تحديد المدى باستخدام القياسات الاستاديامترية

جندي تمت ملاحظته على مسافة 400  متر : يمكن استخدام جهاز تحديد المدى الاستاديامتري في الزاوية السفلية اليسرى من شبكة التصويب التلسكوبية PSO-1 لتحديد المسافة من شخص أو جسم يبلغ طوله 1.70 متر (5  أقدام و7  بوصات) من 200  متر (القوس رقم 2 إلى اليمين) إلى 1000  متر (القوس رقم 10 إلى اليسار).

قياس المسافة بالستاديامترية ، أو طريقة الستاديا ، هي تقنية لقياس المسافات باستخدام أداة تلسكوبية . كلمة "ستاديا" مشتقة من وحدة طول يونانية تُسمى "ستاديون" (تساوي 600 قدم يونانية )، وهو الطول النموذجي لملعب رياضي في ذلك الوقت. تُستخدم قياسات المسافة بالستاديامترية في المسح وفي المناظير التلسكوبية للأسلحة النارية والمدفعية ومدافع الدبابات ، بالإضافة إلى بعض المناظير والبصريات الأخرى. لا تزال هذه التقنية شائعة الاستخدام في القنص العسكري بعيد المدى ، ولكن في العديد من التطبيقات الاحترافية ، يتم استبدالها بطرق قياس المسافة بالموجات الدقيقة أو الأشعة تحت الحمراء أو الليزر . على الرغم من سهولة استخدام أجهزة قياس المسافة الإلكترونية، إلا أنها قد تكشف موقع الرامي لخصم مُجهز جيدًا، وقد وُجدت الحاجة إلى تقدير دقيق للمسافة لفترة أطول بكثير من وجود أجهزة قياس مسافة إلكترونية صغيرة ومتينة بما يكفي لتكون مناسبة للاستخدام العسكري.

شبكة ميل دوت المستخدمة في المناظير التلسكوبية .

• إذا كان رأس رجل يرتدي خوذة (طوله حوالي 0.25 متر) يقع بين العارضة الرابعة والخط الأفقي، فإن الرجل يكون على بُعد حوالي 100 متر. • عندما يقع الجزء العلوي من جسم رجل (طوله حوالي متر واحد) أسفل الخط الأول، فإنه يقف على بُعد حوالي 400 متر.

تعتمد طريقة الاستاديا على مبدأ تشابه المثلثات . وهذا يعني أنه بالنسبة لمثلث ذي زاوية معينة، تكون نسبة طول الضلع المقابل إلى طول الضلع المجاور ( المماس ) ثابتة. وباستخدام شبكة ذات علامات بمسافات زاوية معلومة، يمكن استخدام مبدأ تشابه المثلثات لإيجاد المسافة إلى أجسام ذات حجم معلوم، أو حجم الأجسام على مسافة معلومة. وفي كلتا الحالتين، تُستخدم المعلمة المعلومة، بالإضافة إلى قياس الزاوية، لحساب طول الضلع الآخر.

غالبًا ما تستخدم تقنية تحديد المدى بالستاديامترية الميلي راديان ("mil" أو "mrad") كوحدة لقياس الزوايا. وبما أن الراديان يُعرَّف بأنه الزاوية المتكونة عندما يساوي طول قوس دائري نصف قطر الدائرة، فإن الميلي راديان هو الزاوية المتكونة عندما يساوي طول قوس دائري 1/1000 من نصف قطر الدائرة. بالنسبة للزوايا التلسكوبية، فإن التقريبات${\displaystyle \sin(\alpha )=\tan(\alpha )=\alpha }$يُبسط الراديان علم المثلثات بشكل كبير، مما يُتيح قياس الأجسام بالملي راديان عبر التلسكوب بمعامل 1000 للمسافة أو الارتفاع. فعلى سبيل المثال، سيغطي جسم ارتفاعه 5 أمتار مسافة 1 ملي راديان على بُعد 5000 متر، أو 5 ملي راديان على بُعد 1000 متر، أو 25 ملي راديان على بُعد 200 متر. ولأن الراديان يُعبّر عن نسبة، فهو مستقل عن الوحدات المستخدمة؛ فجسم ارتفاعه 6 أقدام يغطي مسافة 1 ملي راديان سيكون على بُعد 6000 قدم.

من الناحية العملية، يمكن ملاحظة أنه يمكن إجراء تقريبات تقريبية باستخدام مثلث قائم الزاوية قاعدته (ب) تساوي المسافة بين "محدد المدى" والعين؛ مع كون الفتحة (أ) هي الثقب الذي يتم من خلاله رؤية الهدف - رأس هذا المثلث يقع على سطح عين المستخدم.

