Измерение расстояний на местности

Расстояния на местности в зависимости от обстанов­ки, характера решаемой задачи и необходимой точности измеряют: глазомерно; по спидометру машины; по угловым и линейным разме­рам предметов; промером шагами; по соотношению ско­ростей света и звука; на слух; по времени и скорости движения; геометрическими построениями на местности.

Для измерений больших расстояний, требующих большой точности, используют различные приборы: радиодальномеры, светодальномеры, дальномеры.

Житель равнины неплохо оценивает расстояние на ровном месте, но делает грубые ошибки в горах. Горожанин часто теряется, когда ему надо определить расстояние в естественных природных условиях.

Рис. 113. Определение расстояния путём мысленного отложения известного отрезка

Измерение растояний на глаз. Способность человека оценивать на глаз расстояния до окружающих его предметов и размеры предметов называется глазомером. Глазомерным способом, самым простым и быстрым, должен отлично владеть каждый сотрудник ОВД. Способность оценивать расстояния на глаз основывается на следующем:

а) чем ближе предмет, тем яснее и резче мы его видим и тем больше внешних подробностей на нем различаем;

б) чем ближе предмет, тем он кажется больше.

Прежде всего необходимо развить у себя способность мысленно представлять и уверенно отличать на местности несколько наиболее применяемых отрезков расстояний в 100, 200, 400, 800 и 1000 м. Изучив как следует эти исходные отрезки и запечатлев их в своей зрительной памяти, легко научиться мысленно сравнивать с ними и оценивать другие расстояния (рис. 113).

В процессе такой тренировки основное внимание надо обращать на учет побочных явлений, которые влияют на точность глазомерного определения расстояний. Перечислим основные из них:

1. Более крупные предметы кажутся ближе мелких предметов, находящихся на том же расстоянии;

2. Более близкими кажутся предметы, видимые резче и отчетливее, поэтому:

а) предметы яркой окраски (белой, желтой, алой) кажутся ближе, чем предметы темных цветов (черного, коричневого, синего);

б) ярко освещенные предметы кажутся ближе слабо освещенных, находящихся на том же расстоянии;

в) во время тумана, дождя, в сумерки, в пасмурные дни, при насыщенности воздуха пылью наблюдаемые предметы кажутся дальше, чем в ясные солнечные дни;

г) чем резче разница в окраске предметов и фона, на которою они видны, тем более уменьшенными кажутся расстояния до этих предметов, например, зимой снежное поле как бы приближает все находящиеся на нем более темные предметы;

3. Чем меньше промежуточных предметов находится между глазом и наблюдаемым предметом, тем этот предмет кажется ближе, в частности:

а) предметы на ровной местности кажутся ближе; особенно сокращенными кажутся расстояния, определяемые через обширные открытые водные пространства: противоположный берег всегда кажется ближе, чем в действительности;

б) складки местности (овраги, лощины), пересекающие измеряемую линию, как бы уменьшают расстояние;

в) при наблюдении лежа предметы кажутся ближе, чем при наблюдении стоя;

4. При наблюдении снизу вверх от подошвы горы к вершине предметы кажутся ближе, а при наблюдении сверху вниз дальше.

Глазомерная оценка расстояний может облегчаться и контролироваться следующими приемами:

а) использованием нескольких глазомерщиков для измерения одной и той же линии независимо друг от друга (среднее из результатов всех определений дает более точную величину расстояния при условии, конечно, что все глазомерщики будут одинаково хорошо натренированы);

б) сравнением измеряемого расстояния с обозначенным на местности протяжением, величина которого известна (например, вблизи измеряемого участка может проходить воздушная линия связи или линия электросети, расстояние между столбами которых известно; точно так же может быть использовано расстояние между километровыми столбами и т. п.).

На точность глазо­мерного определения расстояния оказывают влияние освещенность, размеры объекта, его контраст с окружа­ющим фоном, прозрачность атмосферы и другие факто­ры. Все эти особенности следует учи­тывать при глазомерном определении расстояний. Точность глазомерного определения расстояний зави­сит также от натренированности наблюдателя. Практически установлено, что точность определения расстояний глазомером весьма различна: на ближних дистанциях до 1000 м при наличии некоторого опыта может быть в пределах 10 –15%, на средних дистанциях (2 – 4 км) может достигать 20 – 30%, а на больших дистанциях свыше 4 км ошибка может достигать до 40 – 50%.

