Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống thiết bị báo kết quả bắn đạn thật cho trường bắn cấp tỉnh

Công nghệ thông tin<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG THIẾT BỊ BÁO<br /> KẾT QUẢ BẮN ĐẠN THẬT CHO TRƯỜNG BẮN CẤP TỈNH<br /> Phù Phước Huy*, Phạm Trung Kiên, Dương Xuân Trà<br /> Tóm tắt: Mô hình hệ thống thiết bị báo kết quả bắn đạn thật cho trường bắn cấp<br /> tỉnh là giải pháp nâng cao hiệu quả công tác huấn luyện cho các đơn vị bộ đội địa<br /> phương với mục tiêu khắc phục những hạn chế của quy trình báo bia nhân công<br /> truyền thống nhằm nâng cáo tính khách quan và an toàn trong quá trình kiểm tra<br /> bắn đạn thật.<br /> Từ khóa: Kiểm tra bắn đạn thật, Tự động báo kết quả bắn đạn thật, Xử lý ảnh, Trường bắn cấp tỉnh.<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Công tác huấn luyện và kiểm tra bắn đạn thật là một trong những nội dung quan<br /> trọng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng huấn luyện, sẵn sàng chiến đấu của quân<br /> đội ta. Tuy nhiên, do hạn chế về tiềm lực kinh tế, ngân sách quốc phòng nên đầu tư<br /> trang bị cho nội dung này ở một số đơn vị, đặc biệt là các đơn vị lực lượng vũ<br /> trang địa phương còn những hạn chế nhất định. Hiện tại, công tác báo bia trong<br /> quá trình kiểm tra bắn đạn thật còn chứa đựng nhiều yếu tố mất an toàn và thiếu<br /> tính khách quan. Nguyên nhân là quy trình báo bia hiện nay chủ yếu thực hiện một<br /> cách thủ công và quan sát bằng mắt thường. Để nâng cáo tính chính xác trong việc<br /> báo điểm, tổng hợp kết quả và đồng thời hạn chế bớt các yếu tố mất an toàn thì cần<br /> phải hạn chế bớt các yếu tố nhân công [1, 2].<br /> Với chủ trương xây dựng quân đội cách mạng, chính quy, tinh nhuệ và từng<br /> bước hiện đại nhằm thực hiện thắng lợi nhiệm vụ bảo vệ tổ quốc, các đơn vị đã<br /> tích cực đổi mới nội dung, tổ chức và phương pháp huấn luyện sát với sự phát triển<br /> của tình hình, nhiệm vụ và đối tượng, công tác bảo đảm cơ sở vật chất, giáo án, tài<br /> liệu cho huấn luyện, các mô hình học cụ huấn luyện được nâng cao về chất lượng,<br /> kiểu dáng; công nghệ mô phỏng phục vụ huấn luyện bước đầu có sự đổi mới. Một<br /> số đơn vị trong nước đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo nhiều học cụ hiện đại phục vụ<br /> cho công tác huấn luyện súng, hỗ trợ huấn luyện xạ kích, hỗ trợ theo dõi đường<br /> ngắm, hệ thống ẩn hiện bia cơ động đa năng; học cụ huấn luyện bắn mục tiêu trên<br /> không; các hệ thống mô phỏng trường bắn ảo lắp đặt trong nhà [5,6,7,8,9,10]. Việc<br /> áp dụng các thiết bị trên đã góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả của công tác<br /> huấn luyện. Tuy nhiên, hầu hết các thiết bị trên đều là các thiết bị tập trong nhà,<br /> chưa cho phép kiểm tra bắn đạn thật.<br /> Do đó, nhu cầu của việc trang bị hệ thống thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả huấn<br /> luyện và sẵn sàng chiến đấu cho các lực lượng vũ trang của tỉnh là vô cùng cấp<br /> thiết.Từ nhu cầu đó việc xây dựng hệ thống tự động báo kết quả bắn đạn thật sử<br /> dụng nhiều lần là rất cần thiết trong gia đoạn hiện nay.