بالنسبة للمسافة القياسية من العين (ب) البالغة 28 بوصة (71.12  سم)؛ وهذا هو الطول الشائع لسحب الرامي:

28" × 1 ملي راديان ≈ 0.028" (0.071 سم) - عامل الملاعب 1000

10 مليراديان ≈ 0.280 بوصة (0.711 سم) - عامل الملاعب × 100

100 مليراديان ≈ 2.80 بوصة (7.112 سم) - عامل الملاعب x10

يبلغ المدى التقريبي لجسم ارتفاعه قدم واحدة (30.48  سم) ويغطي مسافة تقارب 100 ملي راديان 10 أقدام (3.048 متر) أو:

المدى (r) = الارتفاع التقريبي للجسم (h) × (1000 ÷ الفتحة بالملي راديان (a))

r = h(1000/a) → حيث r و h وحدات متطابقة، و a بوحدة الميلي راديان.

r = h/a → حيث r و h وحدات متطابقة، و a بالراديان

تُعدّ الصيغة المذكورة أعلاه دالة لأي نظام قياس خطي بشرط أن يتم حساب r و h بنفس الوحدات.

يمكن أخذ قراءات الاستاديا المستخدمة في المسح باستخدام أجهزة حديثة مثل أجهزة الترانزيت ، والثيودوليت ، وأجهزة قياس الارتفاع ، وأجهزة التسوية . عند استخدام طريقة قياس الاستاديا، يُمسك مسطرة التسوية أو قضيب الاستاديا بحيث يظهر بين علامتي استاديا ظاهرتين على شبكة الجهاز . يحتوي قضيب الاستاديا على قياسات مكتوبة عليه يمكن قراءتها من خلال تلسكوب الجهاز، مما يوفر ارتفاعًا معروفًا عن بُعد لحساب المسافات.

يحتوي الجهاز المُجهز لقياس المسافات الستادية على علامتين أفقيتين للمسافة الستادية، تفصل بينهما مسافة متساوية من مركز شعيرة التصويب. تبلغ المسافة بين علامتي المسافة الستادية في معظم أجهزة المسح 10 ملي راديان، مما يُعطي عامل فاصل ستادي قدره 100. يمكن تحديد المسافة بين الجهاز وعصا القياس الستادي ببساطة عن طريق ضرب القياس بين شعيرات المسافة الستادية (المعروف بفاصل المسافة الستادية) في 100.

يجب أن يكون الجهاز مستويًا لكي تنجح هذه الطريقة مباشرةً. إذا كان خط رؤية الجهاز مائلًا بالنسبة للمسطرة، فيجب تحديد مركبتي المسافة الأفقية والرأسية. تحتوي بعض الأجهزة على تدريجات ​​إضافية على دائرة رأسية للمساعدة في هذه القياسات المائلة. تُعرف هذه الدوائر المدرجة بدوائر الاستاديا ، وهي تُعطي قيمة القياسات الأفقية والرأسية كنسبة مئوية من قياس الاستاديا المائل.

يتميز هذا النظام بدقة كافية لتحديد التفاصيل الطبوغرافية كالأنهار والجسور والمباني والطرق، حيث تُعتبر دقة 1/500 (0.2%، 2000 جزء في المليون) مقبولة. كما تُستخدم قراءات الاستاديا لتوفير ملاحظات متكررة ومستقلة لتحسين الدقة، وللتحقق من الأخطاء في عمليات التسوية .

تُعدّ طريقة قياس المسافة باستخدام وحدات الاستاديا طريقة تاريخية في المقام الأول لأغراض المسح، إذ تُقاس المسافة اليوم في الغالب إلكترونيًا أو باستخدام أشرطة القياس. ولا تحتوي أجهزة المحطة الشاملة على خطوط استاديا مُحدّدة على شبكتها. ولا تزال الطرق التقليدية تُستخدم في المناطق التي لا تتوفر فيها الأجهزة الحديثة بكثرة، أو من قِبل هواة أساليب المسح القديمة.

• ميلي راديان
• جهاز تحديد المدى
• ستاديمتر

1. ريموند ديفيس، فرانسيس فوت، جو كيلي، المسح، النظرية والتطبيق ، شركة ماكجرو هيل للنشر، 1966، LC 64–66263

• موقع ستاديا على موقع Wayback Machine (تمت أرشفته في 20 مايو 2013)
• "تقنية إطلاق النار" ، الفصل 5 من دليل الجيش الأمريكي الميداني 23-11: مدفع عديم الارتداد عيار 90 ملم، M67 - يوضح تحديد المدى الاستاديامتري في منظار سلاح مضاد للدبابات
• ميلز / دقيقة قوسية ومعادلات المدى بقلم روبرت سيميون
• بطاقة RANGE-R