Для приближенного и измерения расстояний на местности используются следующие простейшие способы: глазомерный, по измеренным угловым величинам местных предметов, промером шагами, по времени движения, по звуку и вспышке от выстрела, на слух.
Глазомерный способ - основной, самый простой и быстрый, наиболее доступный каждому в любых условиях. Однако точный глазомер приобретается не сразу. Он вырабатывается путем систематической тренировки, проводимой в разнообразных условиях местности, в различное время года и суток.
Чтобы развить свой глазомер, необходимо как можно чаще упражняться в определении на глаз расстояний с обязательной проверкой их шагами, по карте или другим способом. Тренировку надо начинать с коротких расстояний — 10, 50, 100 метров. Хорошо освоив эти дистанции, можно переходить последовательно к большим — 200, 400, 800, 1000 метров. Потом можно легко определять и большие расстояния.
На точность глазомерного способа указывают и влияют такие побочные явления, как:
Более предметы кажутся всегда ближе мелких, расположенных на том же расстоянии.
- Чем меньше промежуточных предметов находится между глазом и наблюдаемым предметом, тем этот предмет кажется ближе.
- При наблюдении снизу вверх, от подошвы горы к вершине, предметы кажутся ближе, а при наблюдении сверху вниз - дальше.
Глазомерная оценка расстояний может контролироваться, когда несколько человек измеряют одну и ту же дистанцию независимо друг от друга. Беря среднее из всех этих определений, получают наиболее точный замер. Для грубой оценки расстояний иногда пользуются примерными данными, приведенными в таблице ниже.
Каждый может уточнить и дополнить эту таблицу применительно к своим наблюдениям. Точность глазомерного способа зависит от натренированности наблюдателя, от величины определяемых расстояний и от условий наблюдения. Для расстояний до 1000 метров надо добиться тренировкой определения величин с ошибкой не более 10-15%.
Способ определения и измерения расстояний на местности по измеренным угловым величинам местных предметов.
Если известна линейная величина наблюдаемого предмета (высота, ширина или длина), то для определения расстояния до него необходимо измерить угол (в тысячных), под которым виден этот предмет. И по соотношению линейной (известной заранее) и угловой (измеренной) величин этого предмета, по можно определить расстояние до него.
Способ определения и измерения расстояний на местности парами шагов.
При измерении расстояний шагами надо натренироваться в ходьбе ровным шагом, особенно в неблагоприятных условиях. На подъемах и спусках, при движении по кочковатому лугу, в кустарнике и т. д. Кроме того, надо знать длину своего шага в метрах. Она определяется из промера шагами линии, длина которой известна заранее и должна быть не менее 200-300 метров.
При измерении расстояний шаги считают парами, обычно под левую ногу. После каждой сотни пар шагов счет начинается снова. Чтобы не сбиться со счета, полезно каждую пройденную сотню пар шагов на бумаге или же загибать последовательно пальцы рук, или любым способом. Ошибки определения расстояний шагами, при ровном хорошо выверенном шаге, в среднем достигают 2-4% измеренного расстояния.
Способ определения и измерения расстояний на местности по времени и скорости движения.
Определять расстояния можно по времени движения, если вы приблизительно знаете свою среднюю скорость движения. Так, например, если средняя скорость движения походным шагом равна 5 км/час, когда подъемы и спуски не более 5 градусов, то, пройдя 45 минут по времени, можно ориентировочно сказать, что вами пройдено 3,75 км.
Способ определения и измерения расстояний до стреляющих орудий.
Определение расстояний до стреляющих орудий основано на обнаружении, в момент выстрела, вспышки и образования дыма. Затем, зная, что скорость распространения звука в воздухе равна 330 м/сек, то есть округленно 1 км за 3 секунды, отсчитываем время в секундах от момента вспышки до момента слухового восприятия звука (или взрыва) и, поделив его на три, определяем расстояние до орудий в километрах.
При отсутствии часов отсчитывать секунды можно путем порядкового счета «про себя» двухзначных чисел (21, 22, 23, 24), начиная с момента вспышки от выстрела до прихода звука от нее. Отсчет каждого из этих чисел занимает примерно одну секунду. Навыки такого счета, соразмерного ходу секундной стрелки, довольно быстро приобретаются уже после 2- 3 тренировок в отсчете двухзначных чисел.
Способ определения и измерения расстояний на слух.
Ночью в условиях плохой видимости расстояния часто приходится оценивать на слух. Для этого надо уметь определять по характеру звуков их источники и знать, с каких примерно расстояний можно услышать эти звуки ночью . При нормальном слухе и благоприятных акустических условиях дальность слышимости можно приближенно считать такой, какой она дана в таблице ниже.
Эти данные меняются в зависимости от конкретных условий, в которых производится наблюдение, поэтому должны учитываться каждым наблюдателем на основе его личного опыта.
По материалам книги «Карта и компас — мои друзья».
Клименко А.И.
Способы определения расстояния.
Наибольшую точность при измерении расстояний на местности дают штатные средства: лазерные, оптические дальномеры, дальномеры саперные типа ДСП и другие средства разведки. Однако в войсковой разведке наблюдают, обнаруживают цели, определяют их положение на местности и дают целеуказание практически все, входящие в состав разведывательных органов. Поэтому каждому разведчику необходимо овладеть несколькими способами определения дальности до цели.
По угловой величине предметов (целей), линейные размеры которых известны, нетрудно определить расстояние, пользуясь формулой тысячной.
Например, наблюдаемый в бинокль танк " Леопард-1А1" (высотой 2,65 м) покрывается по высоте маленьким штрихом (0-02,5) горизонтальной шкалы. Расстояние до танка равно 1060 м.