<br /> 2. MỤC TIÊU XÂY DỰNG HỆ THỐNG<br /> Với nhu cầu đó, nhóm nghiên cứu xác định mục tiêu xây dựng hệ thống là<br /> nghiên cứu chế tạo các hệ thống bia sử dụng cho các loại bài bắn, các loại súng bộ<br /> binh, sử dụng được nhiều lần phục vụ cho công tác kiểm tra bắn đạn thật; tự động<br /> báo kết quả, rút ngắn thời gian và tiết kiệm công sức trong kiểm tra bắn đạn thật,<br /> tiết kiệm chi phí chế tạo bia, góp phần nâng cao chất lượng công tác huấn luyện và<br /> <br /> <br /> 276 P. P. Huy, P. T. Kiên, D. X. Trà, “Nghiên cứu thiết kế mô hình … trường bắn cấp tỉnh.”<br /> Thông tin khoa học công nghệ<br /> <br /> hiện đại hóa quân đội.<br /> Trong đó, trước mắt sẽ tập trung nghiên cứu xây dựng 01 hệ thống cho trường<br /> bắn tỉnh Long An nhằm đáp ứng các yêu cầu sau:<br /> - Chế tạo hệ thống bia phục vụ cho công tác kiểm tra bắn đạn thật bằng súng<br /> AK, bài 1, bao gồm bia số 4, bia số 7 và bia số 8.<br /> - Hệ thống bia bền với môi trường, bia có khả năng bán tự bít sau mỗi đợt bắn.<br /> - Hệ thống bia có khả năng tính điểm tự động để thay thế quá trình kiểm tra<br /> nhân công nhằm tiết kiệm công sức, tăng tính khách quan và bảo đảm an toàn.<br /> - Hệ thống bia được thiết kế mang tính cơ động cao để dễ dàng triển khai và thu<br /> hồi nhằm phù hợp điều kiện trường bắn không có người quản lý.<br /> - Hệ thống phù hợp với quy mô thực tế, đáp ứng được nhu cầu kiểm tra bắn đạn<br /> thật tại trường bắn.<br /> 3. HIỆN TRẠNG TRƯỜNG BẮN<br /> Đối với các trường bắn, việc đầu tư đa số là đầu tư về cơ sở hạ tầng, vật chất,<br /> các nội dung liên quan đến ứng dụng khoa học công nghệ để nâng cao hiệu quả<br /> huấn luyện còn hạn chế.<br /> Trường bắn của tỉnh đội Long An là nơi tổ chức kiểm tra bắn đạn thật cho tất cả<br /> các đối tượng trong địa bàn tỉnh. Bia bắn được chế tạo bằng vật liệu tôn, sau đó<br /> dán hình bia phía ngoài. Kết quả bắn đạn thật được xác định một cách thủ công.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Trường bắn tỉnh Long An.<br /> Mỗi năm trường bắn tổ chức kiểm tra bắn đạn thật cho khoảng 2000 người,<br /> được chia thành các đợt với 100 người/đợt. Mỗi lần bắn, một người bắn 03 viên<br /> cho mỗi loại bia. Như vậy mỗi đợt, với 10 bệ bắn, mỗi bia sẽ trúng tối đa 100:10x3<br /> = 30 viên đạn, và cả năm mỗi bia sẽ trúng tối đa 2000:10x3 = 600 viên đạn. Với<br /> vật liệu bằng tôn, đầu đạn sẽ xuyên qua sẽ phá hủy vật liệu, nên sau vài lần bắn<br /> phải thay bia mới.<br /> Ở một góc nhìn khác, trường bắn là một khu đất trống, không có điện, ngoài<br /> thời gian tổ chức bắn thì không có người quản lý, nên việc trang bị lắp đặt các thiết<br /> bị cố định là không phù hợp.<br /> Từ thực tế trên, để nâng cao hiệu quả công tác kiểm tra bắn đạn thật thì hệ thống<br /> bia trang bị cho trường bắn tỉnh Long An phải đáp ứng các yêu cầu sau:<br /> - Tự động báo kết quả để rút ngắn thời gian, tiết kiệm công sức, đảm bảo an toàn.<br /> - Cho phép sử dụng nhiều lần để tiết kiệm chi phí chế tạo bia.<br /> - Đáp ứng các điều kiện môi trường ngoài trời về ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ…<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 277<br />  Công nghệ thông tin<br /> <br /> - Dễ vận chuyển, triển khai, sử dụng.<br /> - Thời gian lắp đặt và thu hồi thiết bị ngắn.