Tilfældighedsafstandsmåler

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning
Amerikanske soldater træner i en tilfældig rækkeviddefinder (1942)

Tilfældighedsafstandsmålere er optisk-mekaniske enheder til måling af afstande . De blev hovedsageligt brugt i militær- og fototeknologi, men er nu næsten fuldstændig erstattet af laser- og infrarøde afstandsmålere. Der skelnes mellem tværsnits- og blandede billedafstandsmålere.

Grundlæggende

Grundlæggende struktur for en tilfældighedsafstandsmåler

Konceptuelt er tilfældighedsafstandsmålere baseret på princippet om triangulering . Hvis man betragter et objekt fra to forskellige punkter, kan det være baseret på længden af ​​forbindelsen mellem de to punkter - den såkaldte grundlængde - og betragtningsvinklen i overensstemmelse med sineloven beregne afstanden til objektet for observation.

I en tilfældighedsafstandsmåler dannes basen af ​​de to spejle. Mens det ene spejl er fastgjort, er det andet spejl drejeligt monteret. Billederne af de to spejle er samlet i okularet . Hvis begge spejle er rettet præcist mod målet, er billederne identiske. Hvis justeringen af ​​det bevægelige spejl afviger, forskydes dets billede i okularet. Ved hjælp af vinklen på det bevægelige spejl kan afstanden beregnes, fordi grundlinjen og vinklen på det faste spejl er kendt.

konstruktion

Tilfældighedsintervaller er monokulære enheder. Selv med tilfældighedsafstandsmålere fra Barr og Stroud bruges kun det ene okular til billedvisningen, skalaen afspejles i det andet. Dette har den fordel, at afstanden kan aflæses uden at tage øjet af okularet. I stedet for spejlene beskrevet ovenfor bruges normalt prismer .

På grund af deres monokulære konstruktion stiller tilfældighedsafstandsmålere, i modsætning til rumlige billedafstandsmålere, ikke særlige krav til brugerens rumlige syn og kan bruges af praktisk talt alle. Denne brugervenlighed har i høj grad tilskyndet deres formidling. Tilfældighedsafstandsmålere kan godt vise højkontrast og skarpe konturer. B. skyer og hurtigt bevægelige mål, de er mindre egnede.

På trods af deres grundlæggende enkle struktur er tilfældighedsafstandsmålere komplekse opto-mekaniske enheder. Den krævede nøjagtighed fører undertiden til høje omkostninger til optisk og temperaturkompensation. Desuden stilles der høje krav til robustheden af ​​enhederne i den militære sektor. Afstandsmålingens nøjagtighed afhænger blandt andet af grundlinjens størrelse. Dette fører til meget store enheder, især i den militære sektor. Afstandsmålere brugt af militæret skulle justeres flere gange om dagen for at opnå tilstrækkelig nøjagtighed. I fotokameraer er måleområdet og præcisionen begrænset på grund af den angivne størrelse. Disse ulemper førte til, at tilfældighedsafstandsmålere i stigende grad blev erstattet af elektroniske afstandsmålere fra 1990'erne.

Opdel billedafstandsmåler

Se gennem okularet på en tværsnitsafstandsmåler. Her er øvre og nedre halvdel ikke enige - masten forskydes -.

I tilfælde af en sektionsbilledafstandsmåler er billedet i okularet opdelt i en øvre og en nedre halvdel, som skal bringes i overensstemmelse. Du har brug for lodrette kontrastlinjer for at fungere tilfredsstillende.

Tværsnitsafstandsmålere har været i brug i den militære sektor siden 1890'erne, siden fra 1880'erne og fremefter nåede kanoner en rækkevidde, der ikke længere tillod direkte målretning . Mens med direkte sigtning er målet rettet direkte med synet på våbnet, med indirekte målsætning fastsættes retningslinjeværdierne - laterale og elevationsvinkler - kun på grundlag af beregninger. Forudsætningen herfor er bestemmelsen af ​​afstanden til målet. Barr og Stroud præsenterede den første tværsnitsafstandsmåler udviklet efter anmodning fra det britiske admiralitet i 1891.

Royal Navy holdt fast i tværsnitsafstandsmåleren indtil anden verdenskrig , mens andre flådestyrker foretrak rumlige afstandsmålere. Sammenligninger foretaget af den amerikanske flåde i 1941 viste, at der ikke er signifikante forskelle mellem rumligt billede og tilfældighedsafstandsmålere med hensyn til målingens nøjagtighed. [1]

I landstyrkerne blev der imidlertid tidligt etableret tilfældighedsafstandsmålere, hvilket stillede betydeligt færre krav til valg og uddannelse af operatørerne. Dette muliggjorde masseanvendelse af disse afstandsmålere i artilleri, luftforsvar og i kampvogne. Rumlige billedafstandsmålere blev kun foretrukket til luftværnsartilleriet, da de er meget bedre egnet til permanent observation. Efter Anden Verdenskrig blev kamptanke i stigende grad udstyret med tværsnitsafstandsmålere, hvilket markant øgede sandsynligheden for slag. Både den amerikanske M60 [2] og den sovjetiske T-72 [3] havde oprindeligt tværsnitsafstandsmålere. Disse blev erstattet af laserafstandsmålere i 1980'erne, da disse enheder kunne fremstilles i stort antal.

Analoge spejlreflekskameraer med en linse havde ofte en skivebilledindikator , som i okularet viser et billede, der ligner en skivebilledafstandsmåler. I tilfælde af en sektionsbilledindikator måles afstanden til objektet ikke, men viser kun, om linsen er fokuseret på det objekt, der skal fotograferes.