Если линейные размеры цели (предмета) не известны, следует вблизи цели выбрать местный предмет, размеры которого известны или легко определимы, и определить расстояние до этого предмета.
Способ определения дальности до цели по ее угловым размерам является основным для разведчиков, и им необходимо хорошо овладеть. Для этого нужно знать линейные размеры различных объектов, целей и предметов (таблица 14) или иметь эти данные под рукой (на планшете, в записной книжке и т.п.).
Таблица 14. Линейные размеры некоторых объектов
| Объект | Размер, м | ||
| высота | длина | ширина | |
| Этаж жилого капитального дома | 3-4 | ||
| Этаж промышленного строения | 5-6 | ||
| Одноэтажный дом с крышей | 7-8 | ||
| Расстояние между столбами линии связи | 50-60 | ||
| Деревянный столб линии связи | |||
| Расстояние между опорами электросети высокого напряжения | |||
| Пассажирский вагон цельнометаллический | 4,25 | 24-25 | 2,75 |
| Товарный вагон: двухосный | 3,8 | 7,2 | 2,75 |
| многоосный | 13,6 | 2,75 | |
| Железнодорожная цистерна: Двухосная | 6,75 | 7,75 | |
| четырехосная | 2,75 | ||
| Железнодорожная платформа: Двухосная | 1,6 | 9,2 | 2,75 |
| четырехосная | 1,6 | 2,75 | |
| БТР М113 | 1,8 | 4,8 | 2,6 |
| БТР М114 | 1,9 | 3,6 | 2,6 |
| БМП "Мардер А1А" (ФРГ) | 3,29 | 6,79 | 3,24 |
| БМП М2 "Брэдли" (США) | 2,95 | 6,52 | 3,2 |
| БМП АМХ-10Р (Фр.) | 2,57 | 5,78 | 2,78 |
| АМХ-30, АМХ-32 (Фр.) | 2,29 | 6,59 | 3,1; 3,24 |
| М1 "Абрамс" (США) | 2,37 | 7,92 | 3,65 |
| "Леопард-2" (ФРГ) | 2,48 | 7,66 | 3,7 |
| "Челенджер" (Вбр.) | 2,65 | 7,7 | 3,52 |
| 155-мм СГ М109А1 (США) | 2,8 | 5,7 | 3,15 |
| 203,2-мм СГ М110Е2 (США) | 2,77 | 5,5 | 3,15 |
| 155-мм СГ РН-70 (ФРГ,Вбр.) | 2,7 | ||
| 20-мм ЗСУ "Вулкан" (США) | 2,69 | 4,86 | 2,69 |
| 30-мм ЗСУ (Фр.) | 3,8 (с РЛС) | 6,38 | 3,11 |
| ЗУРО "Чапарэл" (США) | 3,1 | 5,75 | 2,69 |
| ЗУРО "Кроталь" (Фр.) | 6,2 | 2,66 | |
| ЗУРО "Роланд-2" | * | 6,79 | 3,24 |
| Тяжелый крупнокалиберный пулемет | 0,75 | 1,65 | 0,75 |
| Станковый пулемет | 0,5 | 1,5 | 0,75 |
| Мотоциклист на мотоцикле с коляской | 1,5 | 1,2 |
Рекомендуется определять расстояние, измеряя величину высоты цели (предмета), так как она не всегда будет занимать фронтальное или фланговое по отношению к разведчику положение, особенно в движении, а значит, видимая часть цели в таком положении не будет соответствовать ее длине или ширине.
Глазомерно определить расстояние способен разведчик, который постоянной тренировкой выработал у себя способность мысленно представлять и уверенно отличать на местности расстояния в 200 м, 500 м, 1 км. Этими запомнившимися отрезками пользуются как своего рода масштабом глазомера. При измерении расстояний выбирают наиболее подходящий масштаб глазомера и мысленно откладывают его на местности по направлению на объект, расстояние до которого определяется. При этом следует учитывать, что с увеличением расстояния кажущаяся величина отрезка в перспективе сокращается по мере удаления.
Точность глазомерного определения расстояния невелика и зависит от тренированности и опытности наблюдателя, условий наблюдения и величины определяемого расстояния. При определении расстояний до 1 км ошибка колеблется в пределах 10-20 %, при больших расстояниях ошибки бывают так велики, что практически глазомерное определение их нецелесообразно.
На глазомерное определение расстояний влияют условия наблюдения. Более крупные предметы кажутся ближе однородных, но имеющих меньшие размеры. Предметы яркой окраски (белой, желтой, красной) кажутся ближе темных (черных, коричневых, синих, зеленых), также и при резкой разнице в окраске предмета и фона (например, темный предмет на снегу). Ярко освещенные и хорошо видимые предметы кажутся ближе затемненных (в тени, в пыли, в тумане); в пасмурные дни предметы кажутся дальше. Когда солнце находится позади разведчика, расстояние скрадывается, светит в глаза - кажется большим, чем в действительности. Складки местности (долины рек, впадины, овраги), невидимые или не полностью видимые наблюдателем, скрадывают расстояние. Чем меньше предметов на рассматриваемом участке (при наблюдении через водное пространство, ровный луг, степь, пашню), тем расстояния кажутся меньше. При наблюдении лежа предметы кажутся ближе, чем при наблюдении стоя. При наблюдении снизу вверх (к вершине возвышенности) предметы кажутся ближе, а при наблюдении сверху вниз - дальше.
