CC BY
65Современные вопросы биомедицины. - 2021. - Т5(3) ФИЗИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА И СПОРТ
Дата публикации: 01.09.2021
001: 10.51871/2588-0500_2021_05_03_14
УДК 799.3
ПУЛЕВАЯ СТРЕЛЬБА: АНАЛИЗ НОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ СПОРТИВНОЙ ПОДГОТОВКИ
Н.И. Борисова1, Т.А. Слободчикова2, А.Г. СоболевЗ, Г.Л. Аракелян4
Юмская академия МВД России, г. Омск, Россия 2Уральский государственный юридический университет,
г. Екатеринбург, Россия 3Уральский юридический институт МВД России,
г. Екатеринбург, Россия 4Ростовский юридический институт МВД России,
г. Ростов-на-Дону, Россия
Ключевые слова: пулевая стрельба, технико-тактическая подготовленность, постуральная стабильность, оптоэлектронные тренажеры.
Аннотация. Статья посвящена анализу современных аспектов и технологий подготовки спортсменов в пулевой стрельбе за рубежом. Одним из наиболее значимых направлений, находящихся в фокусе внимания исследователей является совершенствование технико-тактической подготовленности, определения факторов стрелковой производительности, к которым чаще всего относят: постуральную стабильность, время удержания точки прицеливания была на цели и точностью наведения оружия на цель. Для организации тренировок в повышении техники стрельбы специалисты разрабатывают различные специализированные аппаратно-программные системы и оптоэлектронные тренажеры. Несмотря на это, мало исследований посвященных анализу различий биомеханики и техники виртуальной и реальной стрельбы.
SHOOTING: ANALYSIS OF NEW FOREIGN SPORTS TRAINING
TECHNOLOGIES
N.I. Borisova1, T.A. Slobodchikova2, A.G. Sobolev3, G.L. Arakelyan4
xOmsk Academy of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Omsk, Russia
2Ural State Law University, Ekaterinburg, Russia 3Ural Law Insitute of the Ministry of Internal Affairs of Russia,
Ekaterinburg, Russia
3Rostov Law University of the Ministry of Internal Affairs of Russia,
Rostov-on-Don, Russia
Key words: shooting, technical and tactical readiness, postural stability, optoelectronic training devices.
Annotation. The article is devoted to the analysis of modern aspects and technologies of training athletes in shooting abroad. One of the most significant areas in the focus of researchers' attention is the improvement of technical and tactical readiness, determination of the factors of shooting performance, which most often include postural stability, the time the aiming point was held on the target and the accuracy of aiming the weapon at the target. To organize training in improving the technique of shooting, specialists develop various specialized hardware and software systems and optoelectronic training devices. Despite this, there is little research devoted to analyzing the differences between biomechanics and techniques of virtual and real shooting.
Введение. Пулевая стрельба - является одним из наиболее популярных летних видов спорта, что связано с доступностью независимо от пола, возраста, физических данных. Стрельба как вид спорта является отличным средством воспитания многих физических и морально-психологических качеств человека. Зарубежные ученые и специалисты ведут большую работу по совершенствованию методики подготовки стрелков, поиску и разработке новых технологий повышения результативности, совершенствованию технического и информационного оснащения тренировочного процесса.
Целью работы явился анализ новых достижений зарубежных ученых и специалистов в области технологий спортивной подготовки в пулевой стрельбе.
Методы и организация исследования. Проводился анализ современных зарубежных научных работ по актуальным вопросам спортивной подготовки в пулевой стрельбе. Всего было проанализировано 23 работы, отобрано и представлено в статье 11 наиболее актуальных исследований.
Результаты исследования и их обсуждение. Результаты проведенного анализа зарубежных научных работ показали, что актуальным направлением в исследовании технологий спортивной подготовки в пулевой стрельбе является изучение специфики тренировочной стрельбы по оптоэлектронной мишени. Исследование по данному направлению провели специалисты Технолого-гуманитарного университета им. Казимира Пулавского в Радоме (Польша) [1]. Авторы отмечают, что постуральный контроль и стабильность оружия являются отличительной чертой в стрельбе. Вот почему оптоэлектронные тренажеры, такие как Noptel, RIKA, и SCATT довольно популярны в настоящее время. Специфические особенности стрельбы с использованием оптоэлектронного тренажера в сравнении с реальной стрельбой из оружия до сих пор до конца не установлены. В связи с чем мишени виртуальной системы SCATT и реальные мишени нуждаются в цифровом сравнении. В эксперименте использовался пневматический пистолет Steyr LP-10 и патроны 4,49 мм. В результате эксперимента авторы пришли к выводу, что прогноз результатов на основе системы SCATT не совсем точный, поскольку она не учитывает базовые изменения в движении оружия из-за срабатывания.
