Стадиометрический дальномер - Stadiametric rangefinding

Солдат замечен на 400 м.: Стадиометрический дальномер в нижнем левом углу ПСО-1 Прицельная сетка телескопического прицела может использоваться для определения расстояния от человека или объекта ростом 1,70 м (5 футов 7 дюймов) от 200 м (кронштейн № 2 справа) до 1000 м (кронштейн № 10 слева).

Стадиометрический дальномер, или стадионный метод, это метод измерения расстояний с телескопический инструмент. Термин стадия происходит от Греческая единица длины Стадион (равняется 600 греческим футам, поус ), что было типичной длиной для спортивных стадионов того времени. Стадиометрический дальномер используется для геодезия и в оптические прицелы из огнестрельное оружие, артиллерийские орудия, или танковые пушки, а также некоторые бинокль и прочая оптика. Он до сих пор широко используется в вооруженных силах дальнего действия. снайперский, но во многих профессиональных приложениях его заменяют на микроволновая печь, инфракрасный, или лазерный дальномер методы. 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 приведены в миллирадианы (мил), диапазоны в метрах, а размеры цели отображаются в сантиметрах, миллиметрах и дюймах.
Прицельная сетка Mil-dot как используется в оптические прицелы.
• Если голова человека в шлеме (рост ≈ 0,25 м) помещается между четвертой перекладиной и горизонтальной линией, человек находится на расстоянии примерно 100 метров.
• Когда верхняя часть тела человека (ростом ≈ 1 м) умещается под первой линией, он оказывается на расстоянии примерно 400 метров.
Прицельная сетка Безоткатное ружье М67, правильно определить дальность действия танка на дальности 275 м. Противотанковый В оружии 1940–70-х гг. использовалась оценка стадиометрической дальности по средним размерам боевые бронированные машины

Метод стадий основан на принципе похожие треугольники. Это означает, что для треугольника с данным углом отношение длины противоположной стороны к длине смежной стороны (касательная ) постоянна. Используя сетка с метками с известным угловым интервалом принцип подобных треугольников может использоваться 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") как единица измерения угла. Поскольку радиан определяется как угол, образованный, когда длина дуги окружности равна радиусу окружности, a миллирадиан - угол, образующийся, когда длина дуги окружности равна 1/1000 радиуса окружности. Для телескопических углов приближения значительно упростить тригонометрию, позволяя масштабировать объекты, измеряемые в миллирадианах через телескоп, с коэффициентом 1000 по расстоянию или высоте. Например, объект высотой 5 метров будет покрывать 1 мрад на 5000 метров, 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 могут быть сделаны с помощью прямоугольного треугольника, основание которого (b) равно расстоянию «дальномера» от глаза; апертура (а) представляет собой отверстие, через которое видят цель, причем вершина этого треугольника находится на поверхности глаза пользователя.

Для стандартного расстояния от глаза (b) 28 дюймов (71,12 см); это стандартная 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

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

Геодезия

Показания стадий, используемых при съемке, можно снимать с помощью современных инструментов, таких как транзиты, теодолиты, планшет Алидадес и уровни. При использовании метода измерения стадий уровень персонала проводится так, что появляется между двумя метки стадиона виден на инструменте сетка. На стержне стадиона написаны размеры, которые можно прочитать через телескоп прибора, 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 на большинстве геодезических инструментов составляет 10 мрад и дает коэффициент стадийного интервала из 100. Расстояние между инструментом и стержнем стадиона можно определить, просто умножив измерение между волосками стадиона (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 дополнительные выпускные на вертикальном круге, чтобы облегчить эти наклонные измерения. Эти градуированные кружки, известные как стадионные круги, укажите значение горизонтальных и вертикальных измерений в процентах от измерения наклонных стадий.

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

Стадионный метод измерения расстояния в основном используется в геодезических целях, так как в настоящее время расстояние в основном измеряется электронными методами или магнитной лентой. Тахеометр на прицельной сетке нет линий стадий. Традиционные методы все еще используются там, 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