По степени видимости (различимости) некоторых объектов и целей можно приближенно определить расстояние до них (таблица 15).
Таблица 15 . Видимость некоторых предметов
| Объекты и признаки | Дальность |
| Колокольни, башни, большие дома на фоне неба | 13-18 км |
| Населенные пункты | 10-12 км |
| Ветряные мельницы | 11 км |
| Заводские трубы | 6 км |
| Отдельные небольшие дома | 5 км |
| Окна в домах (без деталей) | 4 км |
| Трубы на крышах | 3 км |
| Самолеты на земле танки на месте | 12-15 км |
| Стволы деревьев, столбы линий связи, люди, повозки на дороге | 1,5 км (в виде точек) |
| Движение ног идущего человека | 700 м |
| Крупнокалиберный пулемет, миномет, противотанковая пушка, носимый ПТРК, колья проволочных заграждений, переплеты в окнах | 500 м |
| Движение рук, выделяется голова человека | 400 м |
| Ручной пулемет, винтовка, цвет и части одежды, овал лица | 250-300 м |
| Черепица на крышах, листья деревьев, проволока на кольях | 200 м |
| Пуговицы и пряжки, подробности вооружения солдата | 150-170 м |
| Черты чипа кисти рук, детали стрелкового оружия | 100 м |
| Глаза человека в виде точки | 70 м |
| Белки глаз | 20 м |
Следует иметь в виду, что расстояния, на которых различаются отдельные предметы, зависят от индивидуальных особенностей каждого разведчика. В таблице 14 указаны предельные расстояния, с которых становятся заметны те или иные предметы. Таким образом, если разведчик увидел трубу на крыше дома, то это не значит, что до него ровно 3 км; это говорит о том, что до дома не более 3 км.
По звуку и вспышке выстрела (пуска ракеты) определить расстояние несложно. Точность этого способа довольно высока и зависит от точности отсчета времени. Так как свет распространяется практически мгновенно, а звук распространяется со скоростью 331 м/с (при температуре окружающей среды 0оС), по разнице времени между обнаружением вспышки выстрела и приходом звука этого выстрела определяется расстояние до источника звука. Для этого в момент вспышки нужно включить секундомер; с приходом звука остановить его и, просчитав число секунд (с точностью до 0,1 с), умножить его на скорость звука. Полученный результат и будет расстоянием до источника звука в метрах. Например, разведчик засек вспышку при старте ракеты, звук донесся через 20,6 с. Значит, расстояние до пусковой установки равно 330 х 20,6 = 6798 м.
Следует учесть, что летом скорость звука несколько выше и составляет до 340 м/с, а зимой ниже - около 320 м/с.
Каждый разведчик должен уметь без секундомера определить количество секунд. Рекомендуется делать это, отсчитывая про себя числа 501, 502, 503... и т.д. Каждое число при произношении занимает примерно 1 с. Для приобретения навыков необходимо темп отсчета сначала потренировать по секундомеру.
4.4. Ориентирование по карте.
Организовать и выполнять задачи разведки без топографической карты в современных условиях невозможно. Топографические карты отображают элементы и детали местности, местные предметы и их расположение в системе координат. По карте изучается местность, ставятся задачи разведчикам, осуществляется ориентирование на местности, указывается положение обнаруженных объектов (дается целеуказанме) и организуется их огневое поражение.
При работе на местности карта должна быть ориентированаотносительно сторон горизонта по компасу или по местным предметам.
Карта ориентируется по компасу на местности, бедной ориентирами (в лесу, пустынно-степных районах), а также когда разведчик даже приближенно не знает точку своего стояния. Для этого компас с освобожденной магнитной стрелкой накладывают центром на одну из вертикальных линий километровой сетки карты (рис. 114) так, чтобы штрихи 00 и 1800 лимба компаса или линейки артиллерийского компаса совпадали с этой линией; затем поворачивают карту до тех пор, пока северный конец магнитной стрелки не отклонится от нулевого деления лимба на величину поправки направления, указанную на нижнем обрезе листа карты.
Таким же образом можно ориентировать карту, приложив компас к боковой (западной или восточной) рамке карты, но при этом северный конец магнитной стрелки должен отклониться на величину магнитного склонения.
По местным предметам ориентировать карту можно, когда хотя бы приближенно известна точка стояния и опознаны отдельные ориентиры (местные предметы). В этом случае карту поворачивают так, чтобы направление точка стояния - ориентир, мысленно проведенное по карте (или обозначенное на карте линейкой или карандашом), совместилось с соответствующим направлением на местности (рис. 115).
Если разведчик находится вблизи линейного опознанного ориентира (прямолинейный участок дороги, линия связи, просека, берег канала и т.п.), можно совместить направление этого ориентира на карте (повернув ее) с направлением на местности. При этом рекомендуется проверить, чтобы расположение местных предметов на карте справа и слева от линейного ориентира соответствовало их расположению на местности.
 Рис. 115. Ориентирование карты по местным предметам
|
После ориентирования карты рекомендуется опознать на ней ориентиры (местные предметы, элементы рельефа), различимые на местности и нанесенные на карту, то есть карта сличается с местностью. Иногда при сличении карты с местностью возникает необходимость найти на карте предмет, видимый на местности. Для этого нужно через точку стояния по ориентированной карте свизировать направление на видимый предмет, после чего на линии визирования на карте отыскать условный знак этого предмета.
