Как определить дистанцию выстрела: Исследование следов выстрела — CrimLib.info

Исследование следов выстрела — CrimLib.info

В результате исследований следов выстрела на месте происшествия могут быть получены ты на следующие вопросы:

1) применялось ли на месте происшествия огнестрельное оружие?

2) какое оружие (вид; система, модель, экземпляр) применялось?

3) какова дистанция выстрела?

4) каково направление выстрела?

5) каково количество и последовательность выстрелов? Рассмотрим каждый из этих вопросов более подробно.

Применялось ли на месте происшествия огнестрельное оружие?

При выяснении этого факта необходимо учитывать:

а) установление огнестрельных повреждений на теле и одежде потерпевшего, а также на предметах неживой природы;

6) наличие в повреждениях снарядов;

в) обнаружение на месте происшествия огнестрельного оружия, стреляных пуль, гильз, дроби, пыжей;

г) направление и дистанцию выстрелов по повреждениям, месторасположению оружия и боеприпасов;

д) принадлежность оружия и боеприпасов определенным видам, системам, моделям;

е) совпадение видов, систем (моделей) огнестрельного оружия и боеприпасов.

Данные обстоятельства позволяют сделать вывод о том, что на месте происшествия действительно производилась стрельба.

Какое оружие (вид, система, модель, экземпляр) применялось?

Этот вопрос разрешим в том случае, если преступник оставил или потерял огнестрельное оружие на месте происшествия. В результате осмотра этого оружия устанавливаются его групповые и индивидуальные признаки, определяется источник происхождения.

В большинстве случаев на месте происшествия обнаруживаются пули и гильзы, экспертиза которых позволяет установить вид, систему, модель, а также экземпляр оружия, из которого они были отстреляны. Такое исследование включает в себя три этапа.

Определение патрона по гильзе

Основная статья: Следы на гильзах

Первый этап связан с определением патрона по гильзе.

Конструктивные особенности (материал, цвет, форма корпуса и пр.), а также размерные данные гильзы (длина, внутренний диаметр дульца и диаметр шляпки и пр. ), наличие, форма и расположение на ней следов огнестрельного оружия (следы бойка, зацепа выбрасывателя, отражателя и пр.) являются основанием для установления модели патрона, которому эта гильза принадлежала до отстрела. В случае установления принадлежности гильзы отечественному распространенному патрону опознание последнего обычно не составляет большого труда. В противном случае для определения патрона, которому принадлежала обнаруженная гильза, применяются специальные данные, содержащиеся в справочно-методической литературе. После установления вида, системы (модели) патрона, которому принадлежала гильза, определяются системы оружия, для которых этот патрон является штатным или из которых он мог быть отстрелен.

Таким образом, второй этап исследования гильзы связан с определением по ней системы оружия.

Определение системы оружия по гильзе

В рамках этого этапа данные о следах, их форме, размерах и расположении на гильзе сопоставляются с данными о совокупности следов, характерных для систем огнестрельного оружия, из которого могла быть отстрелена эта гильза.

Установление экземпляра огнестрельного оружия

С этой целью при осмотре обнаруженной на месте происшествия гильзы необходимо предпринять все меры для выявления в следах отображения существенных особенностей (дефектов) следообразующих деталей огнестрельного оружия. Именно эта особенности играют важную роль при установлении его конкретного экземпляра.

Аналогичным образом устанавливаются вид, система (модель) огнестрельного оружия по следам, оставленным на пулях. Однако в отличие от следов, оставленных на гильзе, по следам на пулях обычно устанавливают несколько систем оружия, что не исключает возможности использования их индивидуальных особенностей в обнаружении искомого ствола.

Какова дистанция выстрела?

Основная статья: Определение дистанции выстрела и местонахождения стрелявшего

О дистанции выстрела могут свидетельствовать не только выявленные и зафиксированные в ходе осмотра критические признаки, но и данные о видах оружия (нарезное или гладкоствольное), а также снаряда (моноснаряд — пуля или полиснаряд — дробь, картечь), нанесших повреждение. В том случае, если оружие, патроны, пули или гильзы отсутствуют на месте происшествия, вид оружия определяется путем оценки огнестрельных повреждений.

Основанием для вывода о том, что выстрел произведен из нарезного оружия, могут служить диаметр повреждения (от 2 до 10 мм) и незначительная интенсивность следов дополнительных факторов выстрела. В то же время для гладкоствольного охотничьего оружия характерны:

• наличие следов от полиснаряда,
• обширные механические разрывы от действия пороховых газов,
• обугливание краев повреждения,
• многочисленные крупные не полностью сгоревшие порошинки,
• значительные по диаметру (более 10 мм) пулевые и слитные дробовые повреждения.

В зависимости от вида огнестрельного оружия и использованного снаряда избираются те или иные методы экспертного исследования по установлению дистанции выстрела.

Смотри также

баллистический калькулятор и рсчёт траектории полёта пули

В обсуждении нам поможет небольшой курс «Базовой баллистики». Вы знаете, что при выстреле из винтовки пуля летит выше и ниже линии прицеливания. Это означает, что перекрестье прицела у вас может располагаться непосредственно в точке попадания, но пуля может попасть выше или ниже, в зависимости от дистанции.

Если вы знаете баллистику вашей комбинации винтовка/пуля, то можете внести поправки, переместив точку прицеливания выше или ниже, чтобы компенсировать этот эффект. Сделать это труднее, чем может показаться на первый взгляд, потому что вам также нужно знать расстояние до цели. На очень близких или очень дальних дистанциях вам придется прицеливаться выше, а на средних дистанциях – ниже точки желаемого попадания. На траектории полета есть только две точки, в которых пуля пересекает линию прицеливания и в этих точках она попадет непосредственно в точку прицеливания.

Но не бойтесь!  Если вы знаете «дистанцию прямого выстрела» для своего оружия/патрона, вы можете прицелиться в центр мишени – для примера мы будем использовать дистанцию попадания в «зону уверенного поражения» белохвостого оленя – и быть уверенным в эффективном попадании.

Как это работает? «Зона уверенного поражения» это область, при попадании в которую пуля будет иметь достаточно энергии, проникающей способности и раскрытия, чтобы попадание гарантировало быструю, гуманную смерть дичи. Для белохвостого оленя размеры зоны поражения около 6 дюймов в высоту и включает сердце и легкие. (Выстрелы в шею, голову и позвоночник также быстро остановят оленя, но подходят только для опытных стрелков – промах в таком случае более вероятен, так как для такого попадания требуется очень точный выстрел).

Итак, если вы прицелились в центр зоны поражения и ваша пуля не попадет дальше, чем на 3 дюйма ниже или выше точки прицеливания – вам не требуется вносить поправки. Хорошие новости: у многих охотничьих винтовок дистанция прямого выстрела составляет около 250 ярдов.

Но так как не существует двух пуль с одинаковой траекторией, вам нужно рассчитать точку пристрелки для вашей пули. Для этого вам потребуется баллистический калькулятор, приложение на смартфоне или таблица, а также следующая информация: калибр, вес в гранах, начальная скорость полета пули в футах в секунду (fps), а также баллистический коэффициент.

Эту информацию можно получить от фирмы-изготовителя по Интернету. Вам также может потребоваться величина возвышения линии прицеливания над осью канала ствола. Эту величину можно измерить, для механических прицельных приспособлений: от верха мушки до центра канала ствола, а для оптических прицелов: от центра переднего окуляра до оси канала ствола.

Для примера я буду использовать свои патроны .450 Marlin, имеющие следующие характеристики.

• .450 Marlin
• 350 гран
• 2100 FPS
• BC . 232
• Высота прицела 3 дюйма

Обратите внимание, что глядя сквозь кронштейны оптического прицела я могу пользоваться механическими прицельными приспособлениями, что бывает удобно, когда я подбираюсь к дичи на близкую дистанцию.

Вот форма из баллистического калькулятора в виде таблицы. Я заполнил необходимые поля следующим образом:

где,

• Velocity (fps) — Начальная скорость (fps)
• Bullet Wt (gr) — Вес пули (гран)
• Bullet BC — Баллистический коэффициент пули
• Start Distance — Начальная дистанция
• Range Increment — Приращение дистанции
• Altitude (ft)* — Высота места (фут)*
• Temperature (F) — Температура (F)*
• Scope Ht (inch) — Высота прицела (дюйм)
• Zero Range (yds) — Дистанция пристрелки (ярд)
• Wind Speed (mph)* — Скорость ветра (мили в час)*
• Target Vely (fps)* — Скорость цели (fps)*

Звездочками отмечены данные, используемые только для высокоточных выстрелов. Вы без проблем можете использовать усредненные величины. У двух последних параметров оставьте нулевые значения.

Я изменял дистанцию пристрелки, пока не обнаружил одно значение, для которого высшая точка траектории была очень близка к 3 дюймам. При этом значении получилось следующее описание траектории пули:

Дистанция прямого выстрела моей винтовки 280 ярдов. Таблица и график показывают, что между 110 и 120 ярдами превышение пули будет достигать 6 дюймов, а между 280 и 290 ярдами пуля будет лететь на 6 дюймов ниже линии прицеливания. Это означает, что я могу стрелять своими патронами по оленю, прицеливаясь в центр зоны поражения, на любой дистанции до 280 ярдов, не заботясь о превышении или понижении. 