<br /> Với những yêu cầu trên thì các hệ thống bia hiện có chưa hội tụ đầy đủ các tính<br /> năng kỹ thuật, nên việc nghiên cứu chế tạo hệ thống bia tự động báo kết quả bắn<br /> đạn thật sử dụng nhiều lần bằng súng bộ binh là vô cùng cấp thiết.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Hình dạng bia sau khi bắn.<br /> 4. GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HỆ THỐNG<br /> 4.1. Chức năng hệ thống<br /> Hệ thống được sử dụng trong kiểm tra bắn đạn thật súng AK bài 1 với khả năng<br /> tự động tính điểm thay thế cho phương pháp báo bia nhân công trước đây. Bên<br /> cạnh đó, chất liệu bia được sử dụng là loại nhựa bán tự bít [11] có khả năng tự bít<br /> và phục hồi sau khi bắn giúp cho hệ thống bia được sử dụng nhiều lần.<br /> 4.2. Các tính năng.<br /> Các tính năng chính của hệ thống:<br /> - Hệ thống bia báo kết quả sau mỗi loạt bắn một cách tự động, thay cho phương<br /> pháp nhân công trước đây nhằm tăng độ khách quan, đồng thời, bảo đảm an toàn<br /> trường bắn.<br /> - Hệ thống bia tự bít có thể chịu được 2000 lượt bắn có thể sử dụng được nhiều<br /> lần, giúp giảm bớt chi phí chế tạo bia cho mỗi đợt kiểm tra.<br /> - Hệ thống có thể thống kê thành tích của các xạ thủ theo từng loạt bắn, đợt<br /> kiểm tra.<br /> - Cho phép hiện thị kết quả bắn lên màn hình để tiện quan sát, theo dõi và so<br /> sánh kết quả.<br /> - Cho phép phát các âm thanh trường bắn như đọc tên, số điểm của xạ thủ qua<br /> hệ thống loa.<br /> - Cho phép in kết quả, báo cáo công tác kiểm tra bắn đạn thật.<br /> 4.3. Giải pháp tự động báo kết quả bắn đạn thật<br /> Hiện nay, trên thế giới phổ biến bốn phương pháp sau được dùng trong việc tự<br /> động báo kết quả bắn đạn thật: Phương pháp lấy mẫu hai lớp điện cực ngắn mạch<br /> (Double-layer electrode short-circuit sampling); Phương pháp ma trận dioed laser<br /> <br /> <br /> 278 P. P. Huy, P. T. Kiên, D. X. Trà, “Nghiên cứu thiết kế mô hình … trường bắn cấp tỉnh.”<br /> Thông tin khoa học công nghệ<br /> <br /> (Laser diode array); Phương pháp định vị âm thanh (Sound positioning); Phương<br /> pháp xử lý ảnh (Image processing) [16, 17]. Sau khi nghiên cứu phân tích các ưu<br /> nhược điểm của từng giải pháp, nhóm tác giả đã lựa chọn giải pháp xử lý ảnh để<br /> giải quyết vấn đề tự động báo kết quả cho hệ thống. Trong đó, chủ yếu là dùng<br /> phương pháp so sánh ảnh để xác định vết đạn mới; Sau khi đã xác định được vết<br /> đạn, sẽ tiến hành tính toán tọa độ của vết đạn trên mặt bia. Căn cứ vào số vòng<br /> điểm đã được số hóa, từ tọa độ của vết đạn sẽ xác định điểm được số điểm cho<br /> từng vết đạn.<br /> 4.4. Giải pháp sử dụng camera quan sát<br /> Để đáp ứng được các chức năng và tính năng trên của hệ thống, nhóm tác giả<br /> lựa chọn giải pháp sử dụng camera làm khối quan sát bia. Các camera này được kết<br /> nối thông qua hệ thống mạng LAN, có chức năng chụp ảnh mặt bia sau mỗi lượt<br /> bắn và gởi về để máy tính phân tích tính điểm.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Mô phỏng bố trí camera.<br /> Việc sử dụng riêng mỗi camera để quan sát cho từng bia đã được nhóm tác giả<br /> nghiên cứu và kết luận đây là phương án tối ưu nhất. Với kết quả khảo sát trường<br /> bắn tỉnh Long An ta có các thông số như trong bảng 1:<br /> Bảng 1. Thông số trường bắn Long An.