Стадиометрический дальномер - Stadiametric rangefinding

Солдат наблюдается с расстояния 400 м : стадиометрический дальномер в нижнем левом углу сетки прицела оптического прицела PSO-1 может использоваться для определения расстояния от человека или объекта ростом 1,70 м (5 футов 7 дюймов) с расстояния 200 м (кронштейн № 2 справа) до 1000 м (скоба № 10 слева).

Стадиометрический дальномер или метод стадий - это метод измерения расстояний с помощью телескопического инструмента . Термин стадион происходит от греческой единицы длины стадиона (равной 600 греческим футам, пуус ), которая была типичной длиной спортивного стадиона того времени. Стадиаметрические дальномер используется для съемки и в прицелы из огнестрельного оружия , артиллерийских орудий или танковых пушек , а также некоторых биноклей и других оптических. Он по-прежнему широко используется в снайперской стрельбе на большие расстояния , но во многих профессиональных приложениях его заменяют микроволновыми , инфракрасными или лазерными методами дальномера . Хотя электронные дальномеры намного проще в использовании, они могут выдать позицию стрелка хорошо экипированному противнику, и потребность в точной оценке дальности существовала гораздо дольше, чем электронные дальномеры, маленькие и достаточно прочные, чтобы быть пригодными для использования в военных целях.

Принцип

Таблица для оценки дальности, показывающая размеры цели, расстояния и соответствующие угловые измерения. Угловые размеры указаны в миллирадианах ( милах ), диапазоны - в метрах, а размеры цели - в сантиметрах, миллиметрах и дюймах.
Прицельная сетка Mil-dot используется в оптических прицелах .
• Если голова человека в шлеме (рост ≈ 0,25 м) помещается между четвертой перекладиной и горизонтальной линией, мужчина находится на расстоянии примерно 100 метров.
• Когда верхняя часть тела мужчины (ростом ≈ 1 м) умещается под первой линией, он оказывается на расстоянии примерно 400 метров.
Прицельная сетка безоткатного орудия M67, позволяющая правильно определять дальность стрельбы по танку на дальности 275 м. В противотанковых средствах 1940–70-х гг. Использовалась оценка стадиометрической дальности по средним размерам боевых бронированных машин.

Метод стадий основан на принципе подобных треугольников . Это означает, что для треугольника с заданным углом отношение длины противоположной стороны к длине соседней стороны ( касательной ) постоянно. Используя сетку с метками известного углового расстояния, можно использовать принцип подобных треугольников для определения расстояния до объектов известного размера или размера объектов на известном расстоянии. В любом случае известный параметр используется вместе с угловым измерением для определения длины другой стороны.

Стадиометрический дальномер часто использует миллирадиан («мил» или «мрад») в качестве единицы измерения угла . Поскольку радиан определяется как угол, образующийся, когда длина дуги окружности равна радиусу окружности, миллирадиан - это угол, образующийся, когда длина дуги окружности равна 1/1000 радиуса окружности. Для телескопических углов аппроксимации значительно упрощают тригонометрию, позволяя масштабировать объекты, измеренные в миллирадианах через телескоп, с коэффициентом 1000 по расстоянию или высоте. Например, объект высотой 5 метров будет покрывать 1 мрад на 5000 метров, или 5 мрад на 1000 метров, или 25 мрад на 200 метров. Поскольку радианы выражают отношение, они не зависят от используемых единиц; объект высотой 6 футов, покрывающий 1 мрад, будет находиться на расстоянии 6000 футов.

На практике можно видеть, что грубые приближения можно сделать с помощью прямоугольного треугольника, основание которого (b) равно расстоянию «дальномера» от глаза; апертура (а) представляет собой отверстие, через которое видят цель - вершина этого треугольника находится на поверхности глаза пользователя.

Для стандартного расстояния от глаза (b) 28 дюймов (71,12 см); это обычная длина тяги лучника:

28 дюймов × 1 миллирадиан ≈ 0,028 дюйма (0,071 см) - коэффициент стадий 1000
10 миллирадиан ≈ 0,280 дюйма (0,711 см) - коэффициент стадий x 100
100 миллирадиан ≈ 2,80 дюйма (7,112 см) - коэффициент стадий x10

Приблизительный диапазон высоты объекта в один фут (30,48 см), покрывающего примерно 100 миллирадиан, составляет 10 футов (3,048 м) или:

Диапазон (r) = приблизительная высота объекта (h) × (1000 ÷ диафрагма в миллирадианах (a))
r = h (1000 / a) → где r и h - одинаковые единицы, а a - в миллирадианах.
r = h / a → где r и h - одинаковые единицы, а a - в радианах.

Вышеупомянутые формулы функций для любой системы линейных измерений при условии, что r и h вычисляются в одних и тех же единицах измерения.

Геодезия

Показания стадионов, используемые при съемке, можно снимать с помощью современных инструментов, таких как транзиты , теодолиты , алидады и уровни на планшете . При использовании метода измерения стадий рейка уровня удерживается так, чтобы она появлялась между двумя отметками стадий, видимыми на сетке прибора . На стержне стадиона записаны измерения, которые можно считать через зрительную трубу инструмента, обеспечивая известную удаленную высоту для расчета расстояния.

Инструмент, оборудованный для работы на стадионе, имеет две горизонтальные отметки стадиона, расположенные на одинаковом расстоянии от центрального перекрестия сетки нитей. Интервал между отметками стадий в большинстве геодезических инструментов составляет 10 мрад, что дает коэффициент интервала стадий, равный 100. Расстояние между инструментом и штангой стадиона может быть определено простым умножением измерения между волосками стадий (известное как интервал стадий) на 100.

Инструмент должен быть выровнен, чтобы этот метод работал напрямую. Если линия визирования инструмента наклонена относительно рейки, необходимо определить компоненты расстояния по горизонтали и вертикали. Некоторые инструменты имеют дополнительную градуировку на вертикальном круге для помощи при измерениях под наклоном. Эти градуированные круги, известные как круги стадий , показывают значение горизонтальных и вертикальных измерений в процентах от измерения наклонных стадий.

Эта система достаточно точна для определения местоположения топографических деталей, таких как реки, мосты, здания и дороги, когда допустима точность 1/500 (0,2%, 2000 частей на миллион). Показания стадий также используются для обеспечения повторяющихся независимых наблюдений для повышения точности и для проверки ошибок при нивелировании .

Стадионный метод измерения расстояния в первую очередь используется в геодезических целях, так как в настоящее время расстояние в основном измеряется электронными методами или магнитной лентой. На тахеометрах нет линий стадий, нанесенных на сетку нитей. Традиционные методы все еще используются в областях, где современные инструменты не распространены, или поклонниками старинных геодезических методов.

Смотрите также

использованная литература

  1. Раймонд Дэвис, Фрэнсис Фут, Джо Келли, Геодезия, теория и практика , McGraw-Hill Book Company, 1966 LC 64-66263

внешние ссылки