Дальше 280 ярдов траектория пули понижается очень быстро. Мне потребуется точный дальномер и такая же таблица, как и приведенная выше. (В местах, где я охочусь, а это чаще всего густые леса Восточного побережья, я никогда не буду стрелять на такую большую дистанцию). Если посмотреть на энергию пули, ее тип и форму, то вы увидите, что на 280 ярдах ее достаточно для смертельного поражения.

Обратите внимание, что в полете моя пуля пересечет линию прицеливания на дистанции около 25 ярдов, а затем на 230 ярдах. Эта информация говорит мне, что мне можно выполнять предварительную пристрелку и проверку боя на дистанции в 25 ярдов, и при этом на больших дистанциях мои выстрелы будут соответствовать результатам калькулятора.

Вы сможете рассчитать дистанцию прямого выстрела для любого обычного патрона, с помощью любой баллистической программы. А затем проверьте, что на максимальной дистанции прямого выстрела ваша пуля сохранит энергию, достаточную для смертельного поражения.

И угла встречи снаряда с преградой

Рис.5.3. Схема распространения копоти и зерен пороха при выстрелах из различных

видов стрелкового оружия (предельные дистанции обнаружения следов

на преградах при благоприятных условиях)

Для приблизительного определения угла выстрела в плоскую преграду по форме пулевого отверстия или форме пояска обтирания можно пользоваться следующей формулой:

где d — длина малой оси, D — длина большой оси эллипса.

Этой же формулой можно воспользоваться и для приблизительной оценки угла выстрела по форме зоны окопчения.

Определение дистанции выстрела по осыпи дроби

Для определения дистанции выстрела по дробовой осыпи проводится серия экспериментальных выстрелов с получением дробовых осыпей на нескольких фиксированных расстояниях L. В дальнейшем для каждого расстояния измеряются диаметр максимальной осыпи D_maх и диаметр минимальной осыпи D_min. Построив графики зависимостей D_max (L) и D_min (L), по известному диаметру осыпи дроби с места происшествия D_II определяются максимально L_max и минимально L_min возможные дистанции выстрела .

Рис.5.4. Схема определения дистанции выстрела по дробовой осыпи:

D_max (L) и D _min (L) — зависимости размеров максимальной и минимальной осыпей дроби

от расстояния выстрела, D_II— диаметр осыпи дроби с места происшествия,

L_max и L_min — наибольшая и наименьшая дистанции выстрела

При исследовании неполной осыпи дроби (образованной не менее 1/3 дробового снаряда) для определения дистанции необходимо предварительно вычислить диаметр полной осыпи. В приближении равномерного распределения дробин в осыпи диаметр полной осыпи можно оценить из условия равенства плотности распределения дробин в полной и неполной осыпи:

где n — число дробин в неполной осыпи, S — площадь неполной осыпи, N — табличное значение количества дробин в стандартно заряженном патроне соответствующего калибра, D — искомый диаметр полной осыпи дроби.

Таблица 1

Средние диаметры рассеивания дроби

При стрельбе из ружей 12 и 16 калибров

Таблица 2

Максимальная дистанция (в см) образования дополнительных

Следов выстрела из охотничьих ружей 16 и 12 калибров

Таблица 3

Предельная дальность полета пуль, выстреленных

Из некоторых образцов ручного огнестрельного оружия

№ п/п	Наименование образца оужия	Предельная дальность (в м)	Начальная скорость пули (в м/сек)
	Пистолет Коровина «ТК»
	Пистолет «ТТ»	800-1000
	Револьвер «Наган»
	Карабины обр. 1938 и 1944 гг
	Винтовка обр.1891/30 гг легкая пуля тяжелая пуля
	Малокалиберные винтовки	1200-1600	300-320
	Дробовые ружья (при стрельбе пулей под углами возвышения в 40-500)	1000-1500	400-425

Таблица 4

Предельная дальность полета дроби и картечи

Рис. 5.5. Определение угла α, под которым пуля вошла в преграду,

по форме пулевой пробоины:

1 — преграда, 2 — пулевая пробоина; D — большая ось,

d — малая ось, равная диаметру пули

Особенности образования пулевых повреждений

В листовом стекле

Рис.5.6. Образование концентрических и радиальных трещин

Рис.5.7. Образование пулевых пробоин и трещин

в зависимости от угла встречи снаряда со стеклом

Рис.5.8. Образование рельефных неровностей «метелочек»:

а — в радиальных трещинах «метелочки» расширяются в направлении полета снаряда, б — в концентрических — в противоположную сторону

Читайте также:

Определение дистанции выстрела из огнестрельного оружия дробью.

До 1 м-сплошное действие дроби (1 входная рана с большим дефектом ткани)

До 5 м –центр входн рана, окруженная округлыми дефектами ткани

Более 5 м-центр отвер не образ. Наблюд поврежд отдельными дробинами.

Огнестрельное оружие: опр-е, устр-во, общ призн.

Огнестрельное оружие — оружие, заряд которого приводится в действие за счет энергии сгорания взрывчатых веществ.

Составные части – ствол, запирающее устройство, воспламеняющее устройство.

Классификация огнестрельного оружия:

По назначению – боевое, служебное, гражданское, охотничье, спортивное, криминальное, специальное.

По изготовлению – штатное, самодельное, дефектное (обрезы).

По механизму выстрела – автоматическое, неавтоматическое.

По конструктивным вариантам – винтовки, карабины, пистолеты, револьверы.

По способу снаряжения – со стороны дула, с казенной части.

По числу снарядов – одно-, многозарядное.

По длине ствола: -длинноствольные (винтовка, карабин), среднествольное (автомат), короткоствольное (пистолет).

По характеру ствола: гладкоствольное и нарезное.

По способу перезарядки: шомпольные, самозарядные, автоматические.

По калибру: крупнокалиберные (9 мм и выше), среднеколиберные (8-6 мм), мелкоколиберные (6 мм и менее).

Дополнительные исследования при экспертизе огнестрельных повреждений: методы, экспертное значение.

Фотографические методы исследования . Наряду с иллюстративной, документирующей съемкой общего вида объектов, используется и исследовательская фотография (микросъемка, микрофотосъемка, исследование в невидимой зоне спектра — в инфракрасных и ультрафиолетовых лучах).

Фотографирование в инфракрасных лучах дает возможность выявить копоть, особенно в тех случаях, когда она не видна при обычном осмотре на темных ворсистых тканях.

Следы оружейной смазки, невидимые при обычном освещении, хорошо выявляются в ультрафиолетовых лучах , наблюдается голубоватое свечение.

Метод непосредственной микроскопии огнестрельных повреждений. С помощью операционного микроскопа или стереомикроскопа детально изучаются огнестрельные раны, можно выявить наличие выступов в поясках осаднения и обтирания. Обнаружить мелкие поверхностные повреждения, выявить копоть и другие наложения.

Судебно-гистологическое исследование может подтвердить уже выявленные признаки огнестрельных повреждений, поможет в установлении направления раневого канала, близкой дистанции выстрела, и решить такой важный для экспертизы вопрос, как прижизненность и давность огнестрельной травмы.

Рентгенографические методы применяются для решения широкого спектра задач — установление огнестрельного происхождения повреждения, локализации повреждения костей и внутренних органов для суждения о направлении раневого канала, выявления инородных тел и др.

Порох исследуют при помощи химических проб (дифениламиновая, бруциновая), но они неспецифичны. Проводится микроскопическое исследование пороха.

Наличие металла выявляют контактно-диффузионным методом (метод цветных отпечатков). При наличии небольшого количества металла в огнестрельных повреждениях используется метод эмиссионного спектрального анализа , позволяющего выявить в широких пределах элементарный состав веществ в зоне огнестрельных повреждений, точность исследования возможность установления количественного состава.

Особенности экспертизы множественных огнестрельных повреждений: дополнительные вопросы, решаемые экспертом.

Дополнительные вопросы:

-от одного ли выстрела возникли огнестрельные ранения?

-из одного ли вида оружия причинены повреждения?

-какова последовательность причинения повреждений?

-какое повреждение повлекло за собой наступление смерти?

Определение последовательности огнестрельных повреждений.

При обнаружении нескольких огнестрельных повреждений необходимо решить вопрос о последовательности их нанесения:

1) разница в воспалительной ответной реакции мягких тканей — если между выстрелами прошел определенный промежуток времени, выраженная воспалительная реакция будет при первом выстреле

2) можно определить по дополнительным факторам выстрела:

       — по ружейной смазке — с каждым последующим выстрелом ее количество меньше

       — по копоти — с каждым последующим выстрелом ее больше

       — по частицам металла — с каждым последующим выстрелом их больше

3) признак Шовиньи-Никифорова: для повреждения плоских костей трещины от второго выстрела не пересекают ранее существовавшие трещины

4) признак Деминчика -1: после первого выстрела в грудную клетку раневой канал смещен кверху за счет коллапса легкого (воздух попадает в плевральную пололсть и поджимает легкое), при втором выстреле пуля попадает уже в спавшееся легкое и входное пулевое отверстие будет по уровню соответствовать раневому каналу.