У каждого человека существуют присущие лишь ему особенности различения предметов. Умение глазомерно оценивать расстояния по показателям видимости отдельных предметов приобретается путем использования индивидуальных особенностей видения, которые устанавливаются следующим образом. Наблюдатель определяет на глаз различные расстояния. Степень уменьшения предметов по высоте изменяется в зависимости от расстояния. Так, при расстоянии 100; 200; 300; 400; 500 м степень уменьшения предметов соответственно достигает 1:1; 1:2;1:3;1:4;1:5 и т.д. При этом учитывают влияние перечисленных выше факторов на видимость предметов. Затем установленные глазомерно расстояния проверяют по карте или непосредственно измеряют шагами и определяют величину погрешности. Определение расстояний и их проверку повторяют в различных условиях видимости до тех пор, пока измеряющий не приобретет соответствующих навыков оценки всех расстояний, при которых ошибка не будет превышать 10%.

Для распознавания предметов при нормальном зрении и хороших условиях видимости можно руководствоваться таблицей расстояний различимости предметов, составленной по многолетним наблюдениям (табл. 13).

Глазомер можно развить путем постоянных и терпеливых упражнений. Для развития глазомера надо в различных условиях местности, в разную погоду упражнять свой глаз в определении расстояний, сравнивая результаты с показателями расстояний, измеренных каким–либо точным прибором или по карте. В развитии глазомера огромную роль играют туризм, альпинизм, охота, различные спортивные игры – футбол, хоккей, теннис, городки, баскетбол, волейбол – и другие виды спорта.

Таблица 13

Наименование предмета

Расстояние, км

Большие башни, церкви, элеваторы Населенные пункты Крупные здания Заводские трубы Отдельные дома Окна в домах без переплетов Трубы на крышах Отдельные деревья, столбы, люди Машины, повозки на земле Лошади, скот — различаются ноги Переплеты в окнах Голова человека Цвета и части одежды Черепица, доски на крышах, листья деревьев Пуговицы, подробности одежды Лица людей Выражение лица, кисти рук Глаза человека в виде точек Белки глаз

16-21 1,5-1 0,7 0,5 0,4 0,27 0,21 0,16 0,115 0,1 0,06 0,02

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 (обычно под левую ногу). Чтобы не сбиться, после каждой сотни пар шагов делается отметка ка­ким – нибудь способом (записать на бумаге, положить в карман камушек или шишку) и отсчет начинается снова. Чтобы повысить точность измерения расстояний шагами, необходимо:

а) натренироваться в ходьбе ровным шагом, особенно в неблагоприятных условиях (на подъемах и спусках, при движении по кочковатому лугу, болоту, в кустарнике и т. п.);

б) знать длину своего шага в метрах.

При переводе измеренного расстояния шагами в метры чис­ло пар шагов умножают на длину одной пары шагов. Например, между точками поворота на маршруте пройдено 254 пары шагов. Если длина одной пары шагов равна 1,6 м. Тогда

Д = 254 п.ш. х 1,6 м = 406,4 м

Обычно шаг человека среднего роста (170 см) равен 0,7– 0,8 м. Длину своего шага достаточно точно можно опре­делить по формуле

где Д – длина одного шага в метрах;

Р – рост человека в метрах.

Например, если рост человека 1,72 м, то длина его шага

Более точно длина шага определяется промером ка­кого – нибудь ровного линейного участка местности, на­пример дороги, протяженно­стью 200 – 300 м, который за­ранее измеряется мерной лен­той (рулеткой и т. п.). Для определения длины шага необходимо пройти измеренный участок несколько раз, считая шаги. Затем посчитать среднее арифметическое количество шагов на участке. После этого разделить протяжённость участка на среднее арифметическое количество шагов. Полученный результат и будет длиной одного шага. 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. 114). 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 (2) стрелка показывает число единиц и де­сятков шагов, на правой малой (3) – сотни, а на левой ма­лой (4) – тысячи. Шагомер подвешивают отвесно к одежде, к пуговице или на крючок. При ходьбе вследствие колебания его механизм прихо­дит в действие и отсчитывает каждый шаг. Шагомер работает и тогда, когда на месте переступают или встряхивают его, поэтому надо избегать этого, чтобы не внести ошибки в результаты измерений.

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, износа протекторов покрышек и изменения давления в шинах. Если необходимо опреде­лить пройденное машиной расстояние возможно точнее, надо в показания спидометра внести поправку.

Рис. 114. Шагомер: 1 – корпус; 2 – шкала единиц и десятков шагов; 3 – шкала сотен шагов; 4 – шкала тысяч шагов; 5 – стрелки отсчетов

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:

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.

