Висвітлено теоретичні засади внутрішньої балістики дробового заряду спортивної гладкоствольної зброї. На відміну від раніше відомих даних, запозичених з визначень для ствольних систем артилерії та адаптованих до нарізної стрілецької зброї, наведені основні балістичні параметри відносяться до найменш дослідженого напрямку науки - внутрішньої балістики гладкоствольної зброї. Систематизовано отримані результати досліджень, проведених за 15 років, надано рекомендації для фахівців.

Удосконалено математичні моделі оптичних сигналів і шумів на зображенні в мультимедійних стрілецьких тренажерах (МСТ), які на відміну від відомих ураховують форму та розміри лазерної плями та кульового отвору на фоні фотонного дробового шуму, шуму зчитування та шуму квантування для двох режимів роботи МСТ: з лазерним імітатором і з використанням бойової зброї, що дозволило сформувати вимоги до точності вимірювань кульових отворів і характеристик правильного виявлення сигналів. Вперше розроблено оптимальний метод виявлення та вимірювання координат корисного сигналу на зображенні проекційного екрану для двох режимів роботи МСТ: з лазерними імітаторами та при використанні бойової зброї, який базується на обробці двійково-квантованих сигналів і на відміну від відомих методів дозволяє підвищити точність оцінки просторового положення центру корисного сигналу за рахунок зсуву вагових функцій, що описують форму сигнала, відносно прийнятої реалізації зображення. Вперше запропоновано метод попередньої фільтрації зображень у МСТ на основі контурного аналізу, який відрізняється від відомих методів тим, що дозволяє виконувати обробку зображень в умовах апріорної невизначеності (з фоном, що динамічно змінюється). Вперше запропоновано метод обробки зображень у МСТ з використанням стеження за процесом прицілювання, який відрізняється наявністю трьох послідовних етапів: екстраполяцією положення лазерної плями, стробуванням зони вимірювання та обробкою зображення в стробованій зоні, що дозволяє збільшити швидкість обробки даних під час динамічного режиму роботи МСТ.