<br /> Tham số Giá trị (m)<br /> Bệ cách bệ (bia số 4 cách bia số 4) 7-10<br /> Bệ số 5 và bệ số 6 cách nhau 20<br /> Ngang (l) 2-5<br /> Dãy bia cách dãy bia<br /> Dọc (h) 15-25<br /> Cạnh dưới của bia cách mặt đất 0,6-1<br /> Chiều rộng của các bia (z) 0,6<br /> Camera cách bia số 4 (đặt ngang với bệ bắn) 100<br /> Với việc sử dụng 01 hoặc 02 camera để quan sát tất cả các bia như hình 3 cần<br /> phải tính đến khả năng các bia bị che khuất (hệ thống bia cố định, và không nâng<br /> hạ bia). Như vậy, độ lớn bóng bia số 4 sẽ tính bằng công thức tam giác đồng dạng,<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 279<br />  Công nghệ thông tin<br /> <br /> 0 ,6( 100  2h)<br /> bóng bia số 4 (x) sẽ bằng: x  . Tương tự, bóng của bia số 7 (y) sẽ có<br /> 100<br /> 0 ,6( 100  h)<br /> kích thước: y  . Và z  0,6 là kích thước của bia số 8.<br /> 100<br /> Điều kiện để các bia không che khuất nhau là khoảng cách giữa chúng phải lớn<br /> hơn chiều ngang của bia. Do các kích thước được tính từ tâm của bia nên ta có<br /> công thức so sánh sau:<br /> - Bia số 4 với bia số 7: Ai B j  OAi  OB j  a   x  y  / 2<br /> - Bia số 4 với bia số 8: Ai C j  OAi  OC j  c   x  z  / 2<br /> - Bia số 7 với bia số 8: Bi C j  OBi  OC j  b   y  z  / 2<br /> Với OA là khoảng cách từ trục camera đến hình chiếu bia số 4 trên dãy bia số 8<br /> (tính tâm của bia và bóng bia); OB là khoảng cách từ trục camera đến hình chiếu<br /> bia số 7 trên dãy bia số 8; OC là khoảng cách từ trục camera đến bia số 8.<br /> Kết quả tính toán của các bệ bắn bên trái (bệ 1, 2, 3, 4, 5) với h  20; l  3 :x =<br /> 0.84; y = 0.7; z = 0.6; a = 0.72; b = 0.77; c = 0.65.<br /> Bảng 2. Kết quả tính toán độ che khuất của các bệ bắn với h  20m ; l  3m.<br /> Bệ bắn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br /> OA(m) 70 56 42 28 14 14 28 42 56 70<br /> OB(m) 54.83 43.17 31.50 19.83 8.17 15.17 26.83 28.50 50.17 61.83<br /> OC(m) 44 34 24 14 4 16 26 36 46 56<br /> Từ bảng 2 chúng ta thấy được rằng bia số 4 của bệ bắn số 5 sẽ che khuất bia số<br /> 8 của bệ số 4, và bia số 4 của bệ số 7 sẽ che khuất bia số 7 của bệ số 8. Do đó,<br /> không thể sử dụng 1 camera duy nhất để quan sát tất cả các bia của các bệ bắn với<br /> các giá trị h  20m; l  3m .<br /> Khi thay đổi giá trị của h và l chúng ta cũng nhận được kết quả có trường hợp<br /> bia bị che khuất với h  25m; l  5m . Trong trường hợp này, ở bệ số 7 thì bia số 4<br /> hoàn toàn che khuất bia số 7 và số 8.<br /> Bảng 3. Kết quả tính toán độ che khuất của các bệ bắn với h  25; l  5.<br /> Bệ bắn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br /> OA(m) 75 60 45 30 15 15 30 45 60 75<br /> OB(m) 54 42 30 18 6 18 30 42 54 66<br /> OC(m) 40 30 20 10 0 20 30 40 50 60<br /> Đối với phương án sử dụng 02 camera chúng ta cũng thu được kết quả tương tự:<br /> Bảng 4. Kết quả tính toán độ che khuất của các bệ bắn với h  15m; l  3m.<br /> Bệ bắn 1 2 3 4 5<br /> OA(m) 26 13 0 13 26<br /> OB(m) 19,2 7,9 3,4 14,7 26<br /> OC(m) 14 4 6 16 26<br /> <br /> <br /> 280 P. P. Huy, P. T. Kiên, D. X. Trà, “Nghiên cứu thiết kế mô hình … trường bắn cấp tỉnh.”<br /> Thông tin khoa học công nghệ<br /> <br /> Bảng 5. Kết quả tính toán độ che khuất của các bệ bắn với h  20m; l  4m.