Определение расстояний по угловым размерам предмета. Для измерений на местности применяются различного рода угломерные приборы, дальномеры и т. п. Кроме того, для измерений и расчетов широко используются топографические карты.

Наряду с этим в боевых условиях постоянно возникает необходимость быстро, простейшими приемами определять непосредственно на местности расстояния до целей, ориентиров и других объектов. Такие простейшие линейные и угловые измерения требуются при наблюдении за полем боя и особенно при подготовке исходных данных для стрельбы. Угловые измерения часто применяются также для определения расстояний и высоты местных предметов.

В повседневной практике углы измеряются в градусной мере. Эта градусная система мер очень удобна для точного измерения углов и направлений, но несколько сложна для вычислений. Поэтому в войсковой практике, особенно в стрелковом деле, где при вычислениях постоянно приходится пользоваться соотношением между угловыми и линейными величинами и быстро совершать переход от углов к длине линий и обратно, вместо градусной системы мер применяется артиллерийская, более простая и удобная для быстрых и приближенных вычислений. В этой системе за единицу угловых мер принят центральный угол круга, стягиваемый дугой, равной 1:6000 длины окружности. Такая единица угловых мер называется делением угломера (так как она применяется почти на всех артиллерийских и стрелковых угломерных приборах) или тысячной.

Рис. 115. Тысячная доля дистанции как мера угла

Рассмотрим сущность и преимущества этой системы угловых мер. Допустим, что мы находимся на местности в центре окружности, проходящей через какой-нибудь местный предмет, например, дом (рис.115). Радиус этой окружности обозначим через Д(дистанция). Как известно из геометрии, длина окружности примерно в 6 раз больше длины радиуса (так как С = 2пR = 6,28 R, или, округленно, C= 6R. Следовательно, если окружность разделить на 6000 равных частей, как это принято в рассматриваемой системе угловых мер, то длина t одного такого деления в линейной мере получится равной:

или, так как С = 6 Д, получим приближенно:

Таким образом, длина 1:6000 части окружности (т. е. одно деление угломера) равна одной тысячной доле дистанции. В этом и заключается преимущество данной системы угловых мер по сравнению с градусной: мерой углов здесь служит линейный отрезок равный тысячной доле дистанции, что позволяет быстро и легко посредством простейших арифметических действий переходить от угловых измерений к линейным и обратно.

При измерении углов в тысячных принято называть и записывать раздельно сначала число сотен тысячных, а затем десятков и единиц их. Если при этом сотен или десятков не окажется, то вместо них называют и записывают нули. Таким образом, отсчеты углов получаются в следующем виде (табл. 14):

Таблица 14

Угол в тысячных	Записывается	Читается
	12-50	Двенадцать, пятьдесят
	1-55	Один, пятьдесят пять
	0-35	Ноль, тридцать пять
	0-01	Ноль, ноль один

Зная систему деления окружности в градусной мере (360° = 21600') и в тысячных (60-00 = 6000), нетрудно установить соотношение между ними:

- одно деление угломера 0-01= 21600′: 6000= 3′, 6;

- одно большое деление угломера (т. е. 100 тысячных) 1-00=3',6 х100=360'=6°.

Рассмотрим далее простейшие способы измерения углов на местности в тысячных.

Измерение углов полевым биноклем. В поле зрения бинокля имеются две взаимно перпендикулярные угломерные шкалы (рис. 116); одна из них служит для измерения горизонтальных углов, другая для измерения вертикальных. Величина одного большого деления соответствует 0-10 (десяти тысячным), а малого 0-05 (пяти тысячным).

Рис.116. Измерение углов биноклем

Для измерения угла между двумя какими-либо направлениями надо, глядя в бинокль, совместить один из штрихов угломерной шкалы с одним из этих направлений и подсчитать число делений до второго направления. Умножив затем этот отсчет на цену одного деления, получим величину измеряемого угла в тысячных. Подставив данные измерений в формулу тысячной:

где: Д – расстояние;

В – высота (ширина) объекта в метрах;

У – угловая величина,

получим расстояние до измеряемого объекта. Например, угловой размер наблюдаемого в бинокль ориентира (отдельное дерево), высота которого 12 м, равен трем малым делениям сетки бинокля (0-15). Следовательно, расстояние до ориентира

Измерение углов при помощи линейки. При отсутствии бинокля можно воспользоваться для измерения углов обычной линейкой с миллиметровыми делениями. Если такую линейку держать перед собой, на расстоянии 50 см от глаза, то одно ее деление (1 мм) будет соответствовать 0-02. В этом легко убедиться из самой сущности понятия тысячной, рассмотренного выше (в данном случае Д = 50 см т.е. одна тысячная дистанции равна 0,5 мм; поэтому одному миллиметру будет соответствовать угол, равный двум тысячным, т. е. 0-02).

