Біотехнічна система для навчання та оцінювання навичок застосування вогнепальної зброї

Abstract

В роботі розроблена теоретична база організації тренувального процесу стрілків різних кваліфікацій з використанням мультимедійних технологій і програмно-технічних засобів. В результаті теоретичних досліджень були розроблені: метод імітації пострілу, що базується на кількох, розроблених автором, моделях – моделі виконання пострілу на основі системи з негативним зворотнім зв‘язком і математичній моделі віддачі, що дозволяє прогнозувати кут відхилення зброї після пострілу, а також механізмі оцінювання якості виконання прицілювання на основі аналізу траєкторії руху точки прицілювання по мішені. Програмно-технічні засоби, які реалізовують теоретичні аспекти оптимізації тренувального процесу, дозволяють максимально наблизити умови тренування до умов реальної стрільби, зменшують витрати і підвищують безпеку тренування. Розроблена в роботі біотехнічна система складається с двох підсистем – біологічної, яка оцінює психофізіологічний стан стрілка перед і в процесі стрільби, і технічної, яка служить для моделювання екстремальної ситуації, реєстрації та оцінювання технічних параметрів стрільби. Використання біотехнічної системи, розробленої на основі отриманих теоретичних результатів, забезпечує високу різноманітність тренувальних сюжетів та інтерактивність всього процесу, що дає змогу стрілку впливати на сюжет в залежності від якості його стрільби. Практичне дослідження даної біотехнічної системи, яке було проведене у відповідних охоронних структурах, показало підвищення ефективності підготовки стрілків з її використанням на рівні 74% у порівнянні з аналогічними системами. Загальна ефективність системи склала 60%. Таким чином, мета, поставлена в дисертаційній роботі, була досягнута.

В работе разработана и обоснована теоретическая база технической и организационной составляющих тренировочного процесса для стрелков различных квалификаций с использованием мультимедийных технологий и программно-технических средств. Основываясь на результатах теоретических исследований, был разработан метод имитации выстрела, особенностью которого является использование лазерного луча, который имитирует траекторию полета пули, и который базируется на двух моделях – модели исполнения выстрела на основе системы с отрицательной обратной связью и математической модели эффекта отдачи, которая позволяет прогнозировать угол отклонения оружия после выстрела. В состав разработанного метода также входит механизм оценивания качества выполнения прицеливания на основе анализа траектории движения точки прицеливания по мишени. Это дает возможность, вместе с мультимедийными технологиями и не прибегая к использованию боевых патронов, максимально приблизить работу биотехнической системы к реальным экстремальным условиям стрельбы. Биологическая составляющая разработанной биотехнической системы состоит из нескольких уровней. На первом этапе осуществляется допуск стрелка к стрельбе – использование психодиагностических методик позволяет оценить состояние стрелка и сформировать вывод про целесообразность и возможность допуска стрелка к тренировкам. Второй этап оценивает биологические параметры стрелка непосредственно в процессе стрельбы, что позволяет определить стабильность состояния стрелка в экстремальной ситуации. Третий этап обеспечивает определение уровня тремора верхних конечностей и его влияние на результативность стрельбы конкретного стрелка.

The theoretical framework of the training process riflemen different qualifications using multimedia technologies and software and hardware were developed in this dissertation work. Theoretical studies were provided the basis for the next practical works –simulations the shot. The method of simulating the shot based on multiple, developed by the authors, models. The first model is model of execution shot, which based on system with negative feedback. The second model is mathematical model of recoil effect, which allows to predict the angle of weapons after firing. Another theoretical element is mechanism of performance evaluation aiming by analyzing the trajectory of the aiming point on the target. Software and hardware that implements the theoretical aspects of the training process optimization, allow to approximate the training conditions to extreme conditions of real shooting. The using of biotechnical system that was developed based on the theoretical results, provides a high diversity of training process. In turn, the interactivity of process allows shooters to influence the process depending on the quality of his firing. Practical implementation of the biotechnical system, which was conducted in the relevant structures, showed improvement of effectiveness of the shooters preparation at 74% in comparison with similar systems.