<br /> Bệ bắn 1 2 3 4 5<br /> OA(m) 28 14 0 14 28<br /> OB(m) 18,7 7 4,7 16,3 28<br /> OC(m) 12 2 8 18 28<br /> Với kết quả tính toán từ bảng 4 và bảng 5 chúng ta cũng nhận được kết quả<br /> tương tự là các bia sẽ che khuất nhau. Như vậy, giống với phương án dùng 01<br /> camera, ta có thể kết luận phương án sử dụng 02 camera để quan sát cho 10 bia là<br /> không khả thi. Do đó, nhóm tác giả lựa chọn phương án dùng 01 camera quan sát<br /> cho 01 bia.<br /> Các thông số kỹ thuật của camera gồm các yếu tố chính như sau: IP67, hồng<br /> ngoại; Cảm biến hình ảnh: 1/3” CMOS; Tiêu cự: 2.8-12mm; Chuẩn nén hình ảnh:<br /> H.264, JPEG; Tốc độ hình ảnh: 20fps; Độ phân giải tối thiểu: 2688x1520, 4MP;<br /> Độ nhạy sáng: 0.01Lux; Dãi nhiệt độ hoạt động: -30~60 OC; Độ ẩm cho phép: 95<br /> %RH; Nguồn điện: 12, PoE.<br /> Căn cứ thực tế yêu cầu kỹ thuật hệ thống, so sánh và thử nghiệm nhiều chủng<br /> loại camera, nhóm tác giả thống nhất sử dụng camera IP có dây là Camera<br /> Hikvision DS-2CD2642FWD-IZ. Đây là loại camera có độ phân giải 4MP, hồng<br /> ngoại, ống kính thay đổi 2.8 - 12 mm. Với những lý do sau đây:<br /> - Việc lựa chọn camera ip giúp cho việc triển khai và thu hồi thiết bị dễ hơn<br /> việc dùng camera analog, do các loại cáp mạng dễ thu hồi hơn cáp đồng trục. Chất<br /> lượng hình ảnh của camera ip cũng sẽ tốt hơn. Do quản lý bằng số IP nên có thể dễ<br /> dàng quản lý các camera cho từng bệ bắn, bia bắn hơn.<br /> - Việc sử dụng camera có dây thay cho camera không dây nhằm tăng độ ổn<br /> định, chống nhiễu tốt hơn. Hơn nữa, nếu sử dụng camera không dây thì vẫn phải<br /> cần dây nguồn để cấp nguồn cho camera. Khi sử dụng giải pháp cấp nguồn PoE thì<br /> có thể tích hợp chung dây nguồn và dây tín hiệu.<br /> - Việc sử dụng camera có chức năng zoom, nhưng không sử dụng PTZ vì góc quan<br /> sát bia là cố định, chỉ cần chức năng zoom để điều chỉnh cự ly quan sát và lấy nét.<br /> 4.5. Giải pháp sử dụng chất liệu chế tạo bia<br /> Về giải pháp tăng độ bền cho bia và sử dụng được nhiều lần, nhóm tác giả chọn<br /> chất liệu bia tự bít polyme blend để chế tạo bia. Loại bia này được kiểm định, đánh<br /> giá là đáp ứng được các điều kiện như: sử dụng nhiều lần, có độ bền va đập rất cao,<br /> chịu được xung lực va đập rất lớn của đầu đạn mà không bị vỡ, lỗ thủng để lại sau<br /> khi đầu đạn đi qua nhỏ hơn đường kính đầu đạn, bia lại gọn nhẹ, chịu được khí hậu<br /> nhiệt đới/nóng ẩm, có khả năng chống lão hóa cao trong điều kiện nhiệt độ, độ ẩm,<br /> bức xạ cao. Một số tiêu chí kỹ thuật của bia tự bít:<br /> Bảng 6. Tính năng cơ lý hóa của bia tự bít.<br /> Giá trị đo Giá trị đo<br /> Đơn vị vật liệu vật liệu<br /> TT Chỉ tiêu đo Tiêu chuẩn đo<br /> đo chế tạo chế tạo<br /> bia bia mẫu<br /> 1 Độ bền kéo đứt ASTM D 638-02 Mpa 40,9 26<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 281<br />  Công ngh<br /> nghệệ thông tin<br /> <br /> Độ<br /> Độ giãn<br /> giãn dài khi<br /> 2 ASTM D 638<br /> 638-02<br /> 02 % < 8,6 < 15<br /> đứt<br /> ứt<br /> 3 Độ<br /> Độ bền uốn ISO 178<br /> 178-2010<br /> 2010 Mpa 67,1 45<br /> Độ<br /> Độ chịu nhiệt ASTM 0<br /> 4 C 91 95<br /> Vicat D 1525<br /> 1525-00<br /> 00<br /> <br /> Chiều<br /> Chiều đđèn<br /> èn UV<br /> UV--A<br /> 340nm trong 96<br /> Độ<br /> Độ kháng lão<br /> lão hóa giờ. Đo cơ<br /> giờ. cơ llý<br /> ý sau<br /> 5 % > 84 > 80<br /> UV lão hóa theo<br /> ASTM D 638638-0202<br /> và ISO 178<br /> 178-2010<br /> 2010<br /> <br /> 4.6. Các gi<br /> giải<br /> ải pháp về kết nối hệ thống<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Sơ đđồ<br /> ồ kết nối hệ thống.