Эти же ученые в продолжение своего исследования применения тренажера SCATT в подготовке стрелков разработали методику оценки параметров эффективности стрельбы по анализу траектории движения точки прицеливания [2]. Целью выполненной ими работы была разработка научной методологии для обеспечения оценки стабильности цели стрелков из пневматического пистолета на основе анализа следующих вопросов: обоснование параметров стабильности наведения, определение количественного метода оценки использования оптоэлектронных мишеней, оценка надежности для определения стабильности цели и разработка методологии для создания индивидуальных и групповых параметров, определяющих стабильность цели.
Учеными была рассчитана траектория прицела 95 стрелков из пневматического пистолета, каждый из которых сделал 60 выстрелов. Координаты прицельной траектории были пересчитаны в этой системе координат. Затем рассчитали среднее значение каждой траектории цели. Горизонтальные (х) и вертикальные (у) координаты средней точки прицеливания были перенесены в файл электронной таблицы, показывающие все данные выстрелов. Параметры стабильности цели в стрельбе из пневматического пистолета были разработаны с использованием модифицированного метода кластеризации.
Было установлено, что средняя точка траектории цели (на оптоэлектронной мишени SCATT) возникает за одну секунду до выстрела и рассматривается как параметр процесса удержания оружия (Рис 1). Этот параметр технической готовности не зависит от баллистических характеристик пистолета и пуль. Использование предложенного метода позволяет выявить слабые места в структуре и организации подготовки стрелков и регулировать процесс обучения [2].
Ученые факультета информационных технологий университета Моратива (Шри Ланка) предлагают новую тренировочную систему для стрельбы из пневматической винтовки и пистолета [3]. Авторы представляют новую тренировочную аппаратно-программную систему. Аппаратные компоненты помогают управлять спортивной деятельностью и вводить данные стрелков. Программный модуль используется для выполнения анализа результатов, где производительность и психологические входные сигналы от аппаратного модуля анализируются и результат выводится на экран. В дополнение к этому, система поддержки принятия решений интегрирована в программное обеспечение с целью оказания помощи тренерским решениям. Входы, полученные через инфракрасный порт, а, также методы обработки видео были использованы для обработки оптимального положения движений рук.
Рис. 1. Образец мишени, показывающий параметры цели: t = -1 s - это начало прицельной траектории 1 с до нажатия на спусковой крючок; t = 0 - момент выстрела; Ок - траектория центра одного выстрела; О - общая средняя точка всех траекторий цели (60 выстрелов)
Специалистами Иракского технологического университета представлена статья, подробно описывающая цель спроектировать и разработать недорогую, высокоточную и высокоскоростную систему оценки целей на основе обработки изображений. Предлагаемая структура целевой
оценки не требует дополнительного оборудования и полагается только на существующую прямую подготовку изображения, такую как обнаружение краев, улучшение изображения и распознавание объектов. Работа проводилась в два этапа: первый этап был выполнен с использованием стандартного изображения, находящегося в базе данных для тестирования предлагаемой системы оценки целей, а второй этап был выполнен с использованием видео в реальном времени, записанного с помощью цифровой камеры высокого разрешения. Результаты апробации системы показали отличные результаты [4].
Большое количество исследований посвящено выявлению предикторов или факторов результативности в стрельбе. Ученые НИИ спорта и спортивных наук (Великобритания) и кафедры прикладной физиологии и кинезиологии университета Флориды (США) и факультета наук о здоровье университета Сиднея (Австралия) исследовали характеристики зрительного поиска, движений винтовки и их значения для успешного выступления элитных стрелков [5]. По данным своих исследований к ключевым характеристикам, отличающим элитных стрелков от менее квалифицированных, ученые относят: длительный относительный визуальный поиск мишени и более раннее начало визуального поиска мишени, в сочетании с меньшим смещением ствола оружия и более эффективной стратегией распределения времени. Обратную связь и обучение движению взгляда можно аналогичным образом использовать для повышения производительности и навыков как элитных, так и менее квалифицированных стрелков.
Ученые колледжа Лафборо (Великобритания) и научно-исследовательской лаборатории нейромеханики кафедры кинезиологии университета Оберн (США) исследовали воздействие ширины стойки на производительность и постуральную стабильность стрелков из пистолета национального уровня [6]. Авторы отмечают, что в настоящее время оптимальным диапазоном угла позиции при стрельбе из пистолета считают от 0° до 45°. Однако, данные, подтверждающие эти рекомендации практически отсутствуют. Целью их исследования было определить, повлияет ли изменение ширины стойки на последующие изменения постуральной стабильности или стабильности пистолета. Как показали результаты, изменение угла позиции не выявило существенных различий по вопросу о последствиях постуральной стабильности. Улучшение производительности и показателей процесса стрельбы было отмечено при стойке с углом позиции 15°. Результаты исследования показали, что рекомендуется использовать для повышения результативности стрельбы.