5) признак Деминчика-2: если пуля попадает в полый заполненный жидкостью орган, выходное отверстие ее большое за счет гидродинамического эффекта; при втором ранении возникает спадение и повреждения менее значительные, обычно щелевидной формы.

6) степень кровоизлияния может быть выражена больше при первом ранении, но не всегда, так ранение крупного кровеносного сосуда в последующем ранении может вызвать более сильное кровоизлияние.

О снайперах. часть восьмая. теория точного выстрела. Балистика

Для успешного освоения техники стрельбы из любого стрелкового оружия, необходимо хорошо усвоить знания законов баллистики и ряда основных связанных с ней понятий. Без этого не обходился и не обходится ни один снайпер, без изучения этой дисциплины курс обучения снайпингу малополезен.

Баллистика — это наука о движении пуль и снарядов, выпущенных из стрелкового оружия при выстреле. Баллистика подразделяется на внешнюю и внутреннюю.

Внутренняя баллистика

Внутреняя баллистика изучает процессы, происходящие в канале ствола оружия во время выстрела, движение пули по каналу ствола и сопровождающих это явление -аэро и -термодинамических зависимостей как в канале ствола, так и за его пределами до окончания последействия пороховых газов.

Кроме того, внутренняя баллистика изучает вопросы наиболее рационального использования энергии порохового заряда во время выстрела с тем, чтобы пуле заданного калибра и веса сообщить оптимальную начальную скорость при соблюдении прочности ствола оружия: это дает исходные данные как для внешней баллистики, так и для проектирования оружия.

Выстрел

Выстрел — это выбрасывание пули из канала ствола оружия под воздействием энергии газов, образующихся при сгорании порохового заряда патрона.

Динамика выстрела. При ударе бойка по капсюлю боевого патрона, досланного в патронник, ударный состав капсюля взрывается, при этом, образуется пламя, которое через затравочные отверстия в дне гильзы передается пороховому заряду и воспламеняет его. При одномоментном сгорании боевого (порохового) заряда, образуется большое количество нагретых пороховых газов, которые создают высокое давление на дно пули, дно и стенки гильзы, а также на стенки канала ствола и затвор.

Под сильным давлением пороховых газов на дно пули, она отделяется от гильзы и врезается в каналы (нарезы) ствола оружия и, вращаясь по ним с постоянно нарастающей скоростью, выбрасывается наружу по направлению оси канала ствола.

В свою очередь, давление газов на дно гильзы вызывает движение оружия (ствола оружия) назад: это явление называют отдачей. Чем больше калибр оружия и, соответственно, боеприпаса (патрона) под него — тем больше сила отдачи (смотрите ниже).

При выстреле из автоматического оружия, принцип действия которого основан на использовании отводимых через отверстие в стенке ствола энергии пороховых газов, как например в СВД, часть пороховых газов после прохождения в газовую камеру ударяет в поршень и отбрасывает толкатель с затвором назад.

Выстрел происходит в сверхкороткий промежуток времени: от 0,001 до 0,06 секунды и делится на четыре последовательных периода:

предварительный
первый (основной)
второй
третий (период последействия пороховых газов)

Внутренняя баллистика: выстрел, четыре периода выстрела

Предварительный период выстрела. Длится с момента возгорания порохового заряда патрона до момента полного врезания пули в нарезы канала ствола. На протяжении этого периода, в канале ствола создается давление газов достаточное для того, чтобы сдвинуть пулю с места и преодолеть сопротивление ее оболочки врезанию в нарезы канала ствола. Такой тип давления называется давлением форсирования, которое достигает значения 250 — 600 кг/см² в зависимости от веса пули, твердости ее оболочки, калибра, типа ствола, количества и типа нарезов.

Первый (основной) период выстрела. Длится от момента начала движения пули по каналу ствола оружия до момента полного сгорания порохового заряда патрона. В этот период, горение порохового заряда происходит в быстро изменяющихся объемах: в начале периода, когда скорость движения пули по каналу ствола еще относительно невелика, количество газов растет быстрее, чем объем запульного пространства (пространство между дном пули и дном гильзы), давление газов быстро повышается и достигает наибольшей величины — 2900 кг/см² для 7,62 мм винтовочного патрона: это давление называется максимальным давлением. Оно создается у стрелкового оружия при прохождении пулей 4 — 6 см пути.

Затем, вследствие очень быстрого увеличения скорости движение пули, объем запульного пространства увеличивается быстрее притока новых газов, вследствие чего давление начинает падать: к концу периода оно равно приблизительно 2/3 максимального давления. Скорость движения пули постоянно возрастает и к концу периода достигает приблизительно 3/4 начальной скорости. Пороховой заряд полностью сгорает незадолго до того, как пуля вылетит из канала ствола.

Второй период выстрела. Длится с момента полного сгорания порохового заряда до момента вылета пули из канала ствола. С началом этого периода, приток пороховых газов прекращается, но сильно нагретые, сжатые газы расширяются и, оказывая давление на пулю — значительно увеличивают скорость ее движения. Спад давления во втором периоде происходит достаточно быстро и дульное давление у дульного среза ствола оружия составляет у различных образцов оружия 300 — 1000 кг/см². Дульная скорость, то есть скорость пули в момент вылета ее из канала ствола несколько меньше начальной скорости.

Третий период выстрела (период последействия пороховых газов). Длится от момента вылета пули из канала ствола оружия до момента прекращения действия пороховых газов на пулю. В течение этого периода пороховые газы, истекающие из канала ствола со скоростью 1200-2000 м/с, продолжают действовать на пулю и сообщают ей дополнительную скорость. Максимальной скорости пуля достигает в конце третьего периода на удалении нескольких десятков сантиметров от дульного среза ствола оружия. Этот период заканчивается в тот момент, когда давление пороховых газов на дно пули будет полностью уравновешено сопротивлением воздуха.

Начальная скорость пули

Начальная скорость пули — это скорость движения пули у дульного среза ствола оружия. За значение начальной скорости пули принимается условная скорость которая меньше максимальной, но больше дульной, что определяется опытным путем и соответствующими расчетами.

Этот параметр является одной из важнейших характеристик боевых свойств оружия. Величина начальной скорости пули указывается в таблицах стрельбы и в боевых характеристиках оружия. При увеличении начальной скорости увеличивается дальность полета пули, дальность прямого выстрела, убойное и пробивное действие пули, а также уменьшается влияние внешних условий на ее полет. Величина начальной скорости пули зависит от:

веса пули
длины ствола
температуры, веса и влажности порохового заряда
размеров и формы зерен пороха
плотности заряжания
Вес пули. Чем он меньше, тем больше ее начальная скорость.

Длина ствола. Чем она больше, тем больший промежуток времени пороховые газы действуют на пулю, соответственно, тем больше ее начальная скорость.

Температура порохового заряда. С понижением температуры, начальная скорость пули уменьшается, с повышением — увеличивается в связи с увеличением скорости горения пороха и значением давления. При нормальных погодных условиях, температура порохового заряда примерно равна температуре воздуха.

Вес порохового заряда. Чем больше вес порохового заряда патрона, тем большее воличество пороховых газов, воздействующих на пулю, тем большее давление в канале ствола и, соответственно — скорость полета пули.

Влажность порохового заряда. При ее повышении, уменьшается скорость горения пороха, соответственно, скорость пули снижается.

Размеры и форма зерен пороха. Зерна пороха различных размеров и формы имеют разную скорость горения, а это оказывает существенное влияние на начальную скорость пули. Оптимальный вариант подбирается на стадии разработки оружия и при его последующих испытаниях.

Плотность заряжания. Это соотношение веса порохового заряда к объему гильзы патрона при вставленной пуле: это пространство называется камерой сгорания заряда. При слишком глубокой посадке пули в гильзу патрона значительно увеличивается плотность заряжания: при выстреле, это может привести к разрыву ствола оружия вследствие резкого скачка давления внутри него, потому такие патроны нельзя использовать для стрельбы. Чем больше плотность заряжания — тем меньше начальная скорость пули, чем меньше плотность заряжания — тем больше начальная скорость пули.

Отдача

Отдача — это движение оружия назад в момент выстрела. Ощущается в виде толчка в плечо, руку, грунт или комбинации этих ощущений. Действие отдачи оружия примерно во столько раз меньше начальной скорости пули, во сколько раз пуля легче оружия. Энергия отдачи у ручного стрелкового оружия обычно не превышает 2 кг/м и воспринимается стрелком безболезненно.

Сила отдачи и сила сопротивления отдаче (упор приклада) расположены не на одной прямой: они направлены в противоположные стороны и образуют пару сил, под воздействием которой дульная часть ствола оружия отклоняется кверху. Величина отклонения дульной части ствола данного оружия тем больше, чем больше плечо этой пары сил. Кроме того, при выстреле ствол оружия вибрирует, то есть совершает колебательные движения. В результате вибрации, дульная часть ствола в момент вылета пули может также отклоняться от первоначального положения в любую сторону (вверх, вниз, влево, вправо).