<br /> Sơ đđồồ hệ thống gồm có:<br /> - Máy phát đi điện<br /> ện sẽ cấp nguồn cho to<br /> toàn<br /> àn bbộ<br /> ộ hệ thống<br /> thống;<br /> - TTT kết<br /> kết nối với KGT theo chuẩn Ethernet bằng 01 dây m mạng<br /> ạng;;<br /> - KGT kkếtết nối với Máy phát điện<br /> điện bằng 01 dây 2 ruột<br /> ruột;<br /> - Các KGT kkết ết nối với nhau bằng dây mạng vvàà dây ngunguồn<br /> ồn 2 ruột (có thể ddùng<br /> ùng<br /> dây cat5+2C);<br /> cat5+2C)<br /> - KGT kkếtết nối với KQS bằng 01 cáp mạng, PoE.<br /> Hệ thống bao gồm Tủ trung tâm (TTT) (chứa Khối xử lý trung tâm), 11 Khối<br /> Hệ Khối<br /> giao ti<br /> tiếp<br /> ếp (KGT), 3300 Kh<br /> Khối<br /> ối Quan sát (KQS) đđượcợc kết nối với nhau nh<br /> nhưư sau<br /> sau:<br /> 5. HỆ THỐNG<br /> HỆ THỐNG THIẾT<br /> THIẾT BỊ DỰ KIẾN<br /> Sốố llư<br /> ượng<br /> ợng thiết bị đầu cuối chính llàà ssốố llư<br /> ượng<br /> ợng khối quan sát, mỗi khối gồm có 1<br /> camera và 1 bbộ ộ bia (có thể llàà bia số<br /> số 4, số 7 hoặc số 8) có độ bền cao sử dụng đđư ược<br /> ợc<br /> nhiều lần, ch<br /> nhiều chịu<br /> ịu đư<br /> được<br /> ợc lực va đập, bền với môi tr trường<br /> ờng vvàà th<br /> thời<br /> ời tiết Việt Nam. Số<br /> lượng thiết bị đầu cuối có thể thay đổi để ph<br /> lượng phù<br /> ù hợp<br /> hợp với số lư<br /> lượng<br /> ợng bệ bắn tại tr<br /> trường<br /> ờng<br /> bắn<br /> ắn do đđư ược<br /> ợc thiết kế mang tính mô đun cao, dễ triển khai vvàà thu hồi. hồi. Ngo<br /> Ngoài<br /> ài ra<br /> ra,,<br /> <br /> <br /> 282 P. P. Huy, P. T. Kiên, D. X. Trà<br /> Trà,, ““Nghiên<br /> Nghiên ccứu<br /> ứu thiết kế mô h<br /> hình<br /> ình … tr<br /> trưường tỉnh.””<br /> ờng bắn cấp tỉnh<br /> Thông tin khoa học công nghệ<br /> <br /> khung cơ khí và vỏ hộp được thiết kế chắc chắn, có khả năng bảo vệ camera trước<br /> va đập trong quá trình vận chuyển, triển khai và thu hồi.<br /> Mức chất lượng camera đảm bảo hình ảnh có chất lượng phù hợp (tối thiểu<br /> 2MP) để phần mềm có thể nhận dạng ảnh và xử lý tính điểm. Camera là loại<br /> chuyên dụng ngoài trời, hoạt động tốt trong điều kiện ánh sáng yếu, hoặc ngược<br /> sáng và theo tiêu chuẩn IP66 hoạt động được trong điều kiện ngoài trời.<br /> Khối xử lý trung tâm được chọn là thiết bị quân sự đảm bảo hoạt động ổn định<br /> trong môi trường ngoài trời và vận chuyển liện tục. Có cấu hình phù hợp cho phép<br /> làm việc cùng lúc với nhiều thiết bị đầu cuối, có tính dự phòng cao về nâng cấp mở<br /> rộng hệ thống. Khối xử lý trung tâm thực hiện các chức năng điều khiển khối quan<br /> sát, tự động xử lý tính điểm kết quả bắn trên các bia số 4, 7, 8, lưu trữ kết quả và<br /> xuất kết quả ra các khối hiển thị, máy in, khối phát âm thanh.<br /> Khối giao tiếp đảm bảo sự ổn định đường truyền tín hiệu từ thiết bị đầu cuối về<br /> khối xử lý trung tâm, số lượng cổng được thiết kế với khả năng dự phòng để mở<br /> rộng hệ thống. Các loại cáp và thiết bị được sử dụng là loại chuyên dụng ngoài<br /> trời, phù hợp với khí hậu nhiệt đới gió mùa của Việt Nam. Hệ thống dây cáp dễ<br /> dàng triển khai và thu hồi, trong trường hợp cần thiết có thể đi dây ngầm dưới đất.