Ученые лаборатории исследований человека Гонконгского университета науки и технологий (Китай) рассматривают точность стрельбы из пистолета, как зависимую от переменных: опыта, открытых глаз и времени экспозиции [7]. Результаты показали, что наиболее значимое влияние на среднее и среднеквадратичную ошибку стрельбы в цель оказал опыт. Результаты также показали, чтобы достичь лучшей производительности, время экспозиции не должно превышать примерно 2 с для опытного стрелка из пистолета и около 3 с для начинающего стрелка. Различия, наблюдающиеся у спортсменов с разным опытом, обусловлены постуральным балансом, а не наведением или когнитивным компонентом задачи.
Ученые кафедры медицины и геронтологии факультета наук о движениях человека университета Д'Аннунцио в Кьети (Италия) и Научно-исследовательского института Олимпийского спорта (Финляндия) разработали модель мульти-плановых действий и применили ее к итальянской команде по стрельбе в рамках подготовки к Лондонской Олимпиаде 2012 года [8], чтобы помочь спортсменам улучшить, стабилизировать и оптимизировать их выступления во время тренировок и соревнований. Модель заключалась в следующих действиях стрелков: описание обычной оптимальной последовательности действий для выполнения одного выстрела от начала до завершения; определении небольшого количества наиболее важных основных компонентов (три или четыре), считаемых основой оптимальной производительности; выполнении нескольких сеансов стрельбы и оценке у себя рейтинга качества каждого ключевого компонента; оценке ключевых компонентов стрельбы в условиях повышенного недомогания и моделируемых соревнований. С помощью логистического порядкового регрессионного анализа были получены уровни вероятности оптимальной/сниженной производительности, связанной с оценкой основных компонентов. В заключении подчеркиваются преимущества использования модели мульти-плановых действий в подготовке стрелков элитного уровня.
Ричард Хавкинс из Колледжа Уорнборо (Великобритания), занимаясь исследованием механики стрельбы из воздушного пистолета [9], определил три значимых фактора: способ удержания точки прицеливания на цели; время удержания точки прицеливания на цели; точностью наведения пистолета на цель. Эти показатели отражают важную информацию, которая должна быть использована спортсменами во время тренировки.
Исследователи кафедры вооружения университета обороны в Брно (Чехия) занимаются определением основных точек движения стрелка и винтовки в процессе спортивной стрельбы. Данный метод позволяет оценить положение стрелка или положение винтовки во время стрельбы для сравнения
177
расчетных и измеренных движений стрелка [10].
Исследователи физического факультета Университета естественных наук и кафедры прикладной физики Люблинского технического университета (Люблин, Польша) представили данные об изменении температуры корпуса винтовки во время стрельбы в ритме, характерном для спортсменов Олимпийских игр [11]. Исследование показало, что увеличение внешней температуры ствола винтовки не превышает 0,3 °С за один выстрел. Общее повышение температуры после 40 выстрелов со скоростью 2 выстрела в минуту не превышает 5 °С. Не наблюдалось корреляции попаданий с изменением температуры. Независимо от температуры ствола, все выстрелы показали угловой разброс меньше, чем максимальное обеспечение эффективности 100% попадания.
Были сделаны выводы о том, что внешняя температура ствола винтовки увеличилась главным образом в его ближней зоне (до 5 °С). С увеличением расстояния от блокировки увеличение температуры ниже, и составляет только 1,5 °С в конце ствола. Наблюдаемое увеличение максимальной температуры в стволе 5 °С не влияет на точку прицела. Вопреки распространенному мнению, целью первых выстрелов, сделанных во время соревнований (пробные выстрелы) является не нагревание, а очистка остатков в стволе.
Заключение. Проведенное исследование новых разработок зарубежных ученых по вопросам подготовки в пулевой стрельбе позволила определить основные направления, по которым ведется исследовательская работа зарубежных специалистов и выделить наиболее значимые для подготовки спортсменов факты, тенденции и закономерности:
- выполнена количественная оценка тренировки с оптоэлектронным тренажером SCATT по сравнению со стрельбой из пневматического пистолета;
- предложена методика оценки параметров стрелковой производительности по траектории точки прицеливания;
- исследовано воздействие ширины стойки на производительность и постуральную стабильность стрелков из пистолета;
- представлены данные о влиянии угла стрелковой стойки на постуральную стабильность и производительность стрельбы из пневматического пистолета;
- предложена новая тренировочная система для стрельбы из пневматической винтовки и пистолета;
- разработана модель мульти-плановых действий в стрельбе;
- определены параметры механики стрельбы, которые наилучшим образом прогнозируют ее производительность;
178
- проведено сравнение модельных и реальных движений стрелка;
- представлены данные об изменении температуры корпуса винтовки во время стрельбы.
