Устройство для определения направления прямого пулевого выстрела

Авторы патента:

Алексеев Владимир Александрович (RU)

Юран Сергей Иосифович (RU)

Усольцев Виктор Петрович (RU)

Бахтадзе Гия Эдуардович (RU)

G01S17/88 - системы лидаров(лазерных локаторов), специально предназначенные для особых применений (G01S 17/89-G01S 17/95 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2757994:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" (RU)

Изобретение относится к лазерным локаторам и может быть использовано в судебной баллистике для определения направления прямого пулевого выстрела. Техническая задача изобретения, совпадающая с положительным результатом от его применения, - повышение точности и дальности определения направления прямого пулевого выстрела при любых погодных условиях. Устройство для определения направления прямого пулевого выстрела состоит из направляющей, снабженной конусной вставкой и выполненной, например, в виде жесткой спицы, на которой закреплена фокусирующая система, соединенная посредством световода с источником лазерного излучения, при этом оптическая ось фокусирующей системы соосна с направляющей. На направляющей закреплен блок фотоприемников, выходы которого через мультиплексор подключены к входу блока управления и измерения, а выход блока управления и измерения подключен к входу переключателя и управляющим входам оптического коммутатора и мультиплексора. Выходы переключателя подключены к блоку источников импульсного лазерного излучения, имеющих различную длину волны излучения, оптические выходы которого соединены с входами оптического коммутатора. Устройство также содержит блок питания источников импульсного лазерного излучения, подключенный к переключателю, и GSM-модуль, связанный с блоком управления и измерения. Блок фотоприемников состоит из фотоприемников, имеющих максимальную чувствительность на длинах волн, соответствующих источникам импульсного лазерного излучения. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам, действие которых основано на использовании отражения или вторичного излучения электромагнитных волн, в частности лазерных локаторов, специально предназначенных для особых применений, и может быть использовано в судебной баллистике для определения направления прямого пулевого выстрела и моделирования траектории полета пули на месте происшествия.

Из уровня техники известно промышленно применимое устройство для осуществления способа определения местоположения стрелка на местности (RU 2285272 C1, МПК G01S 5/18, G01S 3/80, опубл. 10.10.2006), включающее в себя чувствительные элементы, предварительно закрепленные неподвижно относительно оптической оси устройства видеозаписи. При этом каждое из них устанавливают с возможностью изменения направления съемки и положения в пространстве. Упомянутые чувствительные элементы подключены к аналого-цифровому преобразователю, выход которого и выход устройства видеозаписи подключены к процессору, выполненному с возможностью регистрации ударной волны от пролетевшей сверхзвуковой пули и дульной волны от расширяющихся газов со среза ствола. При этом видеозапись вероятного местоположения источника звука устройством видеозаписи осуществляется при регистрации выстрела не менее, чем тремя чувствительными элементами.

Недостатком известного технического решения является его низкая технологичность, связанная со сложной конструкцией устройства. Кроме того, регистрацию местоположения стрелка можно осуществить только в момент выстрела, что делает невозможным применение устройства для решения задач судебной баллистики.

Известно также устройство для измерения дальности горизонтальных прыжков в легкой атлетике при помощи лазерного измерителя (RU 2559866 C1, МПК G01S 17/08, А63В 71/06, опубл. 20.08.2015). Устройство состоит из двух лазерных приборов, один из которых установлен на каретке с отражателем, передвигающейся по станине вдоль прыжковой ямы, а другой является дальномером, находящимся в районе планки для отталкивания и направляющим лазерный луч в отражающую пластину, расположенную на каретке.

Недостатком технического решения является ограниченная возможность его применения для решения задач судебной баллистики, связанная с различными погодными условиями.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа и содержащим наибольшее количество конструктивных признаков, совпадающих с заявленным изобретением, признано устройство для определения направления прямого пулевого выстрела (RU 2668943 C1, МПК G01S 17/88, опубл. 05.10.2018). Устройство состоит из направляющей, снабженной конусной вставкой, на которой закреплена фокусирующая система, соединенная посредством световода с источником лазерного излучения, при этом оптическая ось фокусирующей системы соосна с направляющей. На направляющей также закреплено фотоприемное устройство, выход которого подключен к входу измерительного блока, управляющий выход которого подключен к источнику лазерного излучения. К измерительный блоку, выполненному на основе микропроцессорной системы, также подключен GSM-модуль. Устройство позволяет установить место, с которого возможно был произведен выстрел с применением огнестрельного оружия, в результате которого обнаружена пулевая пробоина, образовавшаяся в преграде, например в стене, и дальность выстрела.

Недостатком технического решения является ограниченная возможность его применения при различных погодных условиях, снижающих достоверность получаемых результатов.