Глазомерный способ применяется обычно на среднепересеченной, богатой ориентирами местности, когда разведчик находится на контурах или вблизи от ориентиров. При этом необходимо сориентировать карту и опознать на карте два-три ближайших местных предмета. Затем по глазомерно определенным расстояниям и направлениям до опознанных ориентиров наметить точку стояния на карте. Точность при определении точки стояния этим способом невысокая и тем меньше, чем дальше ориентиры. Так, при расположении от ориентиров на удалении до 500 м, ошибка может быть около 100 м и более (на карте масштаба 1:100 000).
Определение точки стояния промером расстояний применяется при движении вдоль дороги или другого линейного ориентира и преимущественно на закрытой местности или в условиях ограниченной видимости. Расстояние измеряется по спидометру или шагами от любого ориентира, расположенного у дороги, до определяемой точки стояния. Затем это расстояние откладывается на карте от условного знака ориентира вдоль дороги в соответствующем направлении.Точность при этом может быть очень высокой и зависит от величины ошибки измерения расстояния на местности и откладывания его на карте.
Определение на карте своего местонахождения (точки стояния) является зачастую для разведчиков начальным моментом в работе с картой, будь то определение координат разведуемого объекта (цели) или направления движения, разведка местности или подготовка донесения о результатах разведки. Точку стояния можно определить различными способами. При выборе способа учитываются условия обстановки (в том числе условия работы с картой, близость противника и наличие приборов), требуемая точность и условия видимости. Рассмотрим несколько таких способов.
Проще всего определить точку стояния на карте разведчику, находящемуся рядом с каким-либо местным предметом, изображенным на карте (перекресток дорог, отдельный камень или дом и т.п.). В этом случае место расположения на карте условного знака предмета и будет искомой точкой стояния.
По расстоянию и направлению точка стояния определяется обычно на открытой, бедной ориентирами местности, когда опознан только один ориентир, показанный на карте. Порядок действий при этом может быть следующий:
С помощью бинокля, дальномера, на глаз или промером шагами определяется
расстояние до опознанного ориентира и магнитный азимут на него;
Азимут переводится в обратный (обратный азимут отличается от прямого на 180°
Например: А м = 330°, обратный азимут будет (330°-180°) = 150°; А м = 30°, обратный азимут- (180°+30°) =210°. Измеренный на местности магнитный азимут какого-либо направления переводится в дирекционный угол а этого направления по формуле: а = А м + (±ПН).
На карте от ориентира с помощью транспортира по дирекционному углу прочерчивается направление, на котором откладывается измеренное (определенное) расстояние; полученная точка и будет искомой точкой стояния.
Определить точку стояния способом Болотова (рис. 116) можно при наличии не менее трех опознанных ориентиров.
Карту при этом можно не ориентировать. На листе прозрачной бумаги из одной точки, намеченной произвольно, свизировать и прочертить направления на выбранные на местности ориентиры. Наложить этот лист на карту так, чтобы все три прочерченных направления прошли через соответствующие ориентиры на карте. Перенести (переколоть) центральную, первоначально намеченную на листе точку на карту. Это и будет точка стояния.
Обратной засечкой точка стояния определяется на открытой местности, но когда вдалеке видны два-три опознанных ориентира. Компасом измеряются магнитные азимуты на ориентиры; азимуты переводятся в обратные, а затем в дирекционные углы. Затем от ориентиров на карте по дирекционным углам прочерчиваются направления, пересечение которых дает точку стояния. При расстоянии до ориентиров около 5 км ошибка определения точки стояния может достигать 600 м (при пользовании компасом). Более точным результат получится, если пользоваться точными углоизмерительными приборами (буссолью ПАБ-2М, дальномером).
При недостатке времени и наличии не менее трех ориентиров, обозначенных на карте и опознанных на местности, следует сориентировать карту по компасу, свизировать на местности и прочертить через ориентиры на карте направления, пересечение которых даст точку стояния.
Засечкой по одному ориентиру точку стояния можно определить при нахождении на дороге или другом линейном контуре. Следует отыскать на местности любой ориентир, чтобы угол засечки был не менее 20 градусов. По компасу или линейному контуру местности сориентировать карту, а затем, приложив линейку к ориентиру на карте, свизировать направление на ориентир на местности. Пересечение линейки (линии визирования) с линейным контуром и будет точкой стояния.
Нанесение обнаруженного объекта на карту - один из важнейших моментов в работе разведчика. От того, насколько точно объект (цель) будет нанесен на карту, зависит точность определения его координат. Ошибка в определении координат объекта (цели) разведчиком может ввести в заблуждение командира (начальника), принимающего решение на поражение этого объекта (цели), и вызвать огонь средств поражения по пустому месту. Поэтому, работая с картой, разведчик должен быть предельно внимательным и точным во всех измерениях.
Обнаружив объект (цель), разведчик должен определить по разведывательным признакам, что обнаружено. Не прекращая наблюдения за объектом и не обнаруживая себя, нанести объект (цель) на карту.
Для нанесения объекта (цели) на карту существует несколько способов:
Глазомерно объект наносится на карту, если он находится вблизи опознанного ориентира;
По расстоянию и направлению - ориентировать карту и найти на ней свою точку стояния; свизировать на карте направление на обнаруженный объект и прочертить линию; определить расстояние до объекта и отложить на карте расстояние от точки стояния. Полученная точка и будет показывать положение объекта на карте. Если таким образом (графически) невозможно решить задачу (мешает противник, дождь, сильный ветер и т.п.), нужно точно измерить азимут на объект, затем перевести его в дирекционный угол и прочертить по карте из точки стояния направление, на котором отложить расстояние до объекта;
Способом прямой засечки объект наносится на карту с двух-трех точек, с которых можно вести наблюдение за ним. Для этого из каждой из этих точек прочерчивается по ориентированной карте направления на объект (цель), пересечение которых определит его местонахождение;
При нахождении объекта на линии местности (дороге, опушке леса, линии электропередачи и т.д.) достаточно свизировать линию на карте из одной точки до пересечения ее с линейным контуром, на котором расположен объект;
По расстоянию и магнитному азимуту определить расстояние до объекта (цели); измерить магнитный азимут на него; на карте из точки стояния с помощью транспортира прочертить этот азимут (с учетом поправки направления) и на линии отложить расстояние до объекта (цели). Это и будет его местонахождением.
