Измерение расстояния до недоступного объекта

Определение расстояний

Наблюдая человека с разных расстояний, легко заметить, что по мере его удаления отдельные подробности одежды, лица, фигуры делаются для наблюдателя неразличимыми, а затем исчезают. Видимость деталей меняется в зависимости от времени суток, состояния погоды, яркости фона и самого предмета. Так, например, в сумерки, в дождливый день в тени леса все предметы кажутся дальше и, наоборот, в ясный солнечный день на открытой мест* ности — ближе.

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

Наименование предмета Расстояние
(в километрах)
Большие башни, церкви, элеваторы 16-21
Населенные пункты 11
Крупные здания 9
Заводские трубы 6
Отдельные дома 5
Окна в домах без переплетов 4
Трубы на крышах
Отдельные деревья, столбы, люди 2
Машины, повозки на земле 1,5-1
(в метрах)
Шасси самолета 800
Лошади, скот- различаются ноги 700
Переплеты в окнах 500
Голова человека 400
Цвета и части одежды
Черепица, доски на крышах, листья деревьев 210
Пуговицы, подробности одежды 160
Лица людей 115
Выражение лица 100
Глаза человека — точками 60
Белки глаз 20

Измерение расстояний до недоступных предметов

На противоположном берегу реки человек идет параллельно берегу слева направо. Вытянув руку по направлению движения пешехода, смотрите одним правым глазом на конец пальца, ожидая, когда человек заслонится им. В тот же момент закройте правый глаз и откройте левый — человек словно отскочит назад. Сейчас же считайте, сколько шагов сделает пешеход, прежде чем снова поравняется с вашим пальцем.

Измерение расстояний
до недоступных предметов

Расстояние от вас до человека на другом берегу реки определяется из пропорции Д / П = Л / Г , откуда Д= П * Л / Г.

Пример. Расстояние между зрачками глаз Г = 6 см, от конца вытянутой руки до глаза Л = 60 см. Пешеход прошел расстояние П, равное 18 шагам; в среднем шаг равен 75 см. Подставляя эта величины в формулу, получаем Д = 18 * 60 / 6 =180 шагам, или 180X0,75 = 135 м.

Измерив расстояния между зрачками и от глаз до конца вытянутой руки, надо получить и запомнить их отношение, которое у большинства людей достигает 10.

Затруднение может возникнуть лишь в определении пройденного расстояния, так как не всегда можно воспользоваться шагами человека. В этом случае нужно запомнить длину наиболее распространенных предметов. Таким образом, можно оценить пройденное человеком расстояние, сравнив его с длиной дома, вагона, шириной окна и других предметов, до которых надо определить расстояние. Остается только умножить их длину на полученное отношение — Л/Г .

Расстояние до горизонта

На открытом пространстве расстояние до видимого горизонта зависит от высоты точки наблюдения над земной поверхностью. Если вы находитесь на плоской равнине степи и высота наблюдения составляет около 2 м, расстояние от вас до горизонта — около 5-6 км. Если сидите в лодке и высота составляет около 1 м, горизонт находится от вас на удалении 3.5-4 км.

Чем выше точка наблюдения тем дальше от вас отодвигается горизонт. Так находясь на вершине маяка высотой 20 метров, вы можете видет поверхность моря на 17 км. Если же плывя в лодке, вы увидите над горизонтом свет этого маяка, то можете прибавить это расстояние к расстоянию от вас до горизонта и получите расстояние до маяка, примерно 22 км.

Для идеальнокруглой Земли вычислить расстояние до горизонта нетрудно. В морских астрономических ежегодниках публикуются таблицы удаления горизонта для разной высоты положения глаза наблюдателя над поверхностью моря. Если вы не имеете таких таблиц, то запомните, что в грубом приближении расстояние до горизонта в милях равно квадратному корню из выраженной в футах высоты глаз наблюдателя над поверхностью.

Расстояние до горизонта можно вычислить по формуле:
S = [(R+h) 2 — R 2 ]?
где:
R — радиус Земли 6367250 м.
h — высота наблюдения на поверхностью

Измерение ширины реки при помощи травинки

Определение ширины реки
при помощи травинки

Выбираем на противоположном берегу, в непосредственной близости от него, два заметных предмета и, стоя по другую сторону реки с вытянутыми руками, в которых зажата травинка, закрываем промежуток между выбранными предметами. Один глаз должен быть закрыт.