Точность измерения углов этим способом зависит от навыка в вынесении линейки точно на 50 см от глаза. В этом можно быстро натренироваться с помощью бечевки (рис. 117).

Рис. 117. Проверка длины вытянутой руки

Пример (см. рис. 118). Определить угол между направлением на смежные телеграфные столбы.

Решение. Совместив одно из делений линейки с направлением на первый столб, подсчитывают число делений до другого столба. Их получилось 25. Тогда искомый угол будет равен:

25 мм х 0–02 = 0–50

Рис. 118. Приблежение углов, с помощью линейки в тысячных на предметы местности известных размеров

С помощью линейки удобно измерять малые углы и в градусах (до 30°). В этом случае ее следует выносить на расстояние 60 см от глаза. Тогда 1 смна линейке будет соответствовать 1°. Например, если при измерении угла отсчитано, допустим 12 см, то, следовательно, этот угол равен 12°.

Измерение углов подручными предметами. Вместо линейки с делениями можно использовать палец, ладонь руки или любой подручный небольшой предмет (спичечную коробку, карандаш, сигарету и т. п.), размер которого в миллиметрах известен. Для измерения угла такая мерка также выносится на расстояние 50 смот глаза и по ней путем сравнения определяется искомая величина угла, далее вычисляется расстояние по той же формуле тысячной (рис.119). При определении расстояний этим способом желательно пользоваться таблицей 15.

Определение расстояний по линейным размерам предметов. 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 количество миллиметров ленейки, перекрывавших этот предмет, результат умножают на постоянное число 5 и получают искомую дальность до предмета в метрах.

Например, телеграфный столб высотой 6 м закрывает на линейке отрезок 10 мм. Следовательно, расстояние до него:

Точность определения расстояний по угловым и линейным величинам составляет 5 – 10% длины измеряемого расстояния и зависит от умения выносить линейку точно на 50 см от глаза.

Рис. 119. Измерение углов с помощью подручных предметов

Для определения расстояний по угловым и линей­ным размерам предметов рекомендуется запомнить ве­личины (ширину, высоту, длину) некоторых из них, при­веденные в таблице 15.

Определение расстояний по соотношению скоростей звука и света. Звук распространяется в воздухе со скоростью 330 м/с, т. е. округленно 1 км за 3 сек, а свет – практически мгновенно (300 000 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 секунд после вспышки. Расстоя­ние до места вспышки

км

Таблица 15

Измеряемый объект	Размеры объекта
Высота (м)	Ширина (м)	Длина (м)
Деревянный столб линии связи Расстояние между столбами линии связи Расстояние между опорами электросети высокого напряжения Средневозрастной лес Автомобиль грузовой Легковой автомобиль Человек среднего роста Опора линии электропередач Средний танк Бронетранспортер Мотоцикл с коляской Пассажирский вагон Железнодорожная цистерна Товарный вагон	5-7   -   - 18-20 1,3 1.7 2,5 2-2,5	- - -   - - 2-3.5 1.5 - - 3-3,5 2-2,4 1,2 2,8 2,7	- -   - 5-6 - - 6-7 5-6

Таблица 16

Источники шума	Средняя дальность слышимости (м)
Шаги человека Треск сломанной ветки Негромкий разговор, кашель, заряжание оружия Негромкие команды, бряцание оружия, снаряжения, котелков Забивка в землю кольев вручную Движение автомобиля по шоссе Громкий крик, удары металла по металлу Движение танка по грунтовой дороге Стрельба очередями Орудийная стрельба Шум мотора самолёта в ясную морозную ночь	3-4 км 10-15 км до 40 км

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 дальностях, указанных в таблице 16.

Определение расстояний 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 подразделение двигалось в пешем порядке 3 ч, то он прошёл около 15 км.

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 рисунке 120–апоказано 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.

Рис. 120. Определение расстояний геометрическими построе­ниями на местности

Положе­ние точки С находят методом приближения, измеряя угол АСВ компасом до тех пор, пока его значение не станет равным 45°.

Другой вариант этого способа показан на рисунке 120–б. 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°.