Измерение расстояния - одна из самых основных задач в геодезии. Есть разные расстояния, а также большое количество приборов, созданных для проведения этих работ. Итак, рассмотрим данный вопрос более детально.
Прямой метод измерения расстояний
Если требуется определить расстояние к объекту по прямой линии и местность является доступной для исследования, используется такой простейший прибор для измерения расстояния, как стальная рулетка.
Ее длина - от десяти и до двадцати метров. Еще может применяться шнур или провод, с белыми обозначениями через два и красными через десять метров. При необходимости измерять криволинейные объекты применяется старый и всем хорошо известный двухметровый деревянный циркуль (сажень) или, как еще его называют, «Ковылек». Иногда возникает необходимость произвести предварительные замеры приблизительной точности. Делают это, измеряя расстояние шагами (из расчета два шага равно росту измеряющего минус 10 или 20 см).
Измерение расстояний на местности дистанционно
В случае нахождения объекта измерения в зоне прямой видимости, но при наличии неодолимой преграды, делающей невозможным прямой доступ к объекту, (например озера, речки, болота, ущелья и пр), применяется измерение расстояния дистанционно визуальным методом, а точнее методами, так как существует их несколько разновидностей:
- Высокоточные измерения.
- Низкоточные или приблизительные измерения.
К первым относятся измерения при помощи специальных приборов, таких, как оптические дальномеры, электромагнитные или радиодальномеры, световые или лазерные дальномеры, ультразвуковые дальномеры. Ко второму виду измерений относится такой способ, как геометрический глазомерный. Тут и определение расстояния по угловой величине предметов, и построение равных прямоугольных треугольников, и метод прямой засечки многими другими геометрическими способами. Рассмотрим некоторые из способов высокоточных и приблизительных измерений.
Оптический измеритель расстояния
Такие замеры расстояний с точностью до миллиметра в обычной практике необходимы нечасто. Ведь ни туристы, ни военные разведчики не будут носить с собой габаритные и тяжелые предметы. В основном их используют при проведении профессиональных геодезических и строительных работ. Часто используют при этом такой прибор для измерения расстояния, как оптический дальномер. Он может быть как с постоянным, так и с переменным параллактическим углом и представлять собой насадку к обычному теодолиту.
Измерения производятся по вертикальным и горизонтальным измерительным рейкам, имеющим специальный установочный уровень. такого дальномера достаточно высока, и погрешность может достигать значения 1:2000. Дальность же измерения небольшая и составляет всего лишь от 20 и до 200-300 метров.
Электромагнитный и лазерный дальномеры
Электромагнитный измеритель расстояния относится к так называемым приборам импульсного типа, точность их измерения считается средней и может иметь погрешность от 1,2 и до 2 метров. Но зато эти приборы имеют большое преимущество перед своими оптическими собратьями, так как оптимально подходят для определения расстояния между движущимися объектами. Единицы измерения расстояния у них могут исчисляться как метрами, так и километрами, поэтому их часто применяют при проведении аэрофотосъемки.
Что же касается лазерного дальномера, он предназначен для измерения не очень больших расстояний, обладает высокой точностью и очень компактен. Особенно это относится к современным портативным Эти устройства измеряют расстояние до объектов на расстоянии от 20-30 метров и до 200 метров, с погрешностью не более 2-2,5 мм на всей длине.
Ультразвуковой дальномер
Это один из самых простых и удобных приборов. Он легок и прост в эксплуатации и относится к устройствам, которые могут измерять площадь и угловые координаты отдельно заданной точки на местности. Тем не менее кроме очевидных плюсов есть у него и минусы. Во-первых, из-за небольшой дальности замера единицы измерения расстояния у этого прибора могут исчисляться только в сантиметрах и метрах - от 0,3 и до 20 метров. Также точность замера может незначительно изменятся, так как скорость прохождения звука напрямую зависит от плотности среды, а она, как известно, не может быть постоянной. Тем не менее это устройство отлично подходит для быстрых небольших замеров, не требующих высокой точности.
Геометрические глазомерные способы измерения расстояний
Выше шла речь о профессиональных способах замера расстояний. А что делать, когда под рукой отсутствует специальный измеритель расстояния? Тут на помощь приходит геометрия. Например, если необходимо измерить ширину водной преграды, то можно построить на ее берегу два равносторонних прямоугольных треугольника, как это изображено на схеме.
В данном случае ширина реки AF будет равна DE-BF Углы можно выверить с помощью компаса, квадратного листочка бумаги и даже с помощью одинаковых скрещенных веточек. Здесь проблем возникнуть не должно.