На практике качество проведения следственного эксперимента по определению направления и дальности выстрела во многом зависит от метеорологических параметров атмосферы. При неблагоприятных метеоусловиях (дождь, снег, туман, пыль и др.) точность полученных результатов, а значит, и их достоверность будет низка. В то же время известна зависимость коэффициента ослабления лазерного излучения в атмосфере при различных значениях длины волны излучения от внешних влияющих факторов¹ (¹ Агишев P.P. Лидарный мониторинг атмосферы. - М.: ФИЗМАТЛИТ. 2009. С. 29-30, таблица 1.2 и рисунок 1.2). Из графиков видно, что, используя для проведения эксперимента лазеры, работающие на различных длинах волн излучения, можно увеличить дальность определения выстрела и достоверность полученных результатов.

Технической задачей заявленного изобретения является расширение функциональных возможностей устройства по определению направления и дальности прямого пулевого выстрела на месте происшествия при различных погодных условиях.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее направляющую, снабженную конусной вставкой, на направляющей закреплена фокусирующая система, соединенная посредством световода с источником лазерного излучения, при этом оптическая ось фокусирующей системы соосна с направляющей; дополнительно на направляющей закреплено фотоприемное устройство, введены последовательно соединенные блок управления и измерения, вход которого через мультиплексор соединен с выходами блока фотоприемников, а выход подключен к входу переключателя и управляющим входам оптического коммутатора и мультиплексора, выходы переключателя подключены к блоку источников импульсного лазерного излучения, оптические выходы которого соединены с входами оптического коммутатора, выход которого через световод связан с фокусирующей системой; дополнительно устройство содержит блок питания источников импульсного лазерного излучения, подключенный к переключателю, и GSM-модуль, связанный с блоком управления и измерения.

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой совокупностью конструктивных признаков, является повышение достоверности определения направления и дальности (стрельбы) произведенного выстрела за счет расширения оптического диапазона применяемых в устройстве источников импульсного лазерного излучения.

Конструкция устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан внешний вид устройства, а на фиг. 2 - его структурная схема.

Устройство для определения направления прямого пулевого выстрела состоит из направляющей 1, снабженной конусной вставкой 2, на которой закреплена фокусирующая система 3, соединенная посредством световода 4 с выходом оптического коммутатора 10, при этом оптическая ось фокусирующей системы 3 соосна с направляющей 1. На направляющей также закреплен блок фотоприемников 5, выходы которого через мультиплексор 6 подключены к входу блока управления и измерения 7, а выход блока управления и измерения 7 подключен к входу переключателя 8 и управляющим входам оптического коммутатора 10 и мультиплексора 6. Выходы переключателя 8 подключены к блоку источников импульсного лазерного излучения 9, имеющих различную длину волны излучения, оптические выходы которого соединены с входами оптического коммутатора 10. Устройство также содержит блок питания источников импульсного лазерного излучения 11, подключенный к переключателю 8, и GSM-модуль 12, связанный с блоком управления и измерения 7. Блок фотоприемников 5 состоит из фотоприемников, имеющих максимальную чувствительность на длинах волн соответствующих источникам импульсного лазерного излучения 9.

Устройство используют следующим образом.

Пусть при осмотре места происшествия, связанного с применением огнестрельного оружия, обнаружена пулевая пробоина, образовавшаяся в преграде, например в стене. В этом случае направляющую 1 через конусную вставку 2 устанавливают в пулевую пробоину, образовавшуюся в преграде в результате выстрела, таким образом, чтобы их продольные оси совпали друг с другом. Внешний диаметр вставки меняется по конусу от 5 до 20 мм, что обеспечивает центрирование направляющих в отверстиях от пуль калибра 5,45 мм до пуль от охотничьего оружия 12 калибра.

После этого с блока управления и измерения 7 подается управляющий сигнал на переключатель 8, в результате чего с блока питания источников импульсного лазерного излучения 11 подается напряжение на первый источник импульсного лазерного излучения в блоке 9. Кроме того, управляющий сигнал с блока 7 поступает на управляющий вход оптического коммутатора 10, подключая тем самым первый источник импульсного лазерного излучения в блоке 9 к световоду 4. Управляющий сигнал с блока 7 также поступает на управляющий вход мультиплексора 6, который связывает первый фотоприемник блока фотоприемников 5 с входом блока управления и измерения 7. Далее импульсное лазерное излучение через световод 4 подается в фокусирующую систему 3 и проецируется на какой-либо предмет или экран, который устанавливают на место, с которого возможно был произведен выстрел. Для контроля излучения в инфракрасном диапазоне используются очки или бинокли ночного видения. Затем блок управления и измерения 7 выполняет измерение дальности выстрела с использованием первого фотоприемника фотоприемного устройства 5. Если погодные условия не позволяют получить надежный результат эксперимента в первом опыте, с блока 7 подается управляющий сигнал на использование второго источника импульсного лазерного излучения и второго фотоприемника. Аналогичные эксперименты проводятся и на остальных длинах волн источников импульсного лазерного излучения. По результатам проведенных экспериментов на всех длинах волн, имеющихся в блоке 9 источников импульсного лазерного излучения, выбирается наиболее надежное из полученных значений. После этого оператор устройства с помощью блока управления и измерения 7 может выдать команду на передачу данных удаленному компьютеру с помощью GSM-модуля 12 или сохранить их в памяти блока 7.

