<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pimi</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Приборы и методы измерений</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Devices and Methods of Measurements</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2220-9506</issn><issn pub-type="epub">2414-0473</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/2220-9506-2024-15-4-295-306</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pimi-900</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>Средства измерений</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>Measuring instruments</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Семейство электронных стрелковых тренажёров «СТрИж»: исследование математических моделей регистраторов точки прицеливания начального и базового уровней</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Electronic Shooting Simulator Family "STrIzh": Research of Mathematical Models on Target Point Determiners of Entry and Basic Levels</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Егоров</surname><given-names>С. Ф.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Egorov</surname><given-names>S. F.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Адрес для переписки:Егоров С.Ф. –Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, ул. имени Т. Барамзиной, 34, г. Ижевск 426067, Россияe-mail: stos.mitm@mail.ru</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence:Egorov S.F.–Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences,T. Baramzina str., 34, Izhevsk 426067, Russia e-mail: stos.mitm@mail.ru</p></bio><email xlink:type="simple">stos.mitm@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Udmurt Federal Research Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>12</month><year>2024</year></pub-date><volume>15</volume><issue>4</issue><fpage>295</fpage><lpage>306</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Егоров С.Ф., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Егоров С.Ф.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Egorov S.F.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://pimi.bntu.by/jour/article/view/900">https://pimi.bntu.by/jour/article/view/900</self-uri><abstract><p>Разработка стрелковых электронных тренажёров (т. е. для ручного оружия и не использующих боеприпасы) является важной задачей, т. к. производство любого вида стрелкового вооружения, согласно нормативным документам, требует также производства тренажёра для привития навыков прицеливания и стрельбы. Разрабатываемое семейство электронных стрелковых тренажёров «СТрИж» включает три общедоступных уровня для самостоятельной сборки: начальный, базовый и виртуальный. Приведены структурные схемы регистраторов точки прицеливания начального и базовых уровней и проведены исследования их математических моделей с оценкой погрешностей. Возможность самостоятельно собрать стрелковый тренажёр из общедоступных компонент (ноутбук, веб-камера, макеты оружия, ИК-светодиоды, проектор, лазерные излучатели, HD-камера) способствует их широкому использованию, опираясь на разрабатываемые программное обеспечение упражнений и методики сборки и настройки регистраторов точки прицеливания и имитаторов оружия. Исследования регистраторов на погрешность определения точки прицеливания показали приемлемую точность и технологичность тарировки математических моделей с возможностью учесть эту погрешность в моделируемом баллистическом рассеивании боеприпасов. Кроме этого исследована возможность повышения быстродействия регистрации и возможные подходы по повышению точности и фиксации свала и расстояния до рабочего места с возможностью пересчета угловых размеров мишенной обстановки до реальной. Алгоритм работы программного обеспечения семейства тренажёров должен полностью поддерживать начальный и базовые уровни реализации с различными конфигурациями оборудования и включать мультимедийную систему обучения стрельбе. Для виртуального уровня тренажёра (шлем виртуальной реальности на смартфоне и макет оружия со смартфоном) требуется разработать свое программное обеспечение (рассматривается в следующих статьях цикла).</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Development of rifle electronic simulators (i. e. for hand weapons and not using ammunition) is an important task since the production of any type of small arms, according to regulatory documents, requires also production of a simulator to instill aiming and firing skills. The developing family of electronic shooting simulators "STrIzh" includes three publicly available levels for self assembly: initial, basic and virtual. Structural diagrams of aiming point’s recorders of initial and basic levels are presented and studies of their mathematical models with estimation of errors are carried out. Ability to self assemble a shooting simulator from publicly available components (laptop, webcam, weapon layouts, IR LEDs, projector, lasers, HD-camera) contributes to their widespread use. Such use is based on the program exercise support under development and methods of assembling and adjusting the targeting point recorders and weapon simulators. Studies of recorders for the error in determining of the aiming point showed acceptable accuracy and manufacturability of mathematical models’ calibration with the ability to take this error into account in the simulated ballistic dispersion of ammunition. Possibility of registration speed increasing and possible approaches for increasing of the accuracy and fixation of the pile and the distance to the workplace with the possibility of recalculating the angular dimensions of the target situation to the real one were investigated also. The simulator family’s software algorithm should fully support the initial and basic levels of implementation with various training equipment configurations and include a multimedia shooting training system. For the virtual level of the simulator (a virtual reality helmet on a smartphone and a weapon’s layout with a smartphone), one needs to develop his own software (it will be discussed in the next articles).