Еще можно измерить расстояние до цели через преграду, использовав также геометрический метод прямой засечки, построив прямоугольный треугольник с вершиной на цели и разделив его на два разносторонних. Есть способ определения ширины преграды с помощью простой травинки или нитки, или способ с помощью выставленного большого пальца…
Стоит рассмотреть этот способ подробнее, так как он является самым простым. На противоположной стороне преграды выбирается приметный предмет (обязательно нужно знать приблизительную его высоту), один глаз закрывается и на выбранный предмет наводится поднятый большой палец вытянутой руки. Потом, не убирая палец, закрывают открытый глаз и открывают закрытый. Палец получается по отношению к выбранному предмету сдвинут в сторону. Исходя из предполагаемой высоты предмета, приблизительно представляется на сколько метров визуально переместился палец. Это расстояние умножается на десять и в результате получается приблизительная ширина преграды. В данном случае сам человек выступает как стереофотограмметрический измеритель расстояния.
Геометрических способов измерения расстояния немало. Что бы о каждом рассказать подробно, понадобится немало времени. Но все они приблизительны и годятся только для условий, когда точное измерение с помощью приборов является невозможным.
Полезные советы туристам. Как определить расстояние по звуку и глазомером. Измерение дальности.
В походе, особенно по неизвестной местности и с не очень подробной картой зачастую возникает потребность в ориентировании и определении дальности до каких либо предметов или объектов. И даже GPS-приемник навигатор тут не выручит, так как к нему должна еще прилагаться и карта. А с ними (на территории России) весьма туго. Привязка же координат с туристической карте весьма условная (+- километр).
Возможно, вам помогут простые советы наработанные многолетним туристическим опытом предшественников.
1. На открытой местности населенные пункты видны с 10-12 км.
2. Многоэтажные строения - 8-10 км.
3. Отдельные одноэтажные (частные) дома - 5-6 км.
4. Окна в домах различимы с 4 км.
5. Трубы печей на крышах - 3 км.
6. Отдельные деревья различимы с 2 км.
7. Люди (в виде точек) - 1,5 - 2 км.
8. Движение рук и ног человека - 700 метров.
9. Переплеты оконных рам - 500 метров.
10. Голова человека - 400 м.
11. Цвет и части одежды - 250-300 м.
12. Листья на деревьях - 200 м.
13. Черты лица и кисти рук - 100 м.
14. Глаза в виде точек - 60-80 м.
В ночное время:
1. Горящий костер (обычных размеров) виден на расстоянии 6-8 км.
2. Свет электрического фонарика (обычного) - 1,5 - 2 км.
3. Горящая спичка - 1-1,5 км.
4. Огонь сигареты - 400-500 м.
Определение расстояние по звуку сильно зависит от плотности воздуха и в еще большей степени от его влажности. Чем выше давление и выше влажность, тем дальше разносятся звуки. Это необходимо учитывать. Для тихого места и при нормальной влажности:
1. Шум железной дороги (идущего поезда) слышен за 5-10 км.
2. Выстрел из ружья - 2-4 км.
3. Гудок автомобиля, треск пускача трактора, громкий свисток - 2-3 км.
4. Лай собак - 1-2 км.
5. Движение автомобилей по шоссе - 1-2 км.
6. Человеческий крик неразборчиво - 1 - 1,5 км.
7. Звук газующего мотора легкового автомобиля - 0,5 - 1 км.
8. Шум падающего дерева (треск) - 800 - 1000 метров.
9. Стук топора, стук по металлическим предметам - 300-500 метров.
10. Спокойный разговор людей - 200 метров.
11. Негромкая речь, кашель - 50 - 100 метров.
Психологические поправки, которые надо учитывать:
2. Расстояние на «гладкой» поверхности (снег, вода, ровное поле) кажется меньше действительного. Ширина реки с пологого берега больше, чем с обрыва.
3. При взгляде снизу вверх склон кажется менее крутым, а расстояние до объектов меньше действительного.
4. Ночь любой свет кажется значительно (!) ближе реального расстояния. Днем светлые предметы так же кажутся более близкими.
5. Обнаженные склоны кажутся более крутыми, чем покрытые растительностью.
6. Обратная дорога кажется более короткой. Ровная дорога кажется короче пересеченной.
Простой способ определения расстояния до предметов методом подобных треугольников.
Этот метод основан на простом математическом соотношении сторон треугольников и знании пары величин, как то: 1) Длина большого пальца человека равна примерно 6 см (60 мм) и 2) Расстояние от большого пальца до глаз человека при вытянутой руке равно примерно 60 см. (Разумеется, вы можете точно измерить свои собственные параметры и внести соответствующие поправки в формулу. Кстати, вместо большого пальца удобнее использовать обычную спичку (длина 45 мм)).
Для того, что бы достаточно точно определить расстояние до объекта, необходимо еще знать его размеры, высоту, в частности.
Например, нам нужно определить расстояние до деревни. Средняя высота стен дома - ок. 3-х метров. Столько же имеет в высоту и крыша. Т.е. высота дома - около 6 метров. Вытягиваем руку, выставив вверх большой палец и оцениваем, в какую часть пальца «укладывается» дом. Допустим, это примерно 1/3 пальца, т.е. 2 см.
В подобных треугольниках истинная высота будет так же соотноситься с истинным расстоянием, как и «проекция» высоты с расстоянием до этой проекции из точки обзора. (или наоборот).
Т.е. 6 метров высоты / Х метров (расстояние) = 2 см/60 см, или
Х метров / 6 = 60/2
Отсюда получаем Что Х = 6 х 30, т.е. до дома 180 метров.
Если знать высоту объекта и иметь при себе линейку (рулетку) то вычислять расстояния можно весьма точно (с достаточной для туристических целей точностью).
Если высота объекта неизвестна даже приблизительно, то предстоит решить немного более сложную задачку, которая позволит вычислить и расстояние до объекта и его высоту. Для этого потребуется сделать два замера проекции высоты объекта с двух разных точек. После первого замера надо приблизиться к объекту на какое то расстояние (и это расстояние запомнить, обозначим его «L», первую проекцию «h1», а вторую «h2»).