<br /> Tủ đựng thiết bị và giắc cắm là loại chuyên dụng, có độ bền cao và phù hợp với<br /> đặc thù hoạt động quân sự.<br /> Khối điều khiển và hiển thị tích hợp chung với khối xử lý trung tâm. Khối điều<br /> khiển hiển thị có chức năng tương tác điều khiển hệ thống và hiển thị các thông tin<br /> như sau: đối với người bắn gồm hình ảnh bia, số điểm riêng 3 loạt bắn cho từng<br /> loại bia, tổng điểm cho mỗi loại bia, tổng điểm đạt được trong đợt bắn, xếp loại;<br /> Về thông tin chung gồm bảng danh sách 10 xạ thủ có thành tích tốt nhất. Ngoài ra,<br /> có chức năng phóng to từng bia để xem kỹ hơn và xem đầy đủ danh sách thống kê<br /> kết quả của đợt bắn như danh sách xạ thủ, tỉ lệ khá giỏi…<br /> Bên cạnh đó, hệ thống còn có hệ thống loa để tạo dựng hệ thống âm thanh để<br /> điều hành trường bắn, thông báo kết quả bắn và máy in dùng để in kết quả, báo cáo<br /> khi cần thiết.<br /> Thiết bị có khả năng lưu trữ dữ liệu như hình ảnh bia bắn sau mỗi loạt bắn, đợt<br /> bắn, các kết quả thống kê liên quan đến đợt bắn, đợt kiểm tra và cho phép xuất ra<br /> file để in ấn. Các khối thiết bị tại đài chỉ huy được tích hợp chung trong tủ rack nên<br /> đảm bảo về độ bền và tính cơ động cao, dễ dàng vận chuyển, lắp đặt nhanh chóng.<br /> Nếu tại thao trường có sẵn nguồn điện lưới tại chỗ thì sử dụng nguồn điện lưới<br /> này; nếu không có sẵn nguồn điện lưới sẽ sử dụng máy phát điện.<br /> 6. KẾT LUẬN<br /> Kết quả nghiên cứu đã đưa ra hệ thống thiết bị phục vụ hoạt động kiểm tra bắn<br /> đạn thật nhằm nâng cao chất lượng huấn luyện bắn súng bộ binh cho LLVT tỉnh<br /> Long An. Đây là mô hình huấn luyện tại thao trường có khả năng tự động đánh giá<br /> kết quả bằng công nghệ xử lý ảnh và sử dụng nhiều lần.<br /> Với sự phát triển của công nghệ thông tin như hiện nay công nghệ xử lý ảnh<br /> và các loại sản phẩm camera ngày càng được quan tâm, phát triển nhiều giải pháp<br /> và chủng loại mới. Do đó, việc sử dụng công nghệ xử lý ảnh tính điểm của hệ<br /> thống thiết bị cho thấy một hướng đi đúng với xu thế phát triển khoa học công<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 283<br />  Công nghệ thông tin<br /> <br /> nghệ hiện nay. Từ đó cho thấy khả năng có thể phát triển, nâng cấp sản phẩm<br /> theo hướng hiện đại, ứng dụng sự phát triển sẵn có của khoa học công nghệ và kỹ<br /> thuât tiên tiến.<br /> Hệ thống được thiết chế tạo để sử dụng ngoài trời, bảo đảm vận hành tốt trong<br /> điều kiện môi trường và khí hậu tại trường bắn. Bên cạnh đó, hệ thống được thiết<br /> kế với tiêu chí triển khai và thu hồi một cách nhanh chóng và dễ dàng, nhằm không<br /> ảnh hưởng đến quy trình kiểm tra bắn đạn thật. Các thiết bị được đặt trong các loại<br /> vỏ hộp chuyên dụng, chắc chắn nên bảo đảm được độ bền, chịu được lực va đạp<br /> trong quá trình di chuyển, triển khai, thu hồi và cả khi đạn bắn thẳng vào.