</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>стрелковый тренажёр</kwd><kwd>точка прицеливания</kwd><kwd>математическая модель</kwd><kwd>регистратор точки прицеливания</kwd><kwd>погрешность</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>shooting simulator</kwd><kwd>target point</kwd><kwd>mathematical model</kwd><kwd>target point determiner</kwd><kwd>error</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жемчужников А.В. Современное состояние и перспективы технического развития электронных стрелковых комплексов / А.В. Жемчужников // Альманах Пермского военного института войск национальной гвардии. 2021. – Т. 4. – № 4. – С. 116–119.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhemchuzhnikov AV. The current state and prospects for the technical development of electronic rifle complexes. Almanac of the Perm Military Institute of the National Guard. 2021;4(4):116-119. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Коряковцев Д.А. Использование стрелковых тренажеров на занятиях по огневой подготовке в образовательных организациях МВД России / Д.А. Коряковцев, А.В. Плешков, В.И. Гурылев // Эпоха науки. – 2021. – № 25. – С. 96–98. DOI: 10.24412/2409-3203-2021-25-96-98</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Koryakovtsev DA, Pleshkov AV, Gurylev VI. The use of shooting simulators in fire training classes in educational organizations of the MIA of Russia. Age of Science. 2021;25:96-98. (In Russ.). DOI: 10.24412/2409-3203-2021-25-96-98</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Першин А.Т. Использование стрелковых тренажеров «Рубин» в профессиональной подготовке сотрудников полиции / А.Т. Першин, В.А. Большакова, К.С. Гусевская // Символ науки: международный научный журнал. – 2021. – № 4. – С. 101–103.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pershin AT, Bol'shakova VA, Gusevskaya KS. The use of «Rubin» rifle simulators in the professional training of police officers. Symbol of science: international scientific journal. 2021;4:101-103. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юрков М.Н. Применение современных стрелковых тренажеров при проведении занятий по огневой подготовки курсантов образовательных учреждений ФСИН России / М.Н. Юрков // Молодой ученый. – 2021. – № 5 (347). – С. 374–375.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yurkov MN. The use of modern shooting simulators when conducting fire training classes for cadets of educational institutions of the FPS of Russia. Young scientist. 2021;5(347):374-375. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Огрыза А.В. Практическая значимость использования электронных тренажеров на занятиях по огневой подготовке / А.В. Огрыза, С.А. Ульрих, А.Н. Таран // Евразийский юридический журнал. 2022. – № 1 (164). – С. 419–420.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ogryza AV, Ul'rikh SA, Taran AN. Practical significance of using electronic simulators in fire training classes. Eurasian Law Journal. 2022;1(164):419-420. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иньшин Ю.Ю. Стрелять хорошо и много инновационные подходы в обучении курсантов стрельбе с использованием боевого лазерного интерактивного высокоточного комплекса «БЛИКВТ» / Ю.Ю. Иньшин, А.В. Липаткин // Вестник военного образования. – 2022. – № 3 (36). – С. 28–33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">In'shin YuYu, Lipatkin AV. Shoot well and many innovative approaches in training cadets in shooting using the combat laser interactive high-precision complex "BLIK-VT". Bulletin of Military Education. 2022;3(36):28-33. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Моисеенко А.А. Применение инновационных технологий в процессе обучения огневой подготовке курсантов и слушателей образовательных организаций МВД России / А.А. Моисеенко, Д.М. Еноткина // Вестник Барнаульского юридического института МВД России. – 2023. – № 1 (44). – С. 343–346.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Moiseenko AA, Enotkina DM. The use of innovative technologies in the process of training in the fire training of cadets and students of educational organizations of the MIA of Russia. Bulletin of the Barnaul Law Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia. 2023;1(44):343-346. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горлов О.Ю. Методика разработки упражнений учебных стрельб из пистолета в типовых ситуациях служебной деятельности (на примере охранно-конвойных подразделений полиции) / О.Ю. Горлов // Полицейская деятельность. – 2023. – № 1. – С. 43–54. DOI: 10.7256/2454-0692.2023.1.38047</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorlov OYu. Methodology for the development of training exercises from a pistol in typical situations of official activity (using the example of security and escort police units). Policing. 2023;(1):43-54. (In Russ.). DOI: 10.7256/2454-0692.2023.1.38047</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Булавин А.А. Внедрение игрового и соревновательного методов обучения в практические занятия по огневой подготовке со слушателями УИС / А.А. Булавин, Г.М. Ватылев // Вестник МПА ВПА (сборник научных трудов). – 2023. – № 3. – С. 132–137.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bulavin AA, Vatylev GM. Implementation of game and competitive training methods in practical fire training sessions with UIS students.IPA VPA Bulletin (collection of scientific papers). 2023;(3):132-137. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Горбунов Б.Д. Использование дополненной реальности для улучшения эффективности обучения по огневой и тактической подготовке / Б.Д. Горбунов // Современные научные исследования и инновации. – 2023. – № 4 (144). – С. 55–64.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gorbunov BD. Use augmented reality to improve the effectiveness of fire and tactical training. Modern scientific research and innovation. 2023;(4):55-64 (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Митрофанов О.