Представленные в статье данные будут полезны для специалистов, занимающихся вопросами подготовки стрелков-спортсменов, а также огневой подготовки военнослужащих и сотрудников МВД России.
Список литературы
1. Zanevskyy I. Specificity of shooting training with the optoelectronic target/ I. Zanevskyy, Y. Korostylova, V. Mykhaylov // Acta of Bioengineering and Biomechanics. - 2009. - Vol. 11. - № 4. - P. 63-70.
2. Zanevskyy I. Aiming point trajectory as an assessment parameter of shooting performance / I. Zanevskyy, Y. Korostylova, V. Mykhaylov // Human movement. - 2012. - Vol. 13. - №3. - P. 211-217.
3. Silva H.L.K. A Trainer System for Air Rifle/Pistol Shooting / H.L.K. Silva, S.D. Uthuranga, B. Shiyamala, W.C.M. Kumarasiri, H.B. Walisundara, G.T.I. Karunarathne // Machine Vision, 2009. ICMV '09. Second International Conference on 28-30 Dec. 2009. - P. 236-241.
4. Issa A.H. Automation of Real-time Target Scoring System Based on Image Processing Technique. / A.H. Issa, S.D. Hasan, W.H. Ali // Journal of Mechanical Engineering Research and Developments. - 2021. - Vol. 44. - No. 2. - P. 316-323.
5. Causer J. Quiet Eye Duration and Gun Motion in Elite Shotgun Shooting / J. Causer, S.J. Bennett, P.S. Holmes, C.M. Janelle, A.M. Williams // Med. Sci. Sports Exerc. 2010. - Vol. 42. - № 8. - P. 1599-1608.
6. Hawkins R.N. Effects of stance width on performance and postural stability in national-standard pistol shooters / R.N. Hawkins, M. J. Sefton // Journal of Sports Sciences. - 2011. - Vol. 29. - I.13. - P. 1381-1387.
7. Goonetilleke R.S. Pistol shooting accuracy as dependent on experience, eyes being opened and available viewing time / R.S. Goonetilleke [et. al.] // Applied Ergonomics. - Vol. 40. - I. 3.0 - May 2009. - P. 500-508.
8. Bortoli L. Striving for excellence: A multi-action plan intervention model for Shooters / L. Bortoli, M. Bertollo, Y. Hanin, C. Robazza // Psychology of Sport and Exercise. - Vol. 13. - I. 5. - 2012. - P. 693-701.
9. Hawkins R. Identifying mechanic measures that best predict air-pistol shooting performance / R. Hawkins // International Journal of Performance Analysis in Sport. - 2011. - 11. - P. 499-509.
10. Macko M.A determination of the significant points on sporting shooter body for comparison of the computing and measuring shooter movement / M. Macko, T. Balaz, F. Racek // In Proceedings of The WSEAS Applied Computing
179
Conference. Vouliagmeni Beach, Athens, Greece, September 28-30. -2009. - P. 347-350.
11. Gladyszewska B. External barrel temperature of a small bore Olympic rifle and shooting precision / B. Gladyszewska, P. Baranowski, W. Mazurek, J. Wozniak // Biology of Sport. - 2013. - Vol.30. - P. 47-50.
Сведения об авторах: Наталья Ивановна Борисова - преподаватель кафедры физической подготовки Омской академии МВД России, Омск, e-mail: [email protected]; Татьяна Анатольевна Слободчикова - старший преподаватель кафедры физического воспитания и спорта Уральского государственного юридического университета России, Екатеринбург, e-mail: [email protected]; Андрей Георгиевич Соболев - начальник кафедры огневой подготовки Уральского юридического института МВД России, Екатеринбург, e-mail: [email protected]; Галина Лаврентова Аракелян - кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры физической подготовки Ростовского юридического института МВД России, Ростов-на-Дону, e-mail: [email protected].
Information about the authors: Natal'ya Ivanovna Borisova - Lecturer of the Department of Physical Training of the Omsk Academy of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Omsk, e-mail: [email protected]; Tat'yana Anatol'evna Slobodchikova - Senior Lecturer of the Department of Physical Education and Sports of the Ural State Law University, Ekaterinburg, e-mail: [email protected]; Andrej Georgievich Sobolev - Head of the Department of Fire Training of the Ural Law Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Ekaterinburg, e-mail: [email protected]; Galina Lavrentova Arakelyan -Candidate of Biological Sciences, Senior Lecturer of the Department of Physical Training of the Rostov Law University of the of Internal Affairs of Russia, Rostov-on-Don, e-mail: [email protected].
