АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОЛЕТА СНАРЯДА ПО БАЛЛИСТИЧЕСКОЙ ТРАЕКТОРИИ

Рассмотрены вопросы, связанные с визуализацией траектории полета снаряда, предложено несколько вариантов решения данной задачи с целью повышения точности попадания снаряда в намеченную цель.

Актуальность задачи визуализации полета снаряда обуславливается сложностью расчета дальности полета вручную в условиях ограниченного времени, а также подбором нужного варианта решения поставленной задачи. Выбор варианта решения поставленной задачи зависит от имеющихся данных о снаряде. Если нам известна скорость снаряда и угол его запуска, то расстояние его полета будет найдено по формуле:

А высота полета снаряда будет найдена по формуле:

Также имея вышеупомянутые данные о снаряде можно рассчитать время его полета:

Поиск подходящей формулы, а также расчеты могут отнять много времени, что не очень удобно в условиях принятия экстренных решений. Также вычисления, выполняемые вручную, могут быть недостаточно точными в отличие от результата, полученного посредством машинных вычислений.

Также стоит отметить, что скорость и качество машинных вычислений гораздо выше, чем у вычислений, выполняемых вручную.

В связи с вышеупомянутыми поставленными в статье вопросами, создание автоматизированной системы, визуализирующей полет снаряда по баллистической траектории, а также рассчитывающей расстояния, пройденное снарядом, высоту полета снаряда, время, за которое снаряд долетит до цели, а также его скорость, учитывая сопротивление воздуха (или не учитывая) можно считать актуальным.

Предлагается разработанная нами автоматизированная система с удобным и несложным для понимания интерфейсом, позволяющая рассчитать расстояние полета снаряда, высоту полета, время и скорость в зависимости от имеющихся исходных данных, при желании можно учесть сопротивление воздуха, а также указать форму снаряда, что немаловажно, если в условиях требуется высокая точность.

Рисунок 1. Блок-схема диалога пользователя с автоматизированной системой

Хотелось бы отметить, что данная автоматизированная система может иметь как русский язык в интерфейсе, так и английский для большего удобства пользователя. Для выбора языка необходимо ввести в соответствующую цифру в командной строке.

Рисунок 2. Начало работы в автоматизированной системе

Прежде чем приступить к вводу данных, пользователю предлагается выбор между методами решения поставленной задачи: метод №1-с учетом сопротивления воздуха, метод№2 - без учета сопротивления воздуха. Первый метод подходит в том случае, если в тех климатических условиях, в которых будет производиться запуск снаряда, имеется ветер, в противном случае используется метод №2.

Представим работу автоматизированной системы на реальном примере. Предположим, что нам известно следующее:

Введем эти значения в командной строке в автоматизированной системе:

Рисунок 3. Ввод данных в автоматизированной системе

Одним из преимуществ разработанной нами системы является самостоятельный перевод введенных значений в систему «СИ». От пользователя лишь требуется указать единицу измерения, которая имеется в исходных данных, выбрав для этого соответствующую цифру.

На следующем этапе требуется выбрать аэродинамическую форму снаряда, для этого нужно ввести коэффициент формы снаряда. В качестве подсказки на экран выводится перечень форм снарядом и соответствующие коэффициенты.

Рисунок 4. Выбор формы снаряда

После ввода всех необходимых данных, система выводит искомые значения на экран:

Рисунок 5. Полученные данные

Для просмотра траектории полета снаряда требуется ввести 1 в командной строке.

Рисунок 6. Траектория полета снаряда

В перспективе данная автоматизированная система будет модифицирована и написана на программном языке С++, что имеет смысл, учитывая ту пользу, которую она может принести.

Рисунок 7. Часть кода программы

Список литературы:

1. С.Г. Губин, С.А. Горовой «Баллистика» Учебное пособие. Издательство Сибирской государственной геодезической академии, 2005, – 140 с. ISBN 978-5-87693-224-2. Учебное пособие. 562 с.
2. Ефремов А. К. Аппроксимация закона сопротивления воздуха 1943 г. 10, октябрь 2013 DOI: 10.7463/1013.0609269 УДК 623.456 с. 269-284. Электронное издание «НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ» Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211. ISSN 1994-0408 А.А. Дмитриевский «Внешняя баллистика» Учебное пособие для студентов высших технических учебных заведений и инженерно-технических работников. издательство «Машиностроение» Москва 1972 г. 584 с.
3. А.А. Дмитриевский «Внешняя баллистика» Учебное пособие для студентов высших технических учебных заведений и инженерно-технических работников. издательство «Машиностроение» Москва 1972 г. 584 с.
4. В. М. Кириллов «Основания устройства и проектирования стрелкового оружия. Свойства, баллистическое решение, патроны, стволы» Учебное пособие Пензенское Высшее артиллерийское инженерное ордена красной звезды училище. Пенза - 1963. 175 с.
5. Никитин А.А. "Таблицы внутренней баллистики» Москва: Изд-во научно-исследовательского института Главного Артиллерийского Управления. 1957. – 230 с.
6. Физика. 10 класс. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. 2002-2013 гг.