображение этого кадра считывается видеокамерами 8 и через блок аналого-цифрового преобразования 16, персональный компьютер 23 и контроллер принтера 21 выводится на цветной лазерный принтер 22, при этом на изображение накладывается поле поражения примененного боеприпаса (пуля, картечь, дробь). При необходимости то же изображение выводится на монитор компьютера, оценивается инструктором, самим тренирующимся и записывается на винчестер. Аналогичным образом выводится информация о всех выстрелах, произведенных стрелком во время учебного фильма. After the training film is finished, a command is sent through the infrared controller 17 to the infrared filter drives 10, which divert the infrared filters from the field of view of the cameras 8, and upon command through the synchronization unit, the video recorders begin to display the training film frame corresponding to the first shot. The image of this frame is read by video cameras 8 and through the analog-to-digital conversion unit 16, the personal computer 23 and the printer controller 21 are output to a color laser printer 22, and the defeat field of the used ammunition (bullet, buckshot, shot) is superimposed on the image. If necessary, the same image is displayed on a computer monitor, evaluated by the instructor, the trainee himself and recorded on the hard drive. Information on all shots fired by the shooter during the training film is similarly displayed.

Описанное устройство позволяет воспроизводить качественное, неискаженное изображение окружающего пространства в большом угле обзора, что создает эмоциональное и психологическое воздействие на тренирующегося, максимально приближенное к реальной (боевой) обстановке. Таким образом, использование многоэкранной системы, снабженной системой координатной и временной юстировки (привязки) фрагментов многоэкраниого изображения между собой, обеспечивает возможность моделирования широкого класса ситуаций (сюжетов) с применением стрелковою оружия при максимальной приближенности тренировочного процесса к реальной обстановке, в которой приходится действовать, учитывая факторы всего окружающего пространства. The described device allows you to reproduce a high-quality, undistorted image of the surrounding space in a wide viewing angle, which creates an emotional and psychological impact on the trainee, as close as possible to a real (combat) situation. Thus, the use of a multi-screen system equipped with a coordinate and temporal adjustment (linking) system of fragments of a multi-screen image with each other provides the possibility of modeling a wide class of situations (scenes) using small arms with the training process being as close as possible to the actual situation in which you have to act, given factors of the entire environment.

Claims (1)

Стрелковый видеотренажер, содержащий экран, видеопроекторы, подсоединенные к видеомагнитофонам с учебным фильмом, оружие с установленным на нем источником инфракрасного излучения, видеоприемную аппаратуру, снабженную подвижными инфракрасными фильтрами, а также аппаратуру управления и представления информации в виде персонального компьютера, отличающийся тем, что экран выполнен в виде вогнутого многогранника с нанесенными на его грани флуоресцирующей в ультрафиолетовых лучах краской координатными метками, при этом видеотренажер снабжен управляемым ультрафиолетовым излучателем и соединенным с ним контроллером ультрафиолетового излучателя, юстировочными механизмами, на каждый из которых установлен видеопроектор, направленный на одну из граней экрана, электрическими приводами трансфокаторов, которые находятся в зацеплении с рычагами трансфокаторов видеопроекторов, блоком синхронизации, управляющие выходы которого подсоединены к управляющим входам видеомагнитофонов, каждый из которых своим видеовыходом подключен к видеовходу соответствующего видеопроектора, контроллером юстировки, выходы которого подсоединены к юстировочным механизмам, и контроллером приводов трансфокаторов, выходы которого соединены с входами электрических приводов трансфокаторов, при этом входы блока синхронизации, контроллера юстировки, контроллера приводов трансфокаторов, контроллера ультрафиолетового излучателя параллельно подсоединены к информационно-управляющей шине персонального компьютера. A shooting video simulator containing a screen, video projectors connected to video recorders with a training film, a weapon with an infrared radiation source installed on it, video receiving equipment equipped with movable infrared filters, as well as control and presentation equipment in the form of a personal computer, characterized in that the screen is made in the form of a concave polyhedron with coordinate marks that are fluorescent in ultraviolet light and deposited on its face, while the video simulator It is loaded with a controlled ultraviolet emitter and an ultraviolet emitter controller connected to it, adjustment mechanisms, each of which has a video projector directed to one of the sides of the screen, electric zoom actuators, which are engaged with the levers of the zoom projectors, a synchronization unit, the control outputs of which are connected to control inputs of video recorders, each of which is connected to the video input of the corresponding video projector by its video output , an alignment controller, the outputs of which are connected to the adjustment mechanisms, and a zoom drive controller, the outputs of which are connected to the inputs of the electric zoom drives, while the inputs of the synchronization unit, the adjustment controller, the zoom drive controller, the ultraviolet emitter controller are connected in parallel to the information and control bus of the personal computer .

Images