<br /> Về công nghệ chế tạo bia bằng loại vật liệu tổ hợp polyme blend “bán tự bít”, là<br /> vật liệu có tính đàn hồi và độ dẻo nhất định nên khi đạn đi qua không bị phá vỡ mà<br /> chỉ để lại lỗ nhỏ, dễ dàng phục hồi bằng cách dùng búa tán lên lỗ rách, kết hợp với<br /> keo dán (có thành phần chính tương tự vật liệu bán tự bít) lỗ đạn có thể được trám<br /> kín và trở về như tình trạng ban đầu. Cùng với tính bền của vật liệu đối với môi<br /> trường bên ngoài, loại bia này có thể được sử dụng trong thời gian dài và qua nhiều<br /> lần bắn.<br /> Sản phẩm sau khi đưa vào thử nghiệm và hoàn thiện có thể nhân rộng ứng dụng<br /> tại các đơn vị khác.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. Cục Quân huấn, BTTM, “Giáo trình kiểm tra kỹ thuật chiến đấu bộ binh”,<br /> NXB QĐND, 2014.<br /> [2]. Cục Quân huấn, BTTM, “Lý thuyết bắn súng bộ binh”, NXB QĐND, 2000.<br /> [3]. Nguyễn Kim Sách, “Xử lý ảnh và Video số”, NXB: Khoa học và Kỹ thuật,<br /> 1997.<br /> [4]. Nguyễn Quốc Trung, “Xử lý tín hiệu và lọc số”, BXB: Khoa học và Kỹthuật,<br /> 2004.<br /> [5]. Thiết bị bắn tập súng bộ binh MBT-03, Học viện Kỹ thuật quân sự.<br /> [6]. Thiết bị bắn tập MBT-07, Học viện Kỹ thuật quân sự.<br /> [7]. Thiết bị hỗ trợ tập súng K54 bài 5 nâng cao (thiết bị B5-K54), Học viện Kỹ<br /> thuật quân sự.<br /> [8]. Thiết bị bắn tập súng ngắn SN-K54, Học viện Kỹ thuật quân sự.<br /> [9]. Thiết bị kiểm tra bắn đạn thật KTB - 1M.MB, Viện Khoa học và Công nghệ<br /> quân sự.<br /> [10]. Hệ thống thiết bị điều khiển mục tiêu trường bắn cơ bản bộ binh, Viện Khoa<br /> học và Công nghệ quân sự.<br /> [11]. Đề tài KHCN TP HCM: Nghiên cứu vật liệu và công nghệ chế tạo bia “bán<br /> tự bít” sử dụng nhiều lần trong công tác huấn luyện quân sự, 2012.<br /> [12]. Alan Dennis, Barbara H. Wixom, Roberta M. Roth. “System analysis and<br /> design, Fifth Edition”, John Wiley & Sons, Inc, 2012.<br /> [13]. Bhabatosh Chanda, Dwijesh Dutta Mạumder. “Digital Image Processing and<br /> Analysis”. Prentice Hall of India, 2001.<br /> [14]. Willam K. Pratt. “Digital Image Processing: PIKS inside”, Third Edition,<br /> John Wiley & Sons, Inc, 2001.<br /> [15]. Dismounted Soldier Training System - Intelligent Decisions, Inc 1.<br /> <br /> <br /> 284 P. P. Huy, P. T. Kiên, D. X. Trà, “Nghiên cứu thiết kế mô hình … trường bắn cấp tỉnh.”<br /> Thông tin khoa học công nghệ<br /> <br /> [16]. “Automatic Scoring System” - Huazhong University of Science & Technology,<br /> 2006.<br /> [17]. Intelligent Target scoring System based on image processing.<br /> ABSTRACT<br /> RESEARCH AND DESIGN OF THE SYSTEM MODELING OF EQUIPMENT<br /> FOR SHOOTING SCORING IN PROVINCIAL RIFLE RANGE<br /> The system modeling equipment for shooting scoring in provincial rifle<br /> range is a solution to improve the effectiveness of training for local army<br /> units with the goal of overcoming the limitations of the traditional shooting<br /> scoring to enhance the objectivity and safety during the firing.<br /> Keywords: Live-fire exercise, Automatic shooting scoring, Image processing, Provincial rifle range.<br /> <br /> <br /> Nhận bài ngày 16 tháng 8 năm 2017<br /> Hoàn thiện ngày 26 tháng 11 năm 2017<br /> Chấp nhận đăng ngày 28 tháng 11 năm 2017<br /> <br /> Địa chỉ: Phòng Số hóa và điều khiển - Viện Công nghệ thông tin.<br /> *<br /> Email: phuphuochuy@gmail.com.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san CNTT, 12 - 2017 285<br />