3.4.1. Измерение расстояний простейшими способами

В практике решения задач, выполняемых на местности, часто возникает необходимость в измерении расстояний простейшими способами.

В зависимости от обстановки и характера решаемых задач измерения расстояний производят:

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.

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 зависят также от натренированности наблюдателя. Опытным наблюдателей 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%.

Для определения расстояний может использоваться спидометр машины. Расстояние (S), пройденное машиной, определяется как разность показаний спидометра в нача­ле и конце пути. Определенное с помощью спидометра расстояние будет отличаться от действи­тельного расстояния. Погрешности в определении расстояний по спидометру возникают от пробуксовки колес (проскальзывания гусениц), износа протекторов покрышек, изменения давления в ши­нах, из-за рельефа местности и по другим причинам.

Поправка в разность показаний спидометра может быть как положительной, так и отрицательной. Она вводится в измеренное спидометром расстояние с помощью коэффициента корректуры пути (К), значение которого, как правило, определяют перед маршем. Для чего выби­рается участок дороги, который по характеру рельефа и почвенно­го покрова подобен предстоящему маршруту. Этот участок проезжа­ют с маршевой скоростью в прямом и обратном направлении, сни­мая показания спидометра в начале и конце участка. По получен­ным данным определяют среднее значение протяженности контрольно­го участка (SСР) и вычитают из него величину этого же участка (SК), опреде­ленную по карте или на местности рулеткой или другим точным способом. Разделив по­лученный результат на длину участка, измеренного по карте (на местности), и умножив на 100, получают значение коэффициента корректуры пути в процентах.

. (3.6)

Например, если среднее значение протяженности контрольного участка равно 4,2 км, а измеренное по карте – 3,8 км, то коэффициент корректуры пути равен

= 10,5%.

Коэффициент корректуры пути по зависимости (3.6) может быть определен и в ходе марша. Для этого длину пройденного участка маршрута протяженностью 10-15 км определяют по спидометру и измеряют по карте.

Формула для определения пройденного машиной расстояния с учетом известного коэффициента корректуры пути получается в результате преобразования зависимости (3.6). Она имеет вид:

, (3.7)

где SС – расстояние, определенное по спидометру.

Пример. Определить по спидометру с учетом поправки длину пройденного маршрута, если SС = 15,4 км, К = 10,5%.

Решение

= 13,9 км.

Таким образом, при положительном значении величины коэффициента корректуры пути реальное расстояние будет меньше измеренного с помощью спидометра и наоборот.

Определение расстояний по угловым и линейным размерам предметов, как и измерение углов с помощью линейки с миллиметровыми делениями, основа­но на зависимости между угловыми и линейными величинами (см. 3.3.1). При этом выражение (3.1) преобразовывается к следующему виду:

. (3.8)

Линейный размер предмета В должен быть известен. Угло­вой размер предмета У измеряют в тысячных любым из способов, описанных в (3.3.1).

Линейные размеры некоторых предметов (высота, длина, ширина) приведены в таблице 3.6.

Например, угловой размер наблюдаемого в бинокль правого столба (рисунок 3.6) равен 0-14. Средняя высота столба линии связи (таблица 3.6) равняется 6 м. Следовательно, расстояние до него

≈ 430 м.

Таблица 3.6 – Линейные размеры некоторых предметов

Измерение расстояний шагами применяется обычно при движении по азимуту, составлении схем местности и в других случаях. Счет шагов ведется, как правило, парами.

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

, (3.9)

где L – длина одного шага, м;

Р – рост человека, м.

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

= 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% от пройденного расстоя­ния.

Счет шагов может выполняться с помощью шагомера. 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.

Определение расстояний по соотношению скоростей звука и све­та основано на том, что звук распространяется в воздухе со скоростью 330 м/с, то есть округленно 1 км за 3 с, а свет – практически мгновенно (300 000 км/с).

Например, наблюдатель услышал звук взрыва через 11 с после вспышки. Расстояние до места взрыва равно Д = 11: 3 = 3,7 км.

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 источники 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 3.7.

Таблица 3.7 – Дальность слышимости различных источников шума

Определение расстояний по времени и скорости движения применяется для приближенного определения величины прой­денного расстояния, для чего среднюю скорость умножают на время движения. Средняя скорость пешехода около 5 км/ч, а при движе­нии на лыжах – 8–10 км/ч. Например, если человек двигался на лыжах 3 ч, то он прошел около 27 км.

Способ определения расстояний геометрическими построениями на мест­ности может применяться при определении ширины труднопроходимых или непроходимых участков местности и препят­ствий (рек, озер, затопленных зон и т.п.). На рисунке 3.12а показано определение ширины реки построением на местности равнобед­ренного треугольника. Так как в таком треугольнике катеты рав­ны, то ширина реки АВ равна длине катета АС. Точку А выбирают на местности так, чтобы с нее был виден какой-нибудь местный предает (точка В) недалеко от уреза воды на противоположном берегу, а также, чтобы вдоль берега реки под прямым углом к направлению на точку В можно было отложить расстояние, равное ширине реки. Положение точки С находят методом приближения, измеряя угол АСВ компасом или другим способом до тех пор, пока его значение не станет равным 45° (7-50).

Другой вариант этого способа показан на рисунке 3.12б. Точку С выбирают так, чтобы угол АСВ был равен 60° (10-00) . Известно, что ко­синус угла 60° равен 0,5 и, следовательно, ширина реки АВ будет равна удвоенному значению расстояния АС. Во вто­ром случае, как и в первом, угол при точке А должен быть равен 90°.