Не буду утомлять математическими выкладками, а сразу приведу формулу:
Х = (L x h1) / (h2 - h1) (h2 будет больше, если вы приближались к объекту).
Ну а теперь зная расстояние до объекта несложно вычислить и его высоту (H) :
H (м) = X x h2 / 0.6
Вот такие незамысловатые формулы позволят вам весьма точно ориентироваться на местности и определять расстояния не имея дальномера.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ - ПОСТРОЕНИЕМ ПОДОБНЫХ ТРЕУГОЛЬНИКОВ
При определении расстояния до недоступных предметов используют различные приемы, связанные с построением подобных треугольников.
Определение расстояния по линейным размерам предметов. Для измерения расстояния турист, держа линейку на вытянутой руке, направляет ее на предмет {рис. 56), высота (длина) которого ему примерно известна. Так, рост человека в метрах равен 1,7, колесо велосипеда имеет высоту 0,75, деревянный столб линии связи —5—7, одноэтажный дом с крышей — 7—8, средневозрастной лес — 18—20; легковой автомобиль имеет длину в 4—4,5, грузовой автомобиль — 5—6, железнодорожный пассажирский вагон — 24—25; расстояние между столбами линий связи в среднем составляет 50—60 м и т. д.Допустим, надо определить расстояние до столба линии связи. Нл линейке его изображение заняло 20 мм. Принимая длину руки взрослого человека приблизительно за 60 см, составляем пропорцию:
Длина рукти/расстояние до столба=величина изображения на линейке/высота столба
Х=(0,6*6)/0,02=180
Таким образом - до столба 180 м.
Походные эталоны.
Для измерений на маршруте с помощью построения подобных треугольников туристам полезно знать некоторые другие походные эталоны.
Длина «четверти», то есть расстояние между концами расставленых большого пальца и мизинца у взрослого человека составляет при-мерно 18—22 см. Длина указательного пальца от основания большого пальца 11—13 см, от основания среднего — 7—8 см. Наибольшее расстояние между концами большого и указательного пальцев 16—18 см, между концами указательного и среднего пальцев — 8—10 см. Расстояние от глаз до поднятого большого пальца вытянутой руки — 60— 70 см. Ширина указательного пальца около 2 см, ширина его ногтя 1 см. Ширина четырех пальцев ладони 7—8 см.
Конкретную длину этих и других эталонов каждый турист определяет самостоятельно и записывает в свою походную записную книжку.
Глазомерно расстояние определяют путем сравнения с известным на местности отрезком. На точность глазомерного определения расстояния оказывают влияние освещенность, размеры объекта, его контраст с окружающим фоном, прозрачность атмосферы и другие факторы. Расстояния кажутся меньшими, чем в действительности, при наблюдении через водные пространства, лощины и долины, при наблюдении крупных и отдельно расположенных объектов. И наоборот, расстояния кажутся большими, чем в действительности, при наблюдении в сумерках, против света, в туман, при пасмурной и дождливой погоде. Все эти особенности следует учитывать при глазомерном определении расстояний. Точность глазомерного определения расстояний зависит также от натренированности наблюдателя. Опытным наблюдателем расстояния до 1000 м могут быть определены глазомерно с ошибкой 10-15%. При определении расстояния более 1000 м ошибки могут достигать 30%, а при недостаточной опытности наблюдателя 50%.
Определение расстояний по спидометру. Расстояние, пройденное машиной, определяется как разность показаний спидометра в начале и конце пути. При движении по дорогам с твердым покрытием оно будет на 3-5%, а по вязкому грунту на 8-12% больше действительного расстояния. Такие погрешности в определении расстояний по спидометру возникают от пробуксовки колес (проскальзывания гусениц), износа протекторов покрышек и изменения давления в шинах. Если необходимо определить пройденное машиной расстояние возможно точнее, надо в показания спидометра внести поправку. Такая необходимость возникает, например, пря движении по азимуту или при ориентировании с использованием навигационных приборов.
Величина поправки определяется перед маршем. Для этого выбирается участок дороги, который по характеру рельефа и почвенного покрова подобен предстоящему маршруту. Этот участок проезжают с маршевой скоростью в прямом и обратном направлениях, снимая показания спидометра в начале и конце участка. По полученным данным определяют среднее значение протяженности контрольного участка и вычитают из него величину этого же участка, определенную по карте или на местности лентой (рулеткой). Разделив полученный результат на длину участка, измеренного по карте (на местности), и умножив на 100, получают коэффициент поправки.
Например, если среднее значение контрольного участка равно 4,2 км, а измеренное по карте 3,8 км, то коэффициент поправки
К=((4,2-3,8)/3,8)*100 = 10%
Таким образом, если длина маршрута, измеренного по карте, составляет 50 км, то на спидометре будет отсчет 55 км, т. е. на 10% больше. Разница в 5 км и есть величина поправки. В некоторых случаях она может быть отрицательной.
Измерение расстояний шагами. Этот способ применяется обычно при движении по азимуту, составлении схем местности, нанесении на карту (схему) отдельных объектов и ориентиров и в других случаях. Счет шагов ведется, как правило, парами. При измерении расстоянии большой протяженности шаги более удобно считать тройками попеременно под левую и правую ногу. После каждой сотни пар или троек шагов делается отметка каким-нибудь способом и отсчет начинается снова. При переводе измеренного расстояния шагами в метры число пар или троек шагов умножают на длину одной пары или тройки шагов. Например, между точками поворота на маршруте пройдено 254 пары шагов. Длина одной пары шагов равна 1,6 м. Тогда Д =254Х1,6=406,4 м.