После этого сложив травинку пополам, отходим от берега реки до тех пор, пока расстояние между выбранными предметами не закроется сложенной травинкой. Затем измеряем промежуток между двумя точками своего стояния. Расстояние между ними будет равно ширине реки.

Измерение по тени предмета

Ставим отвесно палку в тени дерева недалеко от ее верхушки и измеряем длину части палки, покрытой тенью.

Тогда ВБ / АБ = ДГ / АГ , откуда ДГ = АГ * ВБ / АБ , т.е., разделив длину покрытой тенью части палки на расстояние от нее до верхушки тени дерева и помножив это число на длину тени от дерева, получим высоту дерева или любого другого предмета.

Пример. Длина палки 2м, а ее тень 1,5 м, следовательно, высота предмета пропорционально больше длины его тени (рис. 38).

Когда тень от палки равна ее длине, то высота предмета также равна длине своей тени.

Определение высоты предмета по теням Определение высоты предмета по его тени

Измерение по росту человека.

Определение высоты
предмета по своему росту

Отойдя от дерева на известное расстояние АД (рис. 39), ложимся головой к точке А и ногами, между которыми зажата палка, к дереву в точке В так, чтобы наш луч зрения проходил через верх палки на вершину дерева. Тогда ED = AD * CB / AB.

Определение ширины реки шагами

Определение ширины реки
шагами

Определение ширины реки шагами. Выбираем на противоположном берегу какой-нибудь заметный предмет, например лодку. Становимся против нее и под прямым углом к этому направлению, вдоль берега, отсчитываем определенное число шагов, например 50; ставим палку, затем в том же направлении снова отсчитываем уже половинное число шагов (в нашем примере 25) и от этого места идем под прямым углом от берега до тех пор, пока не окажемся на одной прямой с палкой и лодкой. Удвоенное количество шагов от берега до нашей остановки в створе, т. е. 30×2=60 шагов, и есть ширина реки.

Если после установки палки, как и до ее установки, мы отсчитали 50 шагов, то расстояние от берега до створа равно ширине реки.

Измерение расстояний путем мысленного последовательного отложения известного отрезка.

Определение расстояния путем
мысленного последовательного
отложения известного отрезка

Вы видите опору линии электропередачи и, не доходя до нее, столбик. Становитесь с ним в створ. Оценивайте расстояние от себя до столбика. Допустим оно равно 100 м. Эту длину мысленно переносите на участок между столбиком и опорой, учитывая, что расстояние кажется тем меньшим, чем далее от наблюдателя оно откладывается. В данном случае первый отрезок оказался равным второму. Таким образом, расстояние от вас до опоры равно 200 м.

Ошибки бывают очень грубые при резкой перемене обстановки, например прл переходе с заросшей кустарником поляны на пашню, ночью при лунном свете на городских улицах, при определении расстояния до предмета, основание которого заслонено какой-нибудь возвышенностью (холм, дом и т. п.),

Ориентирование по свету

Источник света видимость
При наблюдении с воздуха
Маяки светосильные и большой высоты до 75 км
Вертикальные лучи прожектора 60 км
Маяки небольшой светосилы и малой высоты 20 км
Фары автомобиля, трактора 10 км
При наземном наблюдении
Вертикальные лучи прожектора до 50 км
Костры 8 км
Зарница на облаках 5 км
Мигающий огонь или отблески ружейных выстрелов 1.5 км
Карманный электрический фонарь 1.5 км
Зажженная сигарета 0.5 км

Скорость света в воздухе примерно равна скорости света в вакууме и составляет 300 000 км в секунду, поэтому нетрудно вычислить расстояние до объекта наблюдения, измерив время прохождения света в прямом и обратном направлении. К сожалению описание методики и техники таких измерений, занимает слишком много места и не помещается в отведенные под сайт мегабайты.

Т.к. скорость света в 1000 000 раз больше скорости звука, обычно считают, что свет распространяется мгновенно, поэтому , увидев, молнию считайте секунды до первого раската грома. Из таблицы можно, примерно, определить расстояние до того места куда пропал разряд.

