Сигнализирующее устройство для стрелка, предупреждающее о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор
Владельцы патента RU 2534009:
Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" (RU)
Изобретение относится к системам обеспечения безопасности при использовании стрелкового и охотничьего оружия в условиях совместных действий стрелков в группе. Техническим результатом является повышение эффективности сигнализирующего устройства, предупреждающего стрелка о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор, где возможно поражение «своего». Устройство содержит оборудование, размещенное на оружии, содержащее группу датчиков пространственной ориентации ствола оружия, блок сигнализации и интерфейсный приемопередающий блок, и оборудование, размещенное на обмундировании стрелка, содержащее интерфейсный приемопередающий блок, связанный локальным каналом приема-передачи данных с интерфейсным приемопередающим блоком, размещенным на оружии, а также блок измерения вектора линии прицеливания, навигационный блок, приемопередатчик, блоки кодирования и декодирования, блок расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, блок сравнения расчетных дальностей с дальностью поражения стрелковым оружием, формирующий первый управляющий сигнал для блока сигнализации, и блок сравнения векторов расчетных направлений и вектора линии прицеливания, формирующий второй управляющий сигнал для блока сигнализации. 1 ил.
Заявляемое изобретение относится к системам обеспечения безопасности при использовании стрелкового и охотничьего оружия в условиях совместных действий стрелков в группе.
При совместных действиях стрелков в группе в ряде случаев возникает проблема недопущения случайного поражения ложной цели (поражение «своего»), особенно в условиях плохой видимости. Эта проблема аналогична проблеме опознавания «свой-чужой» при осуществлении боевых действий.
Известен способ опознавания «свой-чужой» в отношении техники, представленный в патенте [1] - RU 2353892 С2, F41H 13/00, G01S 17/74, 27.04.2009, в котором принадлежность объекта техники к «своей» определяется по спектру ИК-излучения, видоизмененному определенным образом за счет нанесения на излучающую поверхность специального покрытия, содержащего определенные компоненты, изменяющие спектр ИК-излучения.
Известны системы опознавания «свой-чужой», применяемые для распознавания принадлежности техники к «своей», основанные на радиолокационных методах. Например, в патентах [2] - RU 2100823 C1, G01S 13/78, 27.12.1997; [3] - RU 2324137 C1, F41H 7/02, F41H 13/00, 27.04.2009, описаны системы распознавания, действие которых основано на формировании светового отклика при облучении запрашиваемого объекта лазерным лучом, модулированным определенным кодом, распознаваемым только на «своем» объекте. В статье [4] - И. Политов. Системы опознавания «свой-чужой» ОБТ «АБРАМС» и БМП «БРЭДЛИ» // Зарубежное военное обозрение, 2001, №7, с.24-26, описана система опознавания, основанная на посылке передающей антенной с иглообразной диаграммной направленностью кодированного радиосигнала запроса в сторону запрашиваемого объекта и получении отклика от него, принимаемого всенаправленной антенной.
Рассмотренные системы могут быть связаны с блоками управления оружием, запрещая его использование в отношении «своих» объектов техники. Основным недостатком этих систем является то, что они применимы только в условиях прямой видимости между объектом, выполняющим запрос, и запрашиваемым объектом и их эффективность зависит от условий видимости (радиовидимости) на линии «запросчик-ответчик». Кроме этого для системы, представленной в [1], важным фактором является чистота излучающей поверхности с нанесенным покрытием.
Известна система опознавания «свой-чужой», представленная в патенте [5] - RU 2386144 C1, G01S 13/78, 10.04.2010, использующая средства индивидуальной навигации. В этой системе все объекты объединены в локальную информационно-управляющую сеть, позволяющую каждому из объектов передавать и получать информацию о координатах нанесения удара, сравнивать координаты нанесения удара с координатами собственного местонахождения и выдавать в эфир сигнал тревоги, запрещающий осуществлять этот удар в случае своего нахождения в опасной зоне. Система применима при стрельбе по заданным координатам, а также при использовании высокоточного оружия с наведением по координатам. Система неприменима в условиях использования обычного оружия, наводимого стрелком.
Задача обеспечения безопасности при использовании стрелкового оружия в определенных ситуациях решается при применении устройства, представленного в патенте [6] - RU 2328693 С2, F41H 1/00, 10.07.2008, принятого в качестве прототипа.