Таким образом, по сравнению с известными техническими решениями предложенное устройство позволяет повысить точность и дальность определения направления прямого пулевого выстрела практически при любых (возможных) погодных условиях (туман, дождь, пыль, дым, снег).

Устройство для определения направления прямого пулевого выстрела, содержащее направляющую, снабженную конусной вставкой, на направляющей закреплена фокусирующая система, соединенная посредством световода с источником лазерного излучения, при этом оптическая ось фокусирующей системы соосна с направляющей; дополнительно на направляющей закреплено фотоприемное устройство, отличающееся тем, что устройство содержит последовательно соединенные блок управления и измерения, вход которого через мультиплексор соединен с выходами блока фотоприемников, а выход подключен к входу переключателя и управляющим входам оптического коммутатора и мультиплексора, выходы переключателя подключены к блоку источников импульсного лазерного излучения, оптические выходы которого соединены с входами оптического коммутатора, выход которого через световод связан с фокусирующей системой; дополнительно устройство содержит блок питания источников импульсного лазерного излучения, подключенный к переключателю, и GSM-модуль, связанный с блоком управления и измерения.

Настоящая технология относится к лидарным (LiDAR) системам оптического обнаружения и дальнометрии, а более конкретно к лидарным системам для обнаружения объектов в интересующей области. Раскрытые системы и способы относятся к лидарной системе, содержащей источник излучения для испускания выходного луча, микроэлектромеханический (MEM) компонент для приема выходного луча и для отражения выходного луча в сторону интересующей области, причем MEM-компонент колеблется с первой амплитудой колебаний, чтобы распространять выходной луч посредством вертикального интервала вдоль вертикальной оси в интересующей области, детектор для обнаружения входного луча из интересующей области, процессор, выполненный с возможностью определять из входного луча, принимаемого посредством детектора, имеется ли объект в интересующей области, и в ответ на определение, что имеется объект в интересующей области, вызывать модулирование первой амплитуды колебаний MEM-компонента до первой модулированной амплитуды колебаний для уменьшения вертикального интервала выходного луча вокруг объекта.

Способ оценки видимости наземного объекта из космоса // 2751575

Использование: изобретение относится к области противодействия техническим средствам разведки и предназначено для оценки видимости скрываемых (маскируемых) наземных объектов в условиях естественных и искусственных масок от технических средств видовой разведки космического базирования. Сущность: благодаря расчету интервалов видимости скрываемого объекта для определенного космического аппарата видовой разведки на основании данных о текущем времени, траектории полета данного космического аппарата, географических координатах скрываемого объекта, а также координат непрозрачных элементов окружающего пространства.

Оптическое сенсорное устройство определения дальности, скорости и идентификации формы и структуры объекта // 2750681

Использование: изобретение относится к оптическому сенсорному устройству для определения расстояния до объекта и скорости объекта и для распознавания формы и структуры объекта и способу определения расстояния до объекта и скорости объекта и для распознавания формы и структуры объекта. Сущность: сенсорное устройство содержит оптически сопряженные по меньшей мере один источник лазерного излучения, по меньшей мере одно оптическое коллимирующее средство, светоделительное средство, светоотражающее средство, оптическое средство направления луча и по меньшей мере один детектор для регистрации излучения, отраженного от объекта, а также контроллер, при этом каждый из по меньшей мере одного источника лазерного излучения с соответствующим по меньшей мере одним детектором образуют по меньшей мере один индивидуально функционирующий и индивидуально настраиваемый измерительный канал с возможностью обеспечения характеристических данных об объекте, при этом контроллер выполнен с возможностью обеспечения одновременного или выборочного функционирования указанных измерительных каналов и оперативного регулирования параметров излучения по меньшей мере одного источника лазерного излучения, в зависимости от требуемого пространственного разрешения положения объекта во время функционирования устройства, и обработки и анализа характеристических данных объекта, регистрируемых на по меньшей мере одном детекторе для одновременного определения расстояния до объекта и его скорости, и распознавания формы и структуры объекта.