Время Расстояние в км.
Через 1 сек. 1/3
2 сек. 2/3
3 сек. 1.0
4 сек 1.1/3

Ориентирование по звукам

Конечно, люди не обладают такими замечательными ушами, как зайцы или олени, но все-таки уши нередко заменяют нам глаза. Особенно ночью или в туман, когда видимость ограничена, на сильно пересеченной местности или в лесу, как ночью, так и днем, от слуха куда больше толку чем от зрения.

Если нет органический изменений слухового аппарата, то расстояние до различных источников шума можно определитьпо следующей таблице:

Источник звука Расстояние
Раскаты грома 5-10 км
Шум поезда 10 км
Паровозный и пароходный гудок, мощная сирена 7-10 км
Стрельба их охотничьего ружья 2-5 км
Автомобильный гудок, ржание лошадей, лай собак 2-3 км
Шум грузовой машины, неразборчивый крик 1 км
Треск падающих деревьев. 0,8 км
Шум шагов по дороге, стук весел, рубка леса 0,25-0,5 км
Звяканье посуды, разговор, кашель 0,05-0,075 км

Данные приведенные в таблице весьма приблизительны, условия распространения звуков сильно зависят о времени суток и погодных условий.

Хорошо слышны звуки на открытой водной поверхности, в степи, в тихую погоду при отсутствии ветра и яркого солнца, даже в тумане.

В тихую летнюю ночь обычный человеческий голос на открытом пространстве слышно иногда на полкилометра. В морозную осеннюю или зимнюю ночь возможна поразительная слышимость. Это касается и речи, и шагов, и звяканья посуды или оружия. В таких условиях очень легко ошибиться в определении расстояний “на слух”.

Кроме того следует учитывать, что ветер, дующий в вашу сторону, приближает звуки, а от вас — удаляет. Считается, что ветер может относит звук в сторону, но при сильном ветре вы вряд ли чего услышите с большого расстояния, поэтому ошибка большой не будет. Хотя имейте это ввиду, мало ли каких чудес не бывает.

Слышимость ухудшается при малейшем дожде, а также в жаркую солнечную погоду, против ветра, в лесу, кустарнике или камыше, на рыхлом снегу и на песчаном грунте. Речь, свистки и другие высокие звуки становятся неслышными за высокой горой, холмом, выемкой, стеной, домом и за другими препятствиями.

Также как можно смотреть и не видеть, можно слушать и не слышать. Как музыкант слышит звучание каждого инструмента с симфоническом оркестре и может следить за его партией, так и находясь на природе необходимо научиться различать каждый звук. Не просто слышать птичий гомон, но и различать голос каждой, определять куда она летить, где какое дерево скрипит. Без тренировки такое не получится.

В природе средней полосы и севера животные почти не издают громких звуков или издают их очень редко, поэтому почти все звуки, означающие опасность, производятся человеком. Если слышите даже самый слабый подозрительный шум, необходимо замереть на месте и слушать. Возможно, что источник звука вторично обнаружит себя. Неопытный и нетерпеливый охотник выдаст свое присутствие первым, тем самым спугнет зверя, за которым охотится. Вообще-то у психически нормального человека выдержка значительно выше, чем у животных. А если это был человек, ну тут уж кто – кого.

Звуковая пеленгация может проводиться с точностью до 3 градусов. Звук меняется, когда источник его передвигается по мягкой, мокрой или жесткой почве, по улице, по проселочной или полевой дороге, по мостовой или покрытой листьями почве. Необходимо учитывать, что сухая земля лучше передает звуки, чем воздух. Поэтому прислушиваются, приложив ухо к земле или к стволам деревьев.

Для улучшения слышимости надо приложить к ушным раковинам согнутые ладони, котелок, отрезок трубы. Чтобы увеличить слышимость в направлении ветра, нужно подняться на дерево, пригорок и т.д. Ночью слух обостряется.

Ночью звуки хорошо передаются по земле. Существуют определенные способы, помогающие слушать ночью, а именно:

лежа: приложить ухо к земле;

стоя: один конец палки прислонить к уху, другой конец упереть в землю;

стоять, слегка наклонившись вперед, перенеся центр тяжести тела на одну ногу, с полуоткрытым ртом, — зубы являются проводником звука.