Устройство-прототип предназначено для предупреждения поражения стрелковым оружием своих военнослужащих на поле боя путем сигнализации о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор, где возможно поражение «своего» партнера (военнослужащего), входящего в группу для совместных действий.
Устройство-прототип содержит первое оборудование, размещенное на оружие, оснащенном лазерным целеуказателем, и второе оборудование, размещенное на обмундировании. В состав первого оборудования входят блок кодирования излучения лазерного целеуказателя, сопряженный с ним фотоприемный и декодирующий блок, связанный с блоком сигнализации. В состав второго оборудования входят ответчик, включающий в себя несущую основу со световолокнами, входные концы которых распределены по поверхности обмундирования, а выходные концы объединены и с помощью вспомогательного объектива и цветоразделителя сопряжены с фотоприемником ответчика, принимающим кодированный сигнал на длине волны лазерного целеуказателя и осуществляющим его декодирование и распознавание. Фотоприемник ответчика связан с лазером-ответчиком, излучающим кодированный сигнал на длине волны, отличной от длины волны лазерного целеуказателя, воспринимаемый фотоприемным блоком, сопряженным с лазерным целеуказателем.
Устройство-прототип работает следующим образом. Лазерный целеуказатель излучает кодированный сигнал. В случае наведения целеуказателя на «своего», кодированный лазерный сигнал целеуказателя попадает на входные концы световолокон, распределенных по поверхности обмундирования. Принимаемый сигнал поступает по световолокну на фотоприемник ответчика, где осуществляется его декодирование и распознавание. После распознавания принятый сигнал поступает на лазер-ответчик, который под действием этого сигнала формирует кодированный выходной сигнал на длине волны, отличной от длины волны лазерного целеуказателя. Этот сигнал излучается в сторону лазерного целеуказателя и, пройдя через выходной объектив целеуказателя, поступает в фотоприемный и декодирующий блок, а затем - на вход блока сигнализации, обеспечивая предупреждение стрелка о наведении оружия на «своего», то есть о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор.
Очевидно, что решение задачи обеспечения безопасности при использовании стрелкового оружия достигается устройством-прототипом в ограниченном числе случаев, а именно, когда имеет место попадание луча лазера-ответчика в объектив целеуказателя, оставляя, таким образом, существенное число реально существующих ситуаций без решения проблемы обеспечения безопасности.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является создание более эффективного сигнализирующего устройства, предупреждающего стрелка о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор, где возможно поражение «своего» партнера (военнослужащего), входящего в группу для совместных действий.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем. Сигнализирующее устройство для стрелка, предупреждающее о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор, содержит оборудование, размещенное на обмундировании стрелка, и оборудование, размещенное на оружии, включающее блок сигнализации. В отличие от прототипа, оборудование, размещенное на оружии, дополнительно содержит группу датчиков пространственной ориентации ствола оружия и интерфейсный приемопередающий блок, входы которого связаны с выходами указанных датчиков, а выход связан с входом блока сигнализации. Оборудование, размещенное на обмундировании стрелка, содержит интерфейсный приемопередающий блок, связанный локальным каналом приема-передачи данных с интерфейсным приемопередающим блоком, размещенным на оружии, а также блок измерения вектора линии прицеливания, вход которого связан с выходом интерфейсного приемопередающего блока, размещенного на обмундировании стрелка, навигационный блок, предназначенный для определения координат местоположения стрелка, приемопередатчик, предназначенный для передачи в эфир закодированной информации о координатах стрелка и приема из эфира закодированной информации о координатах объектов, в сторону которых запрещена стрельба, вход которого через блок кодирования связан с выходом навигационного блока, блок расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, первый вход которого связан с выходом навигационного блока, а второй вход через блок декодирования связан с выходом приемопередатчика, блок сравнения расчетных дальностей с дальностью поражения стрелковым оружием, формирующий первый управляющий сигнал для блока сигнализации, вход которого связан с первым выходом блока расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, а выход связан с первым входом интерфейсного приемопередающего блока, размещенного на обмундировании стрелка, и блок сравнения векторов расчетных направлений и вектора линии прицеливания, формирующий второй управляющий сигнал для блока сигнализации, первый вход которого связан со вторым выходом блока расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, второй вход связан с выходом блока измерения вектора линии прицеливания, а выход связан со вторым входом интерфейсного приемопередающего блока, размещенного на обмундировании стрелка.
Сущность изобретения и возможность его осуществления поясняются структурной схемой устройства.
Заявляемое устройство в рассматриваемом примере содержит оборудование 1, размещенное на оружии, и оборудование 2, размещенное на обмундировании стрелка.
Оборудование 1 содержит группу датчиков 3 пространственной ориентации ствола оружия, блок 4 сигнализации, служащий для предупреждения стрелка о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор, и интерфейсный приемопередающий блок 5. Входы интерфейсного приемопередающего блока 5 связаны с выходами датчиков 3, а выход связан с входом блока 4 сигнализации. Блок 4 сигнализации выполнен таким образом, что его включение осуществляется при снятии оружия с предохранителя.
Оборудование 2 содержит интерфейсный приемопередающий блок 6, связанный локальным каналом приема-передачи данных (например, Bluetooth) с интерфейсным приемопередающим блоком 5, размещенным на оружии.
Оборудование 2 также содержит блок 7 измерения вектора линии прицеливания, вход которого связан с выходом интерфейсного приемопередающего блока 6, навигационный блок 8, предназначенный для определения координат местоположения стрелка, приемопередатчик 9, предназначенный для передачи в эфир закодированной информации о координатах стрелка и приема из эфира закодированной информации о координатах объектов, в сторону которых запрещена стрельба, блок 10 кодирования, блок 11 декодирования, блок 12 расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, блок 13 сравнения расчетных дальностей с дальностью поражения стрелковым оружием, формирующий первый управляющий сигнал для блока 4 сигнализации, и блок 14 сравнения векторов расчетных направлений и вектора линии прицеливания, формирующий второй управляющий сигнал для блока 4 сигнализации.
Вход приемопередатчика 9 через блок 10 кодирования связан с выходом навигационного блока 8, который также связан с первым входом блока 12 расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, второй вход которого через блок 11 декодирования связан с выходом приемопередатчика 9.
Первый выход блока 12 расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, связан с входом блока 13 сравнения расчетных дальностей с дальностью поражения стрелковым оружием, выход которого связан с первым входом интерфейсного приемопередающего блока 6.
Второй выход блока 12 расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, связан с первым входом блока 14 сравнения векторов расчетных направлений и вектора линии прицеливания, второй вход которого связан с выходом блока 7 измерения вектора линии прицеливания, а выход связан со вторым входом интерфейсного приемопередающего блока 6.
Работа заявляемого устройства происходит следующим образом. С расположенных на оружии датчиков 3, например датчиков азимута и угла места, входящих в состав оборудования 1, на входы интерфейсного приемопередающего блока 5 передаются данные, несущие информацию о пространственной ориентации ствола оружия и, соответственно, линии прицеливания. Эти данные с выхода интерфейсного приемопередающего блока 5 по локальному каналу приема-передачи данных поступают на вход интерфейсного приемопередающего блока 6, входящего в состав оборудования 2, размещенного на обмундировании стрелка, и далее поступают на вход блока 7 измерения вектора линии прицеливания.
Одновременно с помощью навигационного блока 8, например, работающего по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем, определяются текущие координаты местоположения стрелка.
Данные о координатах местоположения стрелка поступают на первый вход блока 12 расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, и на вход блока 10 кодирования.
В блоке 10 кодирования данные о координатах местоположения стрелка вместе с его идентификационной меткой кодируются и далее передаются на вход приемопередатчика 9, который осуществляет их передачу в эфир с помощью всенаправленной приемопередающей антенны для получения этой информации другими «своими» стрелками, входящими в группу для совместных действий.
Этот же приемопередатчик 9 осуществляет прием из эфира закодированной информации о координатах объектов, в сторону которых запрещена стрельба, например координатах других «своих» стрелков, входящих в группу для совместных действий.
Данные о координатах объектов, в сторону которых запрещена стрельба, декодируются в блоке 11 декодирования и далее поступают на второй вход блока 12 расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба.
С первого выхода блока 12 расчетные дальности до объектов, в сторону которых запрещена стрельба, поступают на вход блока 13, где сравниваются с пороговым значением, определяемым дальностью поражения стрелковым оружием. Если в результате сравнения обнаруживается, что расчетные дальности до объектов, в сторону которых запрещена стрельба, меньше или равны дальности поражения стрелковым оружием, на выходе блока 13 формируется первый управляющий сигнал для блока 4 сигнализации, который поступает на первый вход интерфейсного приемопередающего блока 6.
Со второго выхода блока 12 расчетные данные векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, поступают на первый вход блока 14, где сравниваются с данными вектора линии прицеливания, поступающими на второй вход блока 14 с выхода блока 7. Если в результате сравнения обнаруживается, что вектор линии прицеливания совпадает или близок к одному из векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, на выходе блока 14 формируется второй управляющий сигнал для блока 4 сигнализации, который поступает на второй вход интерфейсного приемопередающего блока 6.
Первый и второй управляющие сигналы с выхода интерфейсного приемопередающего блока 6 по локальному каналу приема-передачи данных поступают на вход интерфейсного приемопередающего блока 5, входящего в состав оборудования 1, размещенного на оружии, и далее поступают на вход блока 4 сигнализации.
Если оружие не снято с предохранителя, то блок 4 сигнализации выключен и наличие указанных первого и второго управляющих сигналов не приводит к его срабатыванию.
Если оружие снято с предохранителя, то блок 4 сигнализации включен и реагирует на наличие первого и второго управляющих сигналов, например, загоранием одного или нескольких светодиодов, предупреждая тем самым стрелка о наведении оружия в направлении «своего» партнера (военнослужащего), входящего в группу для совместных действий.
Очевидно, что заявляемое устройство имеет по сравнению с прототипом более широкий спектр возможностей для решения задачи обеспечения безопасности при использовании стрелкового оружия, поскольку исключается необходимость попадания луча лазера-ответчика в объектив целеуказателя, как это требуется в прототипе, и не нуждается в обеспечении прямой видимости стрелка и объекта, в сторону которого запрещена стрельба.
Рассмотренное показывает, что заявляемое изобретение осуществимо и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании более эффективного сигнализирующего устройства, предупреждающего стрелка о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор, где возможно поражение «своего» партнера (военнослужащего), входящего в группу для совместных действий.
Источники информации
1. RU 2353892 C2, F41H 13/00, G01S 17/74, опубл. 27.04.2009.
2. RU 2100823 C1, G01S 13/78, опубл. 27.12.1997.
3. RU 2324137 С1, F41H 7/02, F41H 13/00, опубл. 27.04.2009.
4. И. Политов. Системы опознавания «свой-чужой» ОБТ «АБРАМС» и БМП «БРЭДЛИ» // Зарубежное военное обозрение, 2001, №7, с.24-26.
5. RU 2386144 C1, G01S 13/78, опубл. 10.04.2010.
6. RU 2328693 C2, F41H 1/00, опубл. 10.07.2008.
Сигнализирующее устройство для стрелка, предупреждающее о попадании линии прицеливания в запрещенный сектор, содержащее оборудование, размещенное на обмундировании стрелка, и оборудование, размещенное на оружии, включающее блок сигнализации, отличающееся тем, что оборудование, размещенное на оружии, дополнительно содержит группу датчиков пространственной ориентации ствола оружия и интерфейсный приемопередающий блок, входы которого связаны с выходами указанных датчиков, а выход связан с входом блока сигнализации, а оборудование, размещенное на обмундировании стрелка, содержит интерфейсный приемопередающий блок, связанный локальным каналом приема-передачи данных с интерфейсным приемопередающим блоком, размещенным на оружии, а также блок измерения вектора линии прицеливания, вход которого связан с выходом интерфейсного приемопередающего блока, размещенного на обмундировании стрелка, навигационный блок, предназначенный для определения координат местоположения стрелка, приемопередатчик, предназначенный для передачи в эфир закодированной информации о координатах стрелка и приема из эфира закодированной информации о координатах объектов, в сторону которых запрещена стрельба, вход которого через блок кодирования связан с выходом навигационного блока, блок расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, первый вход которого связан с выходом навигационного блока, а второй вход через блок декодирования связан с выходом приемопередатчика, блок сравнения расчетных дальностей с дальностью поражения стрелковым оружием, формирующий первый управляющий сигнал для блока сигнализации, вход которого связан с первым выходом блока расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, а выход связан с первым входом интерфейсного приемопередающего блока, размещенного на обмундировании стрелка, и блок сравнения векторов расчетных направлений и вектора линии прицеливания, формирующий второй управляющий сигнал для блока сигнализации, первый вход которого связан со вторым выходом блока расчета дальностей и векторов направлений на объекты, в сторону которых запрещена стрельба, второй вход связан с выходом блока измерения вектора линии прицеливания, а выход связан со вторым входом интерфейсного приемопередающего блока, размещенного на обмундировании стрелка.
