Звукометрия

[Д.И.В.]

Сообщение от Нарада

Вообще-то в ВОВ для определения растояния источника звука применялись специальные устройства в виде системы рупоров. Может быть Вы видели их на фотографиях тех лет. Рупоры крепились на вращаюшейся платформе - так определялось направление. По силе звука - определялась его дальность.

Да, и это начало уже более современного акустического способа засечки того или иного объекта. Но в то время сидели люди, которые слушали своими собственными ушами направление, откуда звук исходит. И только. Но согласитесь, что таким способом совершенно невозможно установить расстояние с которого он приходит. Только примерное нахождение источника. Речь же идет о данном конкретном случае – то есть о засечке прихода звука в три конкретных места. Если бы можно было установить по силе звука его источник и расстояние, то тогда не нужно три точки. Поэтому и думаю, что невозможно не видя объект установить его местонахождение. В данном случае.

Может быть с помощью армейских биноклей, о которых пишу выше – с большим расстоянием между окулярами – хватило бы и двух точек. Если известно расстояние до предмета, как это можно было определить уже с помощью этих биноклей – то из двух мест можно было бы сделать наблюдения и найти это расстояние. Потом, на карте начертить треугольник. Так как расстояние между своими собственными пунктами известно и известны координаты этих пунктов на карте – то надо сначала соединить эти пункты на карте – это будет одна сторона треугольника или основание. Потом же, две другие стороны треугольника, проведенные из двух известных пунктов дадут точку нахождения вражеского объекта. Он будет находится в вершине этого треугольника, противоположной основанию так как длина его сторон известна – она была найдена с помощью биноклей.

[Д.И.В.]

По силе звука - определялась его дальность.

Обратите внимание, что я не утверждал ничего в первом сообщении, которые Вы перенесли в отдельную тему. Но именно спрашивал. Вы сказали про циркуль и радиусы кругов. Если же пойти дальше, то конечно, при развитии нынешней техники, да даже и при том уровне, на каком она была в годах наверное 60-х – уже вполне, как я думаю, можно было установить источник звука и без того, чтобы его видеть. Система радарного наблюдения вполне позволяла это. Суть, как я понял в том, что действительно, замерялась не только погрешность во времени прихода звука, но и сила звука тоже. Потом, при сопоставлении данных можно было вычислить, сколько звуковая волна теряет за единицу времени в своей силе при приходе в разные точки. Вот только как в дальнейшем можно было рассчитать изначальную силу волны и расстояние с которого она пришла – это уже технический сложный вопрос.

[DEI]

(Решил зарегистрироваться, но но не думал, что это вызовет бурную реакцию. Понимаю так, что уважаемый Д.И.В. принял меня за какого-то своего врага под новой маской . Несмотря на инцидент, поскольку задача показалась интересной, осмелюсь подчеркнуть предложенное решение. ("Пусть несогласный докажет противное").
Предлагаю рассмотреть три уравнения, вытекающие из масштабного преобразования сферы. Таким образом, задача сводится к 3 неизвестным (две координаты источника и расстояние до точки А - остальное вычисляется). Конечно, предполагается, что треугольник достаточно велик, чтобы уверенно фиксировать разницу прихода сигналов во времени. Не будем пока о погрешностях.
Направление прихода сигнала, повторяю, можно ориентировочно определить исходя из того, что первым сигнал приходит в точку А, а не В и С, следовательно, среднее между векторами СА и и СВ должно правильно указать сектор поиска !
Вообще, с числом 3 связано много тайн. А сама задача красива - точки треугольника расположены на сферах вокруг центрального источника, что напоминает многие оккультные изображения. Потому решил, что обсуждение данной задачи будет полезным.
Чтобы не быть голословным, привожу список условий, неизвестных и самих уравнений. См. также рис 1.
A (x1, y1)
B (x2, y2)
C (x3, y3)
(T1V), (T2V)
=========
O (x, y), R ?


1) (x-x1)2 + (y- y1)2 = R2
2) (x-x1)2 + (y- y1)2 = ( R + T1V )2
3) (x-x1)2 + (y- y1)2 = ( R + (T1+T2)*V )2

[Д.И.В.]

Решил зарегистрироваться, но но не думал, что это вызовет бурную реакцию.

Удалено модератором. Нарада

[DEI]

Если еще актуально, то решение для симметричного случая удалось понять и записать ! Если сигнал приходит одновременно в две точки на основании треугольника (база), а до третьей распространяется за время Т, то при ширине базы 2D, скорости звука V, , глубине измерителя - высоте треугольника H получается вычисленный радиус R=OA=OB:

2*R = (H-VT) + D^2/(H-VT)^2

или приближенно 2*R = D^2/(H-VT)^2

Почему-то сразу поверилось в возможность отыскания решения, хотя это не простая триангуляция.
Сущность метода в том, что через три точки можно провести одну и только одну окружность ! Три точки определяют кривизну дуги. А она постоянна для окружности. (Три точки дуги это А, B, и срединная точка на расстоянии H-VT.) Асимметричный случай сложнее для вычислений, но суть та же. Спасибо за задачу !

Однако, Д.И.В. оказался прав (неважно к кому он обращался) в том, что метод чувствителен к погрешности. Сюда входит отклонение скорости звука (атмосферные условия), скорость реакции человека - при частотах звука погреность в определении знаменателя в формуле будет около 30 метров, тогда как формула чувствительна к изменению знаменателя в квадрате и сама кривизна дуги очень мала.
Теоретически все верно, и задача решаема, но погрешность должна быть сведена к минимуму.

С уважением, Ф., физик.
P.S. сообщение Д.И.В. удалено ?

[Нарада]

Сообщение от DEI

P.S. сообщение Д.И.В. удалено ?

Удаляются только эмоциональные собщения так или иначе оскобляющие участников дискуссии.

А решение Ваше интересное. Спасибо.

[Д.И.В.]

Сообщение от Нарада

Удаляются только эмоциональные собщения так или иначе оскобляющие участников дискуссии.

А решение Ваше интересное. Спасибо.

Кстати, Нарада – по-моему, над нами издеваются над обоими. Или же это вы издеваетесь надо мной! Так или иначе, я стараюсь говорить серьёзно. Поэтому удаление моих сообщений – говорит о Вашем предвзятом мнении.