Система и способ защиты контролируемой зоны от беспилотных транспортных средств // 2746102

Группа изобретений относится к средствам защиты пространства от беспилотных транспортных средств (БТС) гражданского типа. Техническим результатом является обеспечение защиты определенной зоны пространства от БТС, в частности от БПЛА, в пределах населенного пункта.

Выдачное устройство для выдачи гигиенического продукта и способ управления таким выдачным устройством // 2743889

Изобретение относится к выдачным устройствам для выдачи гигиенического продукта, например такого как салфетки (тканые или нетканые в форме листов или рулонов), жидкости (мыло, дезинфицирующие вещества) и женские гигиенические средства. Выдачное устройство для выдачи гигиенического продукта содержит времяпролетный датчик для измерения положения объекта относительно выдачного устройства, и контроллер, выполнен с возможностью выборочного управления по меньшей мере одной функцией выдачного устройства на основе измеренного положения объекта относительно выдачного устройства, причем времяпролетный датчик выполнен с возможностью работы с первой частотой дискретизации, когда измеренное положение находится в первой зоне, и со второй частотой дискретизации, когда измеренное положение находится во второй зоне, при этом первая частота дискретизации выше, чем вторая частота дискретизации.

Система машинного зрения с электромагнитным отклонением луча // 2719424

Изобретение относится к системам машинного зрения и предназначено для получения и анализа изображений на различных дальностях. Технический результат заключается в повышении качества изображения на малых и больших дальностях, а также обеспечении возможности видеонаблюдения.

Способ селекции морской цели оптико-электронной системой летательного аппарата // 2719393

Изобретение относится к автономным системам конечного наведения летательных аппаратов (ЛА). Достигаемый технический результат - селекция морской цели (МЦ) оптико-электронной системы (ОЭС) конечного наведения ЛА, в том числе в условиях естественных и преднамеренных помех, посредством комплексирования пассивного тепловизионного и активного лазерного каналов.

Способ селекции объекта на удаленном фоне оптическими системами с воздушного носителя // 2714701

Изобретение относится к области оптической локации, преимущественно пассивной, и может быть использовано в бортовых авиационных локационных комплексах, в том числе на беспилотных летательных аппаратах, для обнаружения воздушных объектов на удаленном фоне. Способ селекции объекта на удаленном фоне оптическими системами с воздушного носителя заключается в приеме излучения двумя идентичными оптическими системами с параллельными главными оптическими осями и формировании двух изображений, которые осуществляют в двух пространственно разнесенных точках, одновременной регистрации сформированных изображений, формировании разностного изображения из двух зарегистрированных изображений и анализе разностного изображения.

Способ формирования активной ложной цели по дальности // 2703936

Изобретение относится к области оптико-электронной техники и может быть использовано в лазерных локационных системах, системах оптико-электронного противодействия. Способ формирования активной ложной цели по дальности базируется на установке на объекте лазерного приемопередающего устройства, приеме лазерным приемопередающим устройством спонтанного излучения передающего лазера дальномера и измерении его временных и энергетических параметров, определении по их значениям момента времени приема излучения основного импульса передающего лазера дальномера tO и требуемых энергетических и временных параметров последовательности помеховых лазерных импульсов, формировании и излучении лазерным приемопередающим устройством в промежуток времени ΔtП, равный tС<ΔtП<tО, с требуемыми энергетическими и временными параметрами случайной последовательности помеховых лазерных импульсов на длине волны излучения передающего лазера дальномера в направлении лазерного дальномера, где tС - момент времени регистрации спонтанного излучения передающего лазера дальномера, прекращении излучения случайной последовательности помеховых лазерных импульсов приемопередающим устройством в момент времени приема основного импульса передающего лазера дальномера tО и возобновлении излучения случайной последовательности длительностью ΔtП помеховых лазерных импульсов приемопередающим устройством в момент времени, равный tО+Δt, где Δt - средний интервал между импульсами последовательности помеховых импульсов.

Оптическая система формирования и наведения лазерного излучения // 2699944

Изобретение может быть использовано для доставки мощного излучения на воздушные и космические объекты и в лазерных локационных систем наведения. Оптическая система включает устройство сканирования, передающий лазерный модуль с оптоволоконным выводом, блок фокусировки, включающий коллимирующую асферическую линзу с механизмом ее перемещения вдоль оптической оси, главная оптическая ось которой перпендикулярна плоскости торца сердцевины оптоволоконного вывода и проходит через его центр, размещенный в переднем фокусе асферической линзы, выпуклое вторичное параболическое зеркало, оптическая ось которого совпадает с главной оптической осью асферической линзы и параллельна или совпадает с оптической осью его полной параболы, отстоящей от главной оптической оси асферической линзы на расстоянии h, вогнутое главное параболическое зеркало с фокусом F, через геометрический центр которого проходит его оптическая ось, параллельная или совпадающая с оптической осью его полной параболы.