Рассеивание попаданий. Кучность. Показатели и зависимость.
Одно определение, на всякий случай:
- СТП - средняя точка попаданий - C.I. - Center of Impact - The point at which the algebraic sums of the vertical and horizontal components respectively of the distances to the center of each shot hole are zero - точка, в которой сумма вертикальной и горизонтальной компонент расстояния до центра каждого попадания равна нулю. (Источник - AMCR 715-505 Ammunition Ballistic Acceptance Test Methods, 1964)

Наиболее часто используемые показатели рассеивания:
- Вб/Вв - срединное отклонение боковое/по высоте - половина ширины центральной полосы рассеивания, вмещающей 50% всех попаданий, при условии, что ось рассеивания проходит по её середине. (Источник - Наставления по стрелковому делу, Москва, Военное издательство, 1987)

- Сб/Св - сердцевинная полоса боковая/по высоте - полоса рассеивания, содержащая в себе 70% попаданий, при условии, что ось рассеивания проходит по её середине. (Источник - Наставления по стрелковому делу, Москва, Военное издательство, 1987)

- R50 (P50) - радиус круга, вмещающий 50% всех попаданий. Средняя точка попаданий в центре круга. (Источник - Наставления по стрелковому делу, Москва, Военное издательство, 1987)

- R100 (P100) - радиус круга, вмещающий все попадания. Средняя точка попаданий в центре круга. (Источник - Наставления по стрелковому делу, Москва, Военное издательство, 1987)
- П100 - поперечник рассеивания - Ex.Spr. - Extreme Spread - distance between centers of the shot-farthest apart - расстояние между наиболее удалёнными попаданиями. (Источник - AMCR 715-505 Ammunition Ballistic Acceptance Test Methods, 1964)
- Ex.Ver./Hor. - Extreme Vertical/Horizontal - Vertical/Horizontal distance between the center hole made by the uppermost/leftmost shot and the center of the hole made by the lowermost/rightmost shot - вертикальное/горизонтальное расстояние между центрами крайнего верхнего/левого и крайнего нижнего/правого попаданий. (Источник - AMCR 715-505 Ammunition Ballistic Acceptance Test Methods, 1964)
- AMR - average mean radius - the average distance of each round in a shot group relative to the calculated center of impact - среднее расстояние между каждым попаданием и средней точкой попадания. (Источник MIL-PRF-32316 (AR) PERFORMANCE SPECIFICATION RIFLE, 7.62MM : SEMI-AUTOMATIC SNIPER SYSTEM (SASS) - M110, 2008 )
Эти же показатели иногда выражают в угловых единицах. Рассеивание, выраженное в угловых единицах, обычно меняется не сильно с изменением расстояния. Например, для патрона M118 при изменении расстояния с 200 ярдов до 600 кучность падает на 8%.
В качестве угловых единиц используют либо угловые минуты (MOA - minute of arc), либо тысячные дистанции (mil). В США большее распространение получили MOA, т.к. 1 MOA на дистанции 100 ярдов приблизительно равна 1 дюйму, что упрощает расчёты. В странах с метрической системой единиц по аналогичной причине большее распространение получила тысячная дистанции, 1 тысячная на 100 метрах равна 10 см.
Рассеивание выстрелов является классическим примером нормального распределения, что позволяет рассчитать зависимость между различными показателями и их характеристики. Особенно легко это сделать на компьютере с использованием метода Монте-Карло. Проведение 100 миллионов виртуальных выстрелов даёт точность расчёта около трёх знаков после запятой.
Таблица соответствия различных показателей для попаданий со стандартным отклонением по вертикали и горизонтали равным 1 (одной условной единице). За знаком ± указано стандартное отклонение результата. Показатели Вб/Вв и R50 не имеют смысла для нечётного количества выстрелов. Показатель Сб/Св не имеет смысла для количества выстрелов не кратных 10. Программа расчёта spread.zip
| Выстр. в серии |
Вб/Вв | Сб/Св | R50 | R100 | П100 (Ex.Spr.) | Ex.Hor./ Ex.Ver. |
AMR | Среднее отклонение СТП ±52% |
| 3 | - | - | - | 1,391±37% | 2,409±37% | 1,693±52% | 1,023±37% | 0,724 |
| 4 | 0,464±59% | - | 0,885±38% | 1,637±31% | 2,793±31% | 2,059±43% | 1,085±30% | 0,627 |
| 5 | - | - | - | 1,805±28% | 3,066±27% | 2,326±37% | 1,121±26% | 0,561 |
| 10 | 0,592±37% | 1,800±31% | 1,053±23% | 2,234±21% | 3,812±19% | 3,078±26% | 1,189±17% | 0,396 |
| 20 | 0,631±26% | 1,928±21% | 1,113±16% | 2,572±17% | 4,451±15% | 3,735±20% | 1,222±12% | 0,280 |
| 100 | 0,666±12% | 2,043±9% | 1,164±7% | 3,182±12% | 5,687±10% | 5,015±12% | 1,247±5% | 0,125 |
| 1000 | 0,674±4% | 2,070±3% | 1,176±2% | 3,854±8% | 7,104±6% | 6,486±8% | 1,253±2% | 0,040 |
Например, для перевода срединного отклонения в 1,8 см для 20 выстрелов (НСД для СВД) в поперечник рассеