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說到測距儀,其實最早應用在軍事領域的是合像式測距儀。聽著這個名字似乎挺怪異的,但其原理其實非常簡單,甚至大傢伙都再清楚不過了。
所謂合像式測距儀是這樣工作的:各種稜鏡或是反射鏡將透過兩個取景窗裡的影像重疊在一起,而人們透過最後的目鏡所觀察到的,就是兩個重疊在一起的影像。使用者可以透過調整測距器裡的稜鏡或是反射鏡將兩個透過取景窗進來的影像重疊在一起,然後就可以從測距器上的刻度盤讀出所對應景物的確切拍攝距離。
其實合像式測距儀的基本原理就是勾股定律,這麼說吧,從兩個取景窗到目標的距離並不是完全一樣的,而這兩段距離再加上兩個取景窗之間的距離就組成了一個三角形。
物體處於不同的位置時,直角三角形的斜邊與直角邊的夾角是完全不同的,只有當我們調整好稜鏡或是反射鏡的位置時,我們才能重新建立直角三角形,便能從稜鏡或反射鏡位置得出的角度改變數,這樣就完成了測距。
只要明白勾股定理的就都會知道,兩個取景窗之間的距離直接決定著測量的精度,當兩取景窗之間的距離越長的時候,測距器的精度也就會越高。
說到這大家就會明白了,為什麼當年說起戰列艦的光學測距儀時非常強調“基線”長度,“基線”越長自然精度也就越高。但是“基線”越長也就意味著體積越大。而對於坦克一類的裝甲車輛而言,不要說戰列艦級別的十米基線級合像式測距儀,就是炮兵用的一兩米基線的測距儀都用不了。
但是坦克也需要測距不是,在沒有鐳射器的年代難道就沒有辦法了嗎?有,德國人就想出了辦法,他們發明了體視式測距儀(名字更繞口了是吧?)
體視式測距儀其實原理跟合像式測距儀很相似,大致是這樣的:測距儀左側的透鏡組透過類似橫置的潛望鏡的反射鏡系統使目標在測距儀中間的左目鏡中成像。同樣的,測距儀右側的透鏡組也在測距儀中間的右目鏡中成像。
然後測距人員用雙眼分別透過左、右目鏡同時觀察。此時看到的影象是測距儀兩端對同一目標所成的像,同樣存在視線夾角,測距人員可以感覺到該像的距離。
接下來測距人員操縱測距旋輪使目鏡中的菱形游標前後移動,直到測距人員感覺到菱形游標與目標的像重合(壓住目標),此時在與測距旋輪連動的刻度盤上可以直接讀出已經換算出的距離數值。
體視式測距儀遠距離的精度相對較好,對於高速運動目標的捕捉能力比較強,算是是一種“比較”精確的測距儀器……(未完待續。)
374新技術
簡單的對比一下兩種測距儀我們就能發現:合像式測距儀利用一根水平長管作為基準長度,在其兩端設定物鏡組,物鏡組的光軸垂直於測距基線,測距時分別產生關於目標的影像。一側在目鏡中成的像只有上半部分,另一側只有下半部分。由於測距基線的的存在右側的像相對左側的像偏右。透過旋轉偏光鏡使上下兩像重合。透過測量偏光鏡旋轉的角度就可以換算出與目標的距離。
體視式測距儀與合像式測距儀類似,不同之處在於目標在目鏡中成像後,測距人員透過在左右目鏡中同時觀察測距儀兩端對同一目標所成的像,由人透過視覺感官來對目標進行感覺。此時透過前後移動目鏡中的游標,當操作人員感覺目標與游標重合時直接讀出距離資料。
體視式測距儀的誤差之所以小於合像式,是因為其測距是依靠測距員視差直接感覺距離,直接得出距離資料,而合像式測距儀是透過對準上下兩部分的像,只要沒能將像完全對準(而這是十分困難的),誤差就將在角度對距離的換算中會被放大。
所以在遠距離上視線張角較小時,體視式測距儀的精度將優於合像式。而且體視式測距儀對於不規則外形的目標也具有測距能力,所以體視式測距儀常用於校射和防空。
合像式測距儀雖然遠距離測距精度不高,但是相對於體視式測距儀來說,其對於人員的操作壓力較小,而且得到近處目標距離的速度更快,精度也較高。所以雖然遠距離精度對於體視式測距儀處於劣勢,但用於對本方艦隊航行時航跡標繪還是有意義的。因為此時的目標是近距離編隊中的友艦和固定的航標,而且此時需要較快的資料率,同時可能需要快速轉換測距的目標,而對精度要求較低。所以合像式測距儀一般適用於這種場景。
當然不管是合像式測距儀還是體視測距儀都屬於光學測距儀,對光學玻璃和磨鏡工藝都有比較高的要求,並