Обычно шаг человека среднего роста равен 0,7- 0,8 м. Длину своего шага достаточно точно можно определить по формуле
Д=(Р/4)+0,37,
где Д-длина одного шага в метрах
Р - рост человека в метрах.
Например, если рост человека 1,72 м, то длина его шага
Д=(1,72/4)+0,37=0,8 м.
Более точно длина шага определяется промером какого-нибудь ровного линейного участка местности, например дороги, протяженностью 200-300 м, который заранее измеряется мерной лентой (рулеткой, дальномером и т. п.). При приближенном измерении расстояний длину пары шагов принимают равной 1,5 м.
Средняя ошибка измерения расстояний шагами в зависимости от условий движения составляет около 2-5% пройденного расстояния.
Счет шагов может выполняться с помощью шагомера (рис.1). Он имеет вид и размеры карманных часов. Внутри прибора помещен тяжелый молоточек, который при встряхивании опускается, а под воздействием пружины возвращается в первоначальное положение. При этом пружина перескакивает по зубцам колесика, вращение которого передается на стрелки. На большой шкале циферблата стрелка показывает число единиц и десятков шагов, на правой малой-сотни, а на левой малой-тысячи. Шагомер подвешивают отвесно к одежде. При ходьбе вследствие колебания его механизм приходит в действие и отсчитывает каждый шаг.
Рис.1 Шагомер
Определение расстоянии по времени и скорости движения. Этот способ применяется для приближенного определения величины пройденного расстояния, для чего среднюю скорость умножают на время движения. Средняя скорость пешехода около 5, а при движении на лыжах 8-10 км/ч. Например, если разведывательный дозор двигался на лыжах 3 ч, то он прошел около 30 км.
Определение расстояний по соотношению скоростей звука и света. Звук распространяется в воздухе со скоростью 330 м/с, т. е. округленно 1 км за 3 с, а свет- практически мгновенно (300000 км/ч). Таким образом, расстояние в километрах до места вспышки выстрела (взрыва) равно числу секунд, прошедших от момента вспышки до момента, когда был услышан звук выстрела (взрыва), деленному на 3. Например, наблюдатель услышал звук взрыва через 11 с после вспышки. Расстояние до места вспышки
Д=11/3 = 3,7км.
Определение расстояний на слух. Натренированный слух-хороший помощник в определении расстояний ночью. Успешное применение этого способа во многом зависит от выбора места для прослушивания. Оно выбирается таким образом, чтобы ветер не попадал прямо в уши. Вокруг в радиусе нескольких метров устраняются причины шума, например сухая трава, ветки кустарника и т. п. В безветренную ночь при нормальном слухе различные источники шумов могут быть слышны на даль-ностях, указанных в табл. 1.
Таблица 1
Определение расстояний геометрическими построениями на местности. Этот способ может применяться при определении ширины труднопроходимых или непроходимых участков местности и препятствий (рек, озер, затопленных зон и т. п.). На рис.2 показано определение ширины реки построением на местности равнобедренного треугольника. Так как в таком треугольнике катеты равны, то ширина реки АВ равна длине катета АС. Точка А выбирается на местности так, чтобы с нее был виден местный предмет (точка В) на противоположном берегу, а также вдоль берега реки можно было измерить расстояние, равное ее ширине. Положение точки С находят методом приближения, измеряя угол АСВ компасом до тех пор, пока его значение не станет равным 45°.
Рис.2 Определение расстояний геометрическими построениями на местности.
Другой вариант этого способа показан на рис. 23,6. Точка С выбирается так, чтобы угол АСВ был равен 60°. Известно, что тангенс угла 60° равен 1/2, следовательно, ширина реки равна удвоенному значению расстояния АС. Как в первом, так и во втором случае угол при точке А должен быть равен 90°.
Определение расстояний по угловым размерам предметов основано на зависимости между угловыми и линейными величинами. Угловые размеры предметов измеряют в тысячных с помощью бинокля, приборов наблюдения и прицеливания. Расстояние до предметов в метрах определяют по формуле
Д = (B / У) * 1000,
где В-высота (ширина) предмета в метрах;
у-угловая величина предмета в тысячных. Например (см. рис. 17), угловой размер наблюдаемого в бинокль ориентира (отдельное дерево), высота которого 12 м, равен трем малым делениям сетки бинокля (0-15). Следовательно, расстояние до ориентира
Д=(12/15)*1000=800 м.
Определение расстояний по линейным размерам предметов заключается в следующем. С помощью линейки, расположенной на расстоянии 50 см от глаза, измеряют в миллиметрах высоту (ширину) наблюдаемого предмета. Затем действительную высоту (ширину) предмета в сантиметрах делят на измеренную по линейке в миллиметрах, результат умножают на постоянное число 5 и получают искомую высоту предмета в метрах.
Д = (Впред. / Влин.) * 5
Например, телеграфный столб высотой 6 м (рис.1) закрывает на линейке отрезок 10 мм. Следовательно, расстояние до него
Д=(600/10)*5=300 м.
Рис.1 Измерение расстояния до столба по линейным размерам предмета.
Точность определения расстояний по угловым и линейным величинам составляет 5-10% длины измеряемого расстояния. Для определения расстояний по угловым и линейным размерам предметов рекомендуется запомнить величины (ширину, высоту, длину) некоторых из них, приведенные в табл. 1.