А. Разработка комплекса мер по актуализации и совершенствованию обучения сотрудников МЧС огневой подготовке / О.А. Митрофанов, С.В. Безнедельный, А.А. Воеводин // Современный ученый. – 2024. – № 1. – С. 206–211.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mitrofanov OA, Beznedel'nyi SV, Voevodin AA. Development of a set of measures to update and improve the training of employees of the Ministry of Emergency Situations in fire training. Modern scientist. 2024;(1):206211/ (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Егоров С.Ф. Семейство электронных стрелковых тренажёров «СТрИж»: уровни реализации и структура свободного программного обеспечения / С.Ф. Егоров // Приборы и методы измерений. – 2023. – Т. 14. – № 4. – С. 251–267. DOI: 10.21122/2220-9506-2023-14-4-251-267</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Egorov SF. Family of electronic shooting simulators «STrIzh»: levels of implementation and structure of free software. Devices and methods of measurements. 2023;14(4):251-267. (In Russ.). DOI: 10.21122/2220-9506-2023-14-4-251-267</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Егоров С.Ф. Регистратор точки прицеливания на базе видеокамеры / С.Ф. Егоров, В.С. Казаков, В.В. Коробейников // Интеллектуальные системы в производстве. – 2011. – № 1 (17). – С. 177–182.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Egorov SF, Kazakov VS, Korobeynikov VV. Recorder of aiming point on the basis of video camera. Intelligent systems in production. 2011;(1):177-182. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Егоров С.Ф. Разработка методики испытания и исследование критериев отбора видеокамер для использования в стрелковых тренажерах / С.Ф. Егоров, В.С. Казаков, В.В. Коробейников, И.Г. Корнилов // Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова. – 2014. – № 3. – С. 118–122.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Egorov SF, Korobeynikov VV, Kazakov VS, Kornilov IG. Development of test methodology and examination of criteria for selection of video cameras for use in shooting simulators. Bulletin of ISTU named after M.T. Kalashnikov. 2014;(3):118-122. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jedrasiak K., Daniec K., Sobel D. The Concept of Development and Test Results of the Multimedia Shooting Detection System. Future Technologies Conference (FTC) San Francisco. 2016, pp. 1057–1064.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jedrasiak K, Daniec K, Sobel D. The Concept of Development and Test Results of the Mul-timedia Shooting Detection System. Future Technologies Conference (FTC) San Francisco. 2016:1057-1064 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bogatinov D., Lameski P., Trajkovik V. Firearms training simulator based on low cost motion tracking sensor. Multumedia Tools and Applications. 2017, vol. 76, no. 1, pp. 1403–1418. DOI: 10.1007/s11042-015-3118-z</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bogatinov D, Lameski P, Trajkovik V. Firearms training simulator based on low cost motion tracking sensor. Multumedia Toolsand Applications. 2017;76(1):14031418. DOI: 10.1007/s11042-015-3118-z</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Liu Yu., Wei P., Ke J. Algorithm Design For A Gun Simulator Based On Image Processing. International Conference on Optical Instruments and Technology. Optoelectronic Imaging and Processing Technology. 2015, vol. 9622, no. 96220O.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Liu Yu, Wei P, Ke J. Algorithm Design For A Gun Simulator Based On Image Processing. International Conference on Optical Instruments and Technology. Optoelectronic Imaging and Processing Technology. 2015:9622(96220O).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Borja-Benitez M.A., Tirado-Mendez J.A., Vasquez-Toledo L.A. Shooting impact detection system on a fixed target using a dynamic video frame reference. IEEE International Autumn Meeting on Power Electronics and Computing. 2019. WOS: 000569520800039.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Borja-Benitez MA, Tirado-Mendez JA, VasquezToledo LA. Shooting impact detection system on a fixed target using a dynamic video frame reference. IEEE International Autumn Meeting on Power Electronics and Computing. 2019. WOS:000569520800039</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kingkangwan K., Chalainanont N., Kumsap C. Gun Identification using Image Synchronization for DTI's Virtual Shooting Range. 2nd Asian Conference on Defence Technology (ACDT) Chiang Mai, THAILAND. 2016, pp. 32–35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kingkangwan K, Chalainanont N, Kumsap C. Gun Identification using Image Synchroniza-tion for DTI's Virtual Shooting Range. 2nd Asian Conference on Defence Technology (ACDT) Chiang Mai, THAILAND. 2016:32-35 pp.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лукин В.А. Обзор методов увеличения зоны регистрации видеокамеры стрелкового тренажера / В.А. Лукин, С.Ф. Егоров // Информационные технологии в науке, промышленности и образовании: сб. науч. тр. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2015. – С. 233–238.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lukin VA, Egorov SF. Overview of methods for enlarging the recording area of the shooting simulator video camera. Information technology in science, industry and education (Izhevsk). 2015:233-238 p. (In Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Егоров С.Ф. Стрелковый тренажер «Ингибитор»: программное обеспечение регистратора точки прицеливания / С.Ф. Егоров [и др.] // Интеллектуальные системы в производстве. – 2020. – Т. 18. – № 2. – С. 71–84. DOI: 10.22213/2410-9304-2020-2-71-84</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Egorov SF, Kornilov IG, Shelkovnikov YuK, Kiznertsev SR, Korobeinikova IV, Markov EM. Shooting simulator «Inhibitor»: targeting point recorder software. Intelligent systems in production. 2020;18(2):71-84. (In Russ.). DOI: 10.22213/2410-9304-2020-2-71-84</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