Omvendt billedafstandsmåler

Også i tilfælde af en omvendt billedafstandsmåler er billedet i okularet opdelt i en øvre og nedre halvdel, som skal bringes på linje. Her er billedet dog ikke skåret op, men det andet billede reflekteres på hovedet.

Omvendt billedafstandsmåler var særlig udbredt i tyske hære. Afstandsmålere, der blev brugt af det tyske luftværnsartilleri under første verdenskrig, var omvendte billedafstandsmålere. Først og fremmest blev der anvendt afstandsmåleren, der blev brugt i feltartilleriet og udviklet af Felda -virksomheden med en grundlængde på 1,25 m. Dette var dog hurtigt for upræcist, så kun mål op til en afstand på 4000 m kunne måles med tilstrækkelig præcision. Fra 1916 blev der brugt en omvendt billedafstandsmåler med en målebase på to meter i længden, som mål kunne måles op til en afstand på 6000 m. Med luftmålenes stigende hastighed blev det imidlertid svært at holde luftmålet i sigte, mens man målte rækkevidden. Af denne grund skiftede luftforsvaret i Tyskland også til at bruge den rumlige billedafstandsmåler, der blev introduceret af flåden. [4] I andre militære områder, hvor de objekter, der skal observeres, bevægede sig mindre hurtigt eller kun i to dimensioner, forblev tilfældighedsafstandsmålere i brug. Med den universelle måleenhed til pionerer (UMG-Pi) skaffede DDRs National People's Army endnu en fejende billedafstandsmåler. Enheden med en bundlængde på 52 cm forstørret 14 gange. Med det kunne mål på afstande mellem 15 og 3000 m måles, målefejlen var 20 m. [5]

Blandet billedafstandsmåler

Contax II; Indgangsåbningerne til målebasen kan ses over linsen til venstre og højre, den større bruges samtidigt til søgeren.

Blandede billedfindere, også kendt som telemetre , blev hovedsageligt brugt i afstandsmåler kameraer . På grund af designet er grundlinjen meget lille her, og nøjagtigheden er tilstrækkelig til de fleste fotografiske formål. [6] [7] Blandede billedafstandsmålere findes i afstandsmåler kameraer fra Contax , som spillede en banebrydende rolle i designet og introduktionen af ​​denne teknologi, men også fra andre kameraproducenter. For første gang kombinerede Contax søgerbilledet og afstandsmåleren i ét okular.

En forlængelse af den blandede billedafstandsmåler er fasedetekteringsautofokus, som først blev brugt i 1977 på Konica C35-AF . I modsætning til aktive autofokussystemer, der kun arbejder med en strålevej, optages billedet af objektet af to sensorer arrangeret på grundlinjen. Fra forskydningen af ​​de to billeder beregner kameraet afstanden til objektet, der ses, og fokuserer objektivet.

En afstandsmåler blev brugt i kampvognen Leopard 1 , som kunne fungere som et blandet billede eller en rumlig afstandsmåler. [8.]

Se også

Individuelle beviser

  1. ^ Afstandsmålere og sporing, Sammendrag Teknisk rapport fra NDRC, Division 7 (Fire Control) , bind 2, s. 17f. (Engelsk)
  2. Brandbekæmpelsessystemet i hovedstridsvognen M60A3
  3. Branden kontrolsystem af T-72, T-72A og T-72B main kampvogne
  4. se Werner Müller: Horchgeräte - kommandoenheder og søgelys for den tunge flak
  5. se generelle oplysninger om optiske afstandsmåler ( Memento fra 22. oktober 2012 i internetarkivet )
  6. Fotografiske oplysninger, søgerkameraer: afstandsindstilling, blandet billedafstandsmåler
  7. se Martin Bantel: Messgeräte-Praxis , s. 177
  8. Brandbekæmpelsessystemet i kampvognen Leopard 1

litteratur

  • Alexander Wilhelm Gleichen: Teorien om moderne optiske instrumenter: en hjælpebog og opgavebog for fysikere og designere af optiske værksteder samt for ingeniører i hærens og flådens tjeneste , F. Enke, 1911
  • Richard Lenk, Walter Gellert: Brockhaus ABC Physik, bind 1 , FA Brockhaus, 1972
  • Forening til fremme af fotografi, Berlin, Reich Association of German Amateur Photographers: Fotografische Rundschau und Mitteilungen, bind 70 , 1933
  • Deutscher Verein für Vermessungs, Deutscher Geometerverein: Zeitschrift für Vermessungswesen, bind 43 , K. Wittwer, 1914
  • Emil-Heinz Schmitz: Manual til optikkens historie: Trinet ind i XX. Århundrede , bind 4, del 2, JP Wayenborgh, 1984
  • Emil-Heinz Schmitz: Manual til optikkens historie: Trinet ind i XX. Century , bind 5, del 3, JP Wayenborgh, 1993
  • Georg Gehlhoff: Lærebog i teknisk fysik for avancerede studerende og ingeniører: optik; Elektronik , Johann Ambrosius Barth Verlag , 1924
  • Albert König: Teleskoper og rækkeviddefindere , J. Springer, 1923
  • Christian Hofe: Fernoptik , JA Barth, 1921
  • Martin Bantel: Messgeräte-Praxis , Hanser Verlag, 2004
  • Paul Kneiphoff, Michael Brix: Luftværnet for NVA , Verlag am Park, 2005
  • Werner Müller: Lytteudstyr- kommandoenheder og søgelys for den tunge flak , Waffen-Arsenal specialvolumen S-21, Podzun-Pallas

Weblinks