Плотно прижать ухо к земле мешает трава, поэтому можно посоветовать старый, доэлектронный способ подслушивания. Возьмите кружку, стакан или котелок, поставьте его на землю дном вверх (древние шпионы предпочитали приставлять к стенам и дверям хрустальные бокалы, но в лес хрусталь тащить могут только аристократы или …. сами знаете кто). Теперь приложите ухо ко дну и слышимость резко улучшится.

Можно приложить ухо к положенной на землю сухой доске, которая выполнит роль акустической линзы, или к сухому бревну, вкопанному в землю.

Автомеханики начала века, когда еще не было компьютеризированных стендов для диагностики неисправностей автомобиля, приставляли сухую палку в двигателю а второй конец к уху и таким образом прекрасно слышали, что происходит внутри двигателя.

При необходимости можно изготовить самодельный водяной стетоскоп. Для этого используется стеклянная бутылка (либо металлическая фляга), заполненная водой до горловины, которую зарывают в грунт до уровня воды в ней. В пробку плотно вставляют трубку (пластмассовую), на которую одевают резиновую трубку. Другой конец резиновой трубки, снабженный наконечником, вставляют в ухо. Для проверки чувствительности прибора ударить пальцем землю на расстоянии 4 м от него, киньте шишку. Звук от удара или падения будет ясно слышен.

Горы, леса, здания, овраги, ущелья и глубокие лощины изменяют направление звука, создавая эхо. Порождают эхо и водные пространства, способствуя его распространению на большие расстояния. Опушка леса представляет собой как бы звуковое зеркало. Скорость звука в воздухе 330 м/сек.( для справки — в воде 1500 м/сек, в стали 5000 м/сек), поэтому односложное эхо можно услышать на расстоянии 33 метра от преграды, например, сюда — да, ручью — чью, двухсложное эхо на расстоянии не менее 66 метров напр. отвечаешь — чаешь невозможно – можно. Измерив время прихода эхо и зная скорость распространения звука несложно вычислить расстояние до препятствия.

Слышимость через, воду, землю и твердые тела лучше, с чем в воздухе, разнообразное подземные работы прослушивают я в горных породах на различных расстояниях. В плотных скальных породах звуки слышны дальше, чем в глинистых и песчаных. В меловых породах работа ударным инструментом слышно вдвое дальше, чем в глине. Опытные слухачи улавливали шумы в них на расстоянии 40 м и одновременно определяли направление звука. В песках удавалось различать шум от земляных и плотницких работа расстоянии в 30 метров. В скальных породах слышимость бурения достигает 60-80 метров. Трещиноватость и пустоты ухудшают их звукопроницаемость.

Источник

Определение недоступных расстояний

В практике инженерно-геодезических работ часто оказывается невозможным непосредственное измерение расстояний между двумя точками, когда встречается местное препятствие (река, котлован, здание и т. д.). Такие расстояние называют недоступными и определяют косвенным путем. Например, для определения недоступного расстояния d через реку измеряют длину базиса b (рисунок 6.12) и углы α и β. По теореме синусов из треугольника АВС получим

d / sin α = b / sin γ = b / sin(180 0 – α – β) = b / sin α + β) или d = b sin α / sin(α + β).

Для контроля расстояние d определяют еще раз из треугольника АВС1. При отсутствии недопустимых расхождений из двух результатов принимают среднее арифметическое значение.

Точность определения недоступных расстояний во многом зависит от формы треугольника. Наилучшим считается равносторонний треугольник.

В том случае, когда на линии АВ нет видимости (рисунок 6.13), то для определения недоступного расстояния АВ измеряют длины сторон b1 и b2 и угол γ на точке С.

Расстояние d определяют по теореме косинусов:

Наиболее благоприятным считается вариант, когда b1 = b2 и угол γ близок к 180 о

sin α = b2 sin γ / d; sin β = b1 sin γ / d.

Углы α и β вычисляют для того, чтобы в точках А и В можно было указать направление линии d.

Источник

Поделиться с друзьями
Моя стройка
Adblock
detector