Следует всегда помнить о том, что величина этого отклонения увеличивается при неправильном использовании упора для стрельбы, загрязнения оружия, использования нестандартных патронов.

Сочетание влияния вибрации ствола, отдачи оружия и других причин приводят к образованию угла между направлением оси канала ствола до выстрела и ее направлением в момент вылета пули из канала ствола: этот угол называется углом вылета.

Угол вылета считается положительным, если ось канала ствола в момент вылета пули выше ее положения до выстрела, отрицательным — когда ниже. Влияние угла вылета на стрельбу устраняется при приведении его к нормальному бою. Но при нарушении правил ухода за оружием и его сбережением, правил прикладки оружия, использовании упора, изменяется величина угла вылета и бой оружия. С целью уменьшения вредного влияния отдачи на результаты стрельбы, применяются компенсаторы отдачи, находящиеся на дульной части ствола оружия либо съемные, крепящиеся на него.

Внешняя баллистика

Внешняя баллистика изучает процессы и явления сопровождающие движение пули, возникающие после того, как на нее прекращается воздействие пороховых газов. Основной задачей этой поддисциплины является изучение закономерностей полета пули и изучение свойств траектории ее полета.

Также, эта дисциплина дает данные для выработки правил стрельбы, составления таблиц стрельбы и расчета шкал прицелов оружия. Выводы из внешней баллистики издавна широко используются в бою при выборе прицела и точки прицеливания в зависимости от дальности стрельбы, скорости и направления ветра, температуры воздуха и других условий стрельбы.

Траектория полета пули

Траектория полета пули — это кривая линия, описываемая центром тяжести пули в процессе полета.

Траектория полета пули, полет пули в пространстве

При полете в пространстве, на пулю воздействуют две силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха.

Сила тяжести заставляет пулю постепенно горизонтально снижаться по направлению к плоскости земли, а сила сопротивления воздуха перманентно (непрерывно) замедляет полет пули и стремится опрокинуть ее: как результат — скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию.

Сопротивление воздуха полету пули вызывается тем, что воздух представляет собой упругую среду и потому на движение в этой среде затрачивается некоторая часть энергии пули.

Сила сопротивления воздуха вызывается тремя основными факторами:

трением воздуха
завихрениями
баллистической волной
Форма, свойства и типы траектории

Форма траектории зависит от величины угла возвышения. С увеличением угла возвышения, высота траектории и полная горизонтальная дальность полета пули увеличиваются, но это происходит до определенного предела, по достижении которого высота траектории продолжает увеличиваться, а полная горизонтальная дальность начинает уменьшаться.

Угол возвышения, при котором полная горизонтальная дальность полета пули становится наибольшей, называется углом наибольшей дальности. Величина угла наибольшей дальности для пуль различных видов оружия составляет около 35°.

Типы траектории полета пули

Навесная траектория — это траектория, получаемая при углах возвышения больших угла наибольшей дальности.

Настильная траектория — траектория, получаемая при углах возвышения меньших угла наибольшей дальности.

Сопряженная траектория — траектория, имеющая одинаковую горизонтальную дальность при разных углах возвышения.

При стрельбе из оружия одной и той же модели (при одинаковых начальных скоростях пули), можно получить две траектории полета с одинаковой горизонтальной дальностью: навесную и настильную.

При стрельбе из стрелкового оружия используются только н

астильные траектории. Чем настильнее траектория, тем на большей дистанции может быть поражена цель с одной установкой прицела и тем меньшее влияние на результаты стрельбы оказывают ошибка в определении установки прицела: в этом заключается практическое значение траектории.

Настильность траектории характеризуется наибольшим ее превышением над линией прицеливания. При данной дальности траектория тем более настильная, чем меньше она поднимается над линией прицеливания. Кроме того, о настильности траектории можно судить по величине угла падения: траектория тем более настильна, чем меньше угол падения.

Настильность траектории влияет на величину дальности прямого выстрела, поражаемого, прикрытого и мертвого пространства.

Элементы траектории полета пули

Элементы траектории полета пули

Точка вылета — центр дульного среза ствола оружия. Точка вылета является началом траектории.

Горизонт оружия — горизонтальная плоскость, проходящая через точку вылета.

Линия возвышения — прямая линия, которая является продолжением оси канала ствола наведенного оружия.

Плоскость стрельбы — вертикальная плоскость, проходящая через линию возвышения.

Угол возвышения — угол, заключенный между линией возвышения и горизонтом оружия. Если этот угол отрицательный, то он называется углом склонения (снижения).

Линия бросания — прямая линия, являющаяся продолжением оси канала ствола в момент вылета пули.

угол бросания — угол, составленный линией бросания и горизонтом оружия;

Угол вылета — угол, заключенный между линией возвышения и линией бросания.

Точка падения — точка пересечения траектории с горизонтом оружия.

Угол падения — угол, заключенный между касательной к траектории в точке падения и горизонтом оружия.

Полная горизонтальная дальность — расстояние от точки вылета до точки падения.

Окончательная скорость — скорость пули в точке падения.

Полное время полета — время движения пули от точки вылета до точки падения.

Вершина траектории — наивысшая точка траектории над горизонтом оружия.

Высота траектории — кратчайшее расстояние от вершины траектории до горизонта оружия.

Восходящая ветвь траектории — часть траектории от точки вылета до вершины.

Нисходящая ветвь траектории — часть траектории от вершины до точки падения.

Точка прицеливания (точка наводки) — точка на цели (вне ее), в которую наводится оружие.

Линия прицеливания — прямая линия, проходящая от глаза стрелка через середину прорези прицела на уровне с ее краями и вершины мушки в точку прицеливания.

Угол прицеливания — угол, заключенный между линией возвышения и линией прицеливания.

Угол места цели — угол, заключенный между линией прицеливания и горизонтом оружия. Этот угол считается положительным (+), когда цель выше, и отрицательным (-), когда цель ниже горизонта оружия.

Прицельная дальность — расстояние от точки вылета до пересечения траектории с линией прицеливания. Превышение траектории над линией прицеливания — кратчайшее расстояние от любой точки траектории до линии прицеливания.

Линия цели — прямая, соединяющая точку вылета с целью.

Наклонная дальность — расстояние от точки вылета до цели по линии цели.

Точка встречи — точка пересечения траектории с поверхностью цели (земли, преграды).

Угол встречи — угол, заключенный между касательной к траектории и касательной к поверхности цели (земли, преграды) в точке встречи. За угол встречи принимается меньший из смежных углов, измеряемый от 0 до 90°.

Прямой выстрел, прикрытое пространство, поражаемое пространство, мертвое пространство

Прямой выстрел

Прямой выстрел — это выстрел, при котором траектория не поднимается над линией прицеливания выше цели на всем своем протяжении.

Дальность прямого выстрела зависит от двух факторов: высоты цели и настильности траектории. Чем выше цель и чем настильнее траектория, тем больше дальность прямого выстрела и тем на большем протяжении местности цель может быть поражена с одной установкой прицела.

Также, дальность прямого выстрела может определяться по стрелковым таблицам путем сравнения высоты цели с величинами наибольшего превышения траектории над линией прицеливания или с высотой траектории.

В пределах дальности прямого выстрела, в напряженные моменты боя, стрельба может вестись без перестановки значений прицела, при этом точка прицеливания по высоте, как правило, выбирается на нижнем краю цели.

Прямой снайперский выстрел в городских условиях

Прямой снайперский выстрел в городских условиях

Практическое применение

Высота установки оптических прицелов над каналом ствола оружия в среднем составляет 7 см. На дистанции 200 метров и прицеле «2» наибольшие превышения траектории, 5 см на дистанции 100 метров и 4 см — на 150 метров практически совпадают с линией прицеливания — оптической осью оптического прицела. Высота линии прицеливания на середине дистанции 200 метров составляет 3,5 см. Происходит практическое совпадение траектории пули и линии прицеливания. Разницей в 1,5 см можно пренебречь. На дистанции 150 метров высота траектории 4 см, а высота оптической оси прицела над горизонтом оружия составляет 17-18 мм; разница по высоте составляет 3 см, что также не играет практической роли.

На дистанции 80 метров от стрелка высота траектории пули будет 3 см, а высота прицельной линии — 5 см, та же самая разница в 2 см не имеет решающего значения. Пуля ляжет всего на 2 см ниже точки прицеливания.

Вертикальный разброс пуль в 2 см настолько мал, что он принципиального значения не имеет. Поэтому, стреляя с делением «2» оптического прицела, начиная с 80 метров дистанции и до 200 метров, цельтесь противнику в переносицу — вы туда и попадете ±2/3 см выше ниже на всей этой дистанции.

На дистанции 200 метров пуля попадет строго в точку прицеливания. И даже далее, на дистанции до 250 метров, цельтесь с тем же прицелом «2» противнику в «макушку», в верхний срез шапки — пуля после 200 метров дистанции резко понижается. На 250 метров, целясь таким образом, вы попадете ниже на 11 см — в лоб или переносицу.

Вышеописанный способ ведения огня может пригодиться в уличных боях, когда относительно открытые для обзора расстояния в городе составляют примерно 150-250 метров.

Поражаемое пространство

Поражаемое пространство — это расстояние на местности, на протяжении которого нисходящая ветвь траектории не превышает высоты цели.

При стрельбе по целям, находящимся на расстоянии большем дальности прямого выстрела, траектория вблизи ее вершины поднимается выше цели и цель на каком-то участке не будет поражаться при той же установке прицела. Однако около цели будет такое пространство (расстояние), на котором траектория не поднимается выше цели и цель будет поражаться ею.

Глубина поражаемого пространства зависит от:

высоты цели (чем больше высота, тем большее значение)
настильности траектории (чем настильнее траектория, тем большее значение)
угла наклона местности (на переднем скате она уменьшается, на обратном скате — увеличивается)
Глубину поражаемого пространства можно определить по таблицам превышения траектории над линией прицеливания путем сравнения превышения нисходящей ветви траектории на соответствующую дальность стрельбы с высотой цели, а в том случае, если высота цели меньше 1/3 высоты траектории — то по форме тысячной.

Для увеличения глубины поражаемого пространства на наклонной местности огневую позицию нужно выбирать так, чтобы местность в расположении противника по возможности совпадала с линией прицеливания.

Прикрытое, поражаемое и мертвое пространство

Прикрытое пространство — это пространство за укрытием не пробиваемым пулей, от его гребня и до точки встречи.

Прикрытое, мертвое и поражаемое пространство

Чем больше высота укрытия и чем настильнее траектория — тем больше прикрытое пространство. Глубину прикрытого пространства можно определить по таблицам превышения траектории над линией прицеливания: путем подбора отыскивается превышение, соответствующее высоте укрытия и дальности до него. После нахождения превышения определяется соответствующая ему установка прицела и дальность стрельбы.

Разность между определенной дальностью стрельбы и дальностью до укрытия представляет собой величину глубины прикрытого пространства.

Мертвое пространство — это часть прикрытого пространства, на котором цель не может быть поражена при данной траектории.

Чем больше высота укрытия, меньше высота цели и настильнее траектория — тем больше мертвое пространство.

Поражаемое пространство — это часть прикрытого пространства, на которой цель может быть поражена. Глубина мертвого пространства равна разности прикрытого и поражаемого пространства.

Знание величины поражаемого пространства, прикрытого пространства, мертвого пространства позволяет правильно использовать укрытия для защиты от огня противника, а также принимать меры для уменьшения мертвых пространств путем правильного выбора огневых позиций и обстрела целей из оружия с более навесной траекторией.

Деривация

Деривация

Это достаточно сложный процесс. Вследствие одновременного воздействия на пулю вращательного движения, придающего ей устойчивое положение в полете и сопротивления воздуха, стремящегося опрокинуть пулю головной частью назад, ось пули отклоняется от направления полета в сторону вращения.

В результате этого, пуля встречает большее сопротивление воздуха одной из своих сторон, а поэтому отклоняется от плоскости стрельбы все больше и больше в сторону вращения. Такое отклонение вращающейся пули в сторону от плоскости стрельбы называется деривацией.

Деривация возрастает непропорционально расстоянию полета пули, вследствие чего последняя отклоняется все больше и больше в сторону от намеченной цели и ее траектория представляет собой кривую линию. Направление отклонения пули зависит от направления нарезов ствола оружия: при левосторонней нарезке ствола деривация уводит пулю в левую сторону, при правосторонней — в правую.

На дистанциях стрельбы до 300 метров включительно, деривация не имеет практического значения.

 из наставлекний по стрелковому делу

Внешняя баллистика —

Сведения из внешней баллистики

Внешняя баллистика — это наука, изучающая движение пули (гранаты) после прекращения действия на нее пороховых газов.

Вылетев из канал а ствола под действием пороховых газов, пуля (граната) движется по инерции. Граната, имеющая реактивный двигатель, движется по инерции после истечения газов из реактивного двигателя.

Траектория и ее элементы

Траекторией называется кривая линия, описываемая центром тяжести пули в полете.

Пуля при полете в воздухе подвергается действию двух сил: силы тяжести и силы сопротивления воздуха.

Сила тяжести заставляет пулю постепенно понижаться, а сила сопротивления воздуха непрерывно замедляет движение пули и стремится опрокинуть ее.

В результате действия этих сил скорость полета пули постепенно уменьшается, а ее траектория представляет собой по форме неравномерно изогнутую кривую линию.

Как измерить расстояние, брошенное при толкании ядра

Статьи по теме

Толкание ядра — одно из многих мероприятий, проводимых во время соревнований по легкой атлетике. Победителем соревнования становится спортсмен, направивший или толкнувший удар дальше всех. Поскольку расстояние является основным фактором при определении победителя, требуются точные измерения. Чтобы обеспечить точность измерений от одного соревнования по легкой атлетике к другому, необходимо соблюдать определенные правила и методы измерения.

Шаг 1

Осмотрите руку и выстрел спортсмена. Согласно Международной ассоциации легкоатлетических федераций (ИААФ), пуля должна быть твердой и сделанной из латуни или любого металла не мягче, чем латунь. Он должен быть сферической формы с гладкой поверхностью. Участник не может носить перчатку и не может связывать два или более пальцев вместе. Пальцы должны иметь возможность двигаться индивидуально.

Шаг 2

Наблюдайте, как спортсмен выполняет бросок, чтобы убедиться, что фол не был совершен.Выстрел должен производиться одной рукой около шеи или подбородка и отталкиваться от плеча. Спортсменам не разрешается касаться ни доски остановки, ни металлического обода, ни земли за пределами круга для броска во время броска. Спортсмен должен оставаться в круге для бросков до тех пор, пока выстрел не произойдет, а затем он должен выйти из задней части круга.

Шаг 3

Определите, является ли бросок правильным. Чтобы иметь право на измерение, выстрел должен быть в пределах 65-градусных секторных линий. Если он приземляется на линии сектора или за ее пределами, это фол.Броски с нарушением правил не засчитываются, но все же считаются одной из назначенных попыток.

Step 4

Найдите метку, в которую попал выстрел, и поместите нулевой конец измерительной ленты в точку удара, ближайшую к кругу метания. Протяните ленту обратно поверх стоп доски и через центр метательного круга. Снимите показания на внутреннем крае доски остановки. Измерения могут производиться в метрической или стандартной шкале. Международные мероприятия обычно используют метрические измерения, а измерения по стандартной шкале более распространены в Соединенных Штатах.Измерьте расстояние до ближайшего нижнего сантиметра или 1/4 дюйма.

Справочная информация

Советы

• Если используется электронное измерительное устройство, убедитесь в его точности до начала события. Выполните несколько пробных измерений с помощью стальной измерительной ленты и откалибруйте устройство в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
• Не используйте мерные ленты из стекловолокна, потому что они со временем растягиваются.

Кредит изображения

Ян Уолтон / Getty Images Sport / Getty Images

Насколько далеко в вашем случае будет определение дистанции стрельбы?

Отдел криминалистической лаборатории
Дорожный патруль штата Миссури

В ходе расследования стрельбы можно рассмотреть как минимум два вопроса: Кто стрелял из огнестрельного оружия? Как далеко находился стрелок от жертвы в момент выстрела? Ответы на эти вопросы фактически включают анализ двух отдельных лабораторных дисциплин.Чтобы определить, кто мог стрелять из огнестрельного оружия, в разделе «Отслеживание» выполняется анализ остатков огнестрельного оружия (GSR). Чтобы выяснить, как далеко стрелок мог быть от жертвы, в разделе «Огнестрельное оружие» выполняется определение дистанции стрельбы. Эти экзамены кажутся связанными, что часто приводит к путанице для наших агентств, запрашивающих экзамены по делам о стрельбе. Предыдущая статья по анализу GSR (см. Under The Scope, Vol. 8, No. 1) в сочетании с этой статьей об определении расстояния должна внести ясность, чтобы помочь вам решить, какие экзамены необходимы в вашем случае.

Определение дистанции стрельбы выполняется в попытке приблизить расстояние между дулом огнестрельного оружия и мишенью (дальность) в момент выстрела из подозрительного огнестрельного оружия. Определение расстояния возможно, потому что сгоревшие и несгоревшие частицы пороха вместе с пулей выходят из дульного среза, которые затем ударяют по одежде или другим предметам. Остатки одного или нескольких снарядов огнестрельного оружия могут оставлять узор на внешней одежде жертвы или другой контактной поверхности, например, на стене.Одежда и другие поверхности могут быть проанализированы для определения приблизительного расстояния от дула до цели. Теоретически, чем ближе разряженное огнестрельное оружие находится к объекту, тем меньше будет рисунок его пороха; аналогично, чем дальше, тем крупнее рисунок пороха. Образцы пороха у многих огнестрельного оружия (или частицы пороха, которые попадают в цель) существенно уменьшаются примерно на 36–48 дюймов.

Визуальный осмотр, наряду с микроскопическим и химическим исследованиями, проводится на исследуемом пулевом отверстии и его окрестностях, чтобы получить образец для анализа.Подозрительное огнестрельное оружие и подозрительные боеприпасы подвергаются испытательной стрельбе по аналогичному целевому материалу (панели свидетелей) на различных дистанциях, чтобы получить известные стандартные тесты для сравнения.

Эти известные стандарты испытаний затем анализируются так же, как и пулевое отверстие, о котором идет речь. Приблизительный диапазон расстояний может быть определен при сравнении подвергнутого сомнению шаблона с тестовыми шаблонами.

Отверстие в одежде или предмете можно химически обработать на предмет наличия остатков свинца и меди, которые могут указывать на прохождение пули.Кольцо остатков, стираемое с поверхности пули (протирание пули), когда оно проходит через материал, является обычным явлением по периметру входа пули. Кольцо выглядит очень темным на более светлых материалах.

Когда огнестрельное оружие разряжается с близкого расстояния или при контакте с предметом одежды, могут присутствовать характерные физические характеристики, которые включают плавление непосредственного периметра входного отверстия, явное «облако сажи» или парообразное «облако» по внешнему периметру и / или очень неправильное отверстие.

Не только огнестрельное оружие с одним снарядом может быть исследовано для определения дистанции стрельбы, но также может быть исследовано несколько снарядов (например, из дробовика). Когда утверждается, что использовался дробовик, можно исследовать картину распространения дроби (множественные снаряды) на объекте или на внешней одежде жертвы, чтобы определить приблизительное расстояние от дула до цели. Масса дроби может начать распространяться с расстояния примерно 9-10 футов, а отдельные гранулы (летуны) могут оторваться от основной массы.Определение схемы выстрела зависит от конфигурации ствола ружья и чокуса, а также от типа дробовика и его компонентов: размера выстрела, количества пуль и ваты. Теоретически, чем ближе дробовик находится к объекту, тем меньше будет рисунок пули; чем дальше, тем крупнее рисунок гранул.

Независимо от пистолета, револьвера или дробовика, в лаборатории должна быть внешняя одежда жертвы, фактическое подозреваемое огнестрельное оружие (не похожее) и те же или аналогичные боеприпасы, которые предположительно использовались для стрельбы в жертву.

Несколько факторов могут ограничить качество процесса исследования или полностью исключить его: сильное насыщение кровью одежды или предмета, неправильное обращение и упаковка, отсутствие боеприпасов, аналогичных тем, которые использовались при конкретной стрельбе, и / или отсутствие собственно задействованное огнестрельное оружие. Пропитанная кровью или мокрая одежда должна быть высушена, а затем упакована отдельно перед отправкой в ​​лабораторию.

Пороховые узоры или «пятнышки» на человеческих тканях должны быть исследованы и истолкованы квалифицированным медицинским экспертом.Лаборатория может помочь в этом процессе, проведя пробную стрельбу из подозрительного огнестрельного оружия и боеприпасов в панели свидетелей на различных дистанциях, которые затем могут быть отправлены лечащему судебно-медицинскому эксперту для сравнения с подвергнутым сомнению образцом пороха на стреляющей жертве.

GSR и определение дистанции стрельбы — это два разных типа анализа, выполняемые в лаборатории двумя разными секциями. Прочитав предыдущую статью GSR и эту статью об определении расстояния, вы теперь знаете, что эти два экзамена различаются тем, как они могут помочь вашему расследованию.Крайне важно, чтобы вы точно различили и запросили конкретные экзамены, которые должны быть выполнены во время представления доказательств.

Лабораторная система MSHP имеет две лаборатории, предлагающие полный спектр услуг по огнестрельному оружию и отслеживанию (включая определение расстояния для огнестрельного оружия и GSR для отслеживания): лаборатория штаб-квартиры в Джефферсон-Сити по телефону 573-526-6134 и лаборатория войск D в Спрингфилде по телефону 417-868-9400 .

Статья опубликована 30 января 2015 г.

Для печати Страница

Найдите расстояние от камеры до объекта с помощью Python и OpenCV

Пару дней назад Кэмерон, читатель PyImageSearch, прислал письмо по электронной почте и спросил о методах определения расстояния от камеры до объекта / маркера на изображении.Он потратил некоторое время на исследования, но так и не нашел реализации.

Я точно знал, что чувствовала Кэмерон. Несколько лет назад я работал над небольшим проектом по анализу движения бейсбольного мяча, когда он покинул руку питчера и направился к своей тарелке.

Используя анализ движения и отслеживание на основе траектории, я смог найти / оценить местоположение мяча в кадре видео. А поскольку размер бейсбольного мяча известен, я также смог оценить расстояние до домашней пластины.

Это был интересный проект для работы, хотя система не была такой точной, как я хотел — «размытость» движения мяча с такой скоростью затрудняла получение очень точных оценок.

Мой проект определенно был «нестандартной» ситуацией, но в целом определение расстояния от камеры до маркера на самом деле является очень хорошо изученной проблемой в области компьютерного зрения / обработки изображений. Вы можете найти очень простые и лаконичные техники, вроде подобия треугольника. И вы можете найти методы, которые являются сложными (хотя и более точными), используя внутренние параметры модели камеры.

В этой записи блога я покажу вам, как Кэмерон и я придумали решение для вычисления расстояния от нашей камеры до известного объекта или маркера.

Обязательно прочтите этот пост — вы не захотите его пропустить!

Чтобы определить расстояние от нашей камеры до известного объекта или маркера, мы будем использовать подобие треугольника .

Сходство треугольника выглядит примерно так: допустим, у нас есть маркер или объект с известной шириной W . Затем мы помещаем этот маркер на некотором расстоянии D от нашей камеры. Мы делаем снимок нашего объекта с помощью нашей камеры, а затем измеряем видимую ширину в пикселях P .Это позволяет нам получить воспринимаемое фокусное расстояние F нашей камеры:

F = (P x D) / W

Например, предположим, что я кладу стандартный лист бумаги размером 8,5 x 11 дюймов, (по горизонтали; W = 11 ) D = 24 дюйма перед камерой и делаю снимок. Когда я измеряю ширину листа бумаги на изображении, я замечаю, что воспринимаемая ширина бумаги составляет P = 248 пикселей .

Мое фокусное расстояние F тогда:

F = (248 пикселей x 24 дюйма) / 11 дюймов = 543.45

Продолжая перемещать камеру как ближе, так и дальше от объекта / маркера, я могу применить подобие треугольника, чтобы определить расстояние от объекта до камеры:

D ’= (Ш x Ш) / P

Опять же, чтобы сделать это более конкретным, скажем, я перемещаю камеру на 3 фута (или 36 дюймов) от маркера и фотографирую тот же лист бумаги. Благодаря автоматической обработке изображений я могу определить, что воспринимаемая ширина листа бумаги теперь составляет 170 пикселей .Подставляя это в уравнение, мы получаем:

D ’= (11 дюймов x 543,45) / 170 = 35 дюймов

Или примерно 36 дюймов, что составляет 3 фута.

Примечание: Когда я делал фотографии для этого примера, моя рулетка немного провисала, и поэтому результаты отличаются примерно на 1 дюйм. Кроме того, я также сделал фотографии поспешно, а не на 100% поверх отметок ступней на рулетке, что добавило погрешности в 1 дюйм. Тем не менее, сходство треугольников все еще сохраняется, и вы можете использовать этот метод, чтобы довольно легко вычислить расстояние от объекта или маркера до вашей камеры.

Теперь понятно?

Превосходно. Давайте перейдем к коду, чтобы увидеть, как определение расстояния от камеры до объекта или маркера выполняется с помощью Python, OpenCV, а также методов обработки изображений и компьютерного зрения.

Давайте продолжим и приступим к этому проекту. Откройте новый файл, назовите его distance_to_camera.py , и мы приступим к работе:

 # импортируем необходимые пакеты
из путей импорта imutils
импортировать numpy как np
импорт imutils
импорт cv2

def find_marker (изображение):
# преобразовать изображение в оттенки серого, размыть его и определить края
серый = cv2.cvtColor (изображение, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
серый = cv2.GaussianBlur (серый, (5, 5), 0)
edged = cv2.Canny (серый, 35, 125)

# находим контуры изображения с кромкой и оставляем самый крупный;
# будем считать, что это наша бумажка на изображении
cnts = cv2.findContours (edged.copy (), cv2.RETR_LIST, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
cnts = imutils.grab_contours (cnts)
c = max (cnts, key = cv2.contourArea)

# вычисляем ограничивающую рамку бумажной области и возвращаем ее
вернуть cv2.minAreaRect (c)
 

Первое, что мы сделаем, это импортируем наши необходимые пакеты (, строки 2-5, ).Мы будем использовать пути из imutils для загрузки доступных изображений в каталог. Мы будем использовать NumPy для числовой обработки и cv2 для наших привязок OpenCV.

Оттуда мы определяем нашу функцию find_marker . Эта функция принимает единственный аргумент, image , и предназначена для использования для поиска объекта, до которого мы хотим вычислить расстояние.

В этом случае мы используем стандартный лист бумаги размером 8,5 x 11 дюймов в качестве маркера.

Наша первая задача сейчас найти этот листок на изображении.

Для этого мы конвертируем изображение в оттенки серого, слегка размываем его, чтобы удалить высокочастотный шум, и применяем обнаружение краев на , строки 9-11 .

После выполнения этих шагов наше изображение должно выглядеть примерно так:

Как видите, края нашего маркера (листка бумаги) явно скошены.Теперь все, что нам нужно сделать, это найти контур (то есть контур), представляющий лист бумаги.

Мы находим наш маркер на строках 15 и 16 , используя функцию cv2.findContours (заботясь о различных версиях OpenCV), а затем определяя контур с наибольшей площадью на строке 17 .

Мы предполагаем, что контур с наибольшей площадью — это наш лист бумаги. Это предположение работает для этого конкретного примера, но на самом деле нахождение маркера на изображении сильно зависит от приложения.

В нашем примере хорошо работает простое обнаружение края и определение самого большого контура. Мы также могли бы сделать этот пример более надежным, применив аппроксимацию контура, отбросив все контуры, у которых нет 4 точек (поскольку лист бумаги представляет собой прямоугольник и, следовательно, имеет 4 точки), а затем найдя самый большой 4-точечный контур.

Примечание: Более подробную информацию об этой методологии можно найти в этом посте о создании потрясающего мобильного сканера документов.

Другой альтернативой поиску маркеров на изображениях является использование цвета, так что цвет маркера существенно отличается от остальной части сцены в изображении.Вы также можете применять такие методы, как обнаружение ключевых точек, локальные инвариантные дескрипторы и сопоставление ключевых точек для поиска маркеров; однако эти подходы выходят за рамки данной статьи и, опять же, сильно зависят от конкретного приложения.

В любом случае, теперь, когда у нас есть контур, соответствующий нашему маркеру, мы возвращаем ограничивающий прямоугольник, который содержит координаты (x, y) , а также ширину и высоту прямоугольника (в пикселях) вызывающей функции в строке . 20 .

Давайте также быстро определим функцию, которая вычисляет расстояние до объекта, используя подобие треугольника, описанное выше:

 def distance_to_camera (knownWidth, focalLength, perWidth):
# вычислить и вернуть расстояние от производителя до камеры
return (известная ширина * focalLength) / perWidth
 

Эта функция принимает известную ширину маркера , вычисленную focalLength и воспринимаемую ширину объекта на изображении (измеренную в пикселях) и применяет подобие треугольника, описанное выше, для вычисления фактического расстояния до объекта.

Чтобы увидеть, как мы используем эти функции, продолжайте чтение:

 # инициализируем известное расстояние от камеры до объекта, на котором
# в данном случае 24 дюйма
KNOWN_DISTANCE = 24,0

# инициализировать известную ширину объекта, в данном случае часть
# бумага шириной 12 дюймов
KNOWN_WIDTH = 11,0

# загружаем первое изображение, которое содержит объект, который, ИЗВЕСТНО, БЫТЬ 2 фута
# с нашей камеры, затем найдите бумажный маркер на изображении и инициализируйте
# фокусное расстояние
изображение = cv2.imread ("images / 2ft.png")
marker = find_marker (изображение)
focalLength = (маркер [1] [0] * KNOWN_DISTANCE) / KNOWN_WIDTH
 

Первым шагом для определения расстояния до объекта или маркера на изображении является калибровка и вычисление фокусного расстояния . Для этого нам необходимо знать:

• Расстояние камеры от объекта.
• Ширина (в таких единицах, как дюймы, метры и т. Д.) Этого объекта. Примечание: Высота также может быть использована, но в этом примере просто используется ширина.

Давайте также на секунду упомянем, что то, что мы делаем , не является истинной калибровкой камеры . Настоящая калибровка камеры включает внутренние параметры камеры, о которых вы можете прочитать здесь.

В строке 28 мы инициализируем наш известный KNOWN_DISTANCE от камеры до нашего объекта равным 24 дюймам. А в строке 32 мы инициализируем KNOWN_WIDTH объекта равным 11 дюймам (то есть стандартному листу бумаги размером 8,5 x 11 дюймов, расположенному горизонтально).

Следующий важный шаг: это наш простой шаг калибровки.

Мы загружаем первое изображение с диска в строку , строка 37 — мы будем использовать это изображение в качестве нашего калибровочного изображения.

После загрузки изображения мы находим листок бумаги на изображении в строке , строка 38, , а затем вычисляем нашу focalLength, на строке , строку 39, , используя подобие треугольника.

Теперь, когда мы «откалибровали» нашу систему и получили focalLength , мы можем довольно легко вычислить расстояние от нашей камеры до маркера на последующих изображениях.

Давайте посмотрим, как это делается:

 # перебирать изображения
для imagePath в отсортированном (paths.list_images ("images")):
# загружаем изображение, находим маркер на изображении, затем вычисляем
# расстояние до маркера от камеры
изображение = cv2.imread (imagePath)
marker = find_marker (изображение)
дюймы = distance_to_camera (KNOWN_WIDTH, focalLength, маркер [1] [0])

# рисуем рамку вокруг изображения и отображаем ее
box = cv2.cv.BoxPoints (маркер) if imutils.is_cv2 () else cv2.boxPoints (маркер)
коробка = нп.int0 (коробка)
cv2.drawContours (изображение, [поле], -1, (0, 255, 0), 2)
cv2.putText (изображение, "% .2fft"% (дюймы / 12),
(image.shape [1] - 200, image.shape [0] - 20), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,
2.0, (0, 255, 0), 3)
cv2.imshow ("изображение", изображение)
cv2.waitKey (0)
 

Мы начинаем зацикливаться на наших путях изображения на Строке 42 .

Затем для каждого изображения в списке мы загружаем изображение с диска в строку , строка 45, , находим маркер в изображении в строке 46, , и затем вычисляем расстояние от объекта до камеры в строке , строка 47, .

Оттуда мы просто рисуем ограничивающую рамку вокруг нашего маркера и отображаем расстояние на строках 50-57 ( boxPoints рассчитываются на строке 50 , заботясь о различных версиях OpenCV).

Чтобы увидеть наш скрипт в действии, откройте терминал, перейдите в каталог кода и выполните следующую команду:

 $ python distance_to_camera.py
 

Если все пойдет хорошо, сначала вы должны увидеть результаты 2ft.png , это изображение, которое мы используем для «калибровки» нашей системы и вычисления нашего начального focalLength :

На изображении выше мы видим, что наше фокусное расстояние определено правильно, а расстояние до листа бумаги составляет 2 фута в соответствии с переменными KNOWN_DISTANCE и KNOWN_WIDTH в коде.

Теперь, когда у нас есть фокусное расстояние, мы можем вычислить расстояние до нашего маркера на следующих изображениях:

В приведенном выше примере наша камера теперь находится примерно в 3 футах от маркера.

Давайте попробуем отойти еще на ногу:

Опять же, важно отметить, что когда я делал фотографии для этого примера, я делал это поспешно и оставил слишком много провисания рулетки. Кроме того, я также не удостоверился, что моя камера на 100% совмещена с маркерами стопы, так что опять же, в этих примерах есть ошибка примерно в 1 дюйм.

Тем не менее, подход подобия треугольника, описанный в этой статье, по-прежнему будет работать и позволит вам найти расстояние от объекта или маркера на изображении до вашей камеры.

В этом сообщении в блоге мы узнали, как определить расстояние от известного объекта на изображении до нашей камеры.

Для выполнения этой задачи мы использовали сходство треугольника , которое требует от нас знания двух важных параметров перед применением нашего алгоритма:

1. Ширина (или высота) в некоторой мере расстояния, например дюймах или метрах, объекта, который мы используем в качестве маркера.
2. Расстояние (в дюймах или метрах) от камеры до маркера на шаге 1.

Затем можно использовать алгоритмы компьютерного зрения и обработки изображений для автоматического определения воспринимаемой ширины / высоты объекта в пикселях и завершения подобия треугольника и определения нашего фокусного расстояния.

Затем в последующих изображениях нам просто нужно найти наш маркер / объект и использовать вычисленное фокусное расстояние для определения расстояния до объекта от камеры.

Загрузите исходный код и БЕСПЛАТНОЕ 17-страничное руководство по ресурсам

Введите свой адрес электронной почты ниже, чтобы получить .zip-код с кодом и БЕСПЛАТНОЕ 17-страничное руководство по компьютерному зрению, OpenCV и глубокому обучению . Внутри вы найдете мои тщательно отобранные учебники, книги, курсы и библиотеки, которые помогут вам освоить CV и DL!

Как определить расстояние до цели

СТАТЬИ РОЛИКИ ЛЕФТИ ИНСТРУМЕНТЫ
• Клубный фитинг
• Персональный урок
• Шаровой фитинг
• Гандикап
• Pro Магазин

СТАТЬИ МЕНЮ

• СОВЕТЫ ДЛЯ ГОЛЬФА Как играть: советы новичкам Советы по игре в гольф и качели Советы по качелям для гольфа Удары в гольф и расстановки качелей Гольф упражнения и растяжки Ментальный гольф Интернет-журнал о гольфах Тренировки в гольф: ваше здоровье Советы по бункерному гольфу Рукоятки для гольфа
• ГРУППЫ Авторские снимки профессиональных игроков в гольф Последовательность свингов профессиональных игроков в гольф Лучше гольф, смотря на профи Подпись игроков PGA Tour Величайшие учителя гольфа Женские советы по гольфу Левосторонние советы по гольфу Советы и уроки гольфа для пожилых людей Игроки PGA Видеоуроки по гольфу на поле
• ОБОРУДОВАНИЕ Советы водителям Советы по Fairway Woods Гибридные советы Утюги Советы Клинья Советы Советы по установке Таблицы сравнения Таблица лучших гольф-гибридов Таблица лучших утюгов для гольфа Таблица лучших клюшек для гольфа Таблица лучших кроссовок для гольфа Таблица лучших сумок для гольфа Мячи для гольфа Подгонка мяча для гольфа на заказ Обзоры мячей для гольфа Таблица сжатия мяча для гольфа Таблица сравнения мячей для гольфа Таблица слоев мяча для гольфа Ямочки от мяча для гольфа Таблица вращений мяча для гольфа Таблица покрытия мяча для гольфа Таблица ядер для мяча для гольфа Таблица цен на мяч для гольфа Мячи для гольфа с самым высоким рейтингом Отзывы Гольф Утюг Обзоры Гольф Гибрид Обзоры Обзоры и тесты гольф-клуба Обзоры мячей для гольфа Отзывы о перчатках для гольфа Сумки для гольфа Отзывы Отзывы о тележке для гольфа Отзывы о клюшке для гольфа Обзоры обуви для гольфа Гольф GPS Обзоры Отзывы на вал для гольфа Отзывы о гольф-клубах Обзоры полей для гольфа Новости оборудования для гольфа Выбор оборудования для гольфа Учебные пособия по гольфу Отзывы о Thomas Golf
• ГИДЫ Захват для гольфа Оборудование для гольф-клуба Гольф Практика Техника игры в гольф Ответы на вопросы онлайн-гольфа Поля для гольфа США Поля для гольфа в Канаде Поля для гольфа Соединенного Королевства Обзоры полей для гольфа Карта поля для гольфа Неограниченные бесплатные советы и уроки гольфа
• ИНФОРМАЦИЯ Дом

Как инструменты приближения вычисляют расстояние — ArcGIS Pro

Как определяется расстояние

Расстояние между любыми двумя объектами рассчитывается как кратчайшее расстояние между ними, то есть место, где два объекта находятся ближе всего друг к другу.Эта логика применяется к любому инструменту геообработки, который вычисляет расстояние, включая такие инструменты, как Ближайший, Создать ближайшую таблицу и Пространственное соединение (с опцией БЛИЖАЙШЕЕ совпадение).

Измерения расстояния будут наиболее точными, когда ваши входные данные находятся в системе координат проекции эквидистантной проекции. Хотя расчеты расстояния всегда можно выполнить независимо от системы координат, результаты могут быть неточными или даже бессмысленными, если ваши данные находятся в географической системе координат или неправильно выбранной системе координат проекции.

Узнать больше о системах координат и проекциях

В приведенном ниже обсуждении под расстоянием всегда понимается наименьшее расстояние между двумя объектами.

Особые соображения

• Несколько элементов могут быть одинаково близки к другому элементу. Когда это происходит, один из ближайших объектов случайным образом выбирается как самый близкий.
• Когда один объект содержит или находится внутри другого объекта, расстояние между ними равно нулю.
  • Это означает, что когда объект находится внутри полигона, расстояние между объектом и окружающим полигоном равно нулю.
• Расстояние между двумя объектами равно нулю, если между ними есть хотя бы одна координата x, y.
  • Это означает, что когда два объекта пересекаются, перекрываются, пересекаются или касаются друг друга, расстояние между ними равно нулю.
• Расстояние всегда рассчитывается до границы полигонального объекта, а не до центра или центроида полигона.
  • Как отмечалось выше, если объект полностью находится внутри многоугольника, расстояние между объектом и окружающим многоугольником равно нулю.
• Расстояние между двумя объектами (любого типа) всегда одинаково, независимо от того, до и от какой из них измеряется.

Основные операции для поиска расстояния

Расчет расстояния зависит от типа геометрии объекта, а также от других факторов, таких как система координат. Однако есть три основных правила, подробно описанных ниже, которые определяют способ расчета расстояния.

1. Расстояние между двумя точками — это прямая линия, соединяющая точки.
2. Расстояние от точки до линии — это либо перпендикуляр, либо ближайшая вершина.
3. Расстояние между полилиниями определяется вершинами сегментов.

Правило 1. Расстояние между двумя точками — это прямая линия, соединяющая точки

На следующем рисунке показано расстояние между двумя точками вместе с несколькими другими ключевыми словами и функциями, используемыми инструментами приближения.

Ключевые слова в выносках выше (IN_FID, NEAR_DIST, NEAR_FID, NEAR_X, NEAR_Y и NEAR_ANGLE) — это поля, добавляемые к выходным данным с помощью инструментов «Создать ближайшую таблицу» и инструментов, а также к входному классу пространственных объектов при запуске инструмента «Рядом».

Многоточечный — многоточечный

Для особого случая расчета расстояний между многоточечными точками расстояния от каждой точки входного многоточечного объекта до каждой точки ближайшего многоточечного объекта вычисляются с использованием правила 1, и наименьшее из этих расстояний — это расстояние между две многоточечные функции.

Кроме того, когда одна из точек многоточечного соединения находится над одной из точек другого многоточечного объекта, расстояние между двумя объектами многоточечного соединения равно нулю.Это относится ко всем составным объектам.

Правило 2: Расстояние от точки до полилинии — это перпендикуляр или ближайшая вершина

В ArcGIS линейные объекты называются полилиниями. Эти два термина, линия и полилиния, взаимозаменяемы. Полилиния — это упорядоченный набор точек, которые называются вершинами. Отдельная вершина — это вершина. Полилиния может иметь любое количество вершин. Линия, определяемая двумя вершинами, называется отрезком линии или отрезком.Две вершины, которые определяют отрезок прямой, называются конечными вершинами.

Точно так же многоугольник — это замкнутая область, определяемая одной или несколькими полилиниями.

Кратчайшее расстояние от точки до сегмента линии — это перпендикуляр к сегменту линии. Если перпендикуляр не может быть проведен в пределах конечных вершин отрезка прямой, то расстояние до ближайшей конечной вершины является кратчайшим.

От точки до полилинии

Если полилиния имеет только один линейный сегмент, для получения расстояния применяется Правило 2.

Если полилиния состоит из нескольких сегментов (наиболее распространенный случай), сначала определяется ближайший к точке сегмент линии, а затем применяется Правило 2 для определения расстояния.

Точка к многоугольнику

Поскольку многоугольник — это область, окруженная упорядоченным набором линейных сегментов, вычисление расстояния от точки до многоугольника включает в себя определение ближайшего линейного сегмента к точке, а затем применяется правило 2 для получения расстояние.

Расстояние положительное, только если точка находится за пределами многоугольника; в противном случае — ноль.

На приведенном выше рисунке расстояние равно нулю для точек 2 и 3 и положительно для точек 1 и 4.

Правило 3: Расстояние между полилиниями определяется вершинами линейных сегментов

Для двух неточечных объектов, таких как два отрезка линии:

1. Расстояние от каждой конечной вершины входного сегмента до ближайшего сегмента рассчитывается с использованием правила 2.
2. Вычисляется расстояние от каждой из конечных вершин ближнего сегмента до входного сегмента.

 расстояние [имя [, выбор1 [, выбор2 [, отсечка [, режим]]]]]
 

 cmd.distance (имя строки, выделение строки1, выделение строки2,
              отсечка с плавающей запятой, режим int)
   # возвращает среднее расстояние между всеми атомами / кадрами
 

 # сделать первый остаток 0.
zero_residues 1esr, 0
расстояние i. 10 и п. CA, я. 40 и п. CA
 

 # сделать первый остаток 0.zero_residues 1esr, 0
расстояние i. 10 и п. CA, я. 35-42 и п. CA
 

 см. Расстояние ("(/ mol1 /// 1 / C)", "(/ mol1 /// 2 / C *)")
 

 расст / моль1 /// 1 / C, / моль1 /// 2 / C *
 

 для at1 в cmd.index ("resi 10"): \
   для at2 в cmd.index ("resi 11"): \
       cmd.distance (Нет, "% s`% d"% at1, "% s`% d"% at2)
 

 расстояние (выбор1), (выбор2)  # пример
dist i. 158 и п. CA, я. 160 и п. CA  дистанция mydist, 14 / CA, 29 / CA
расстояние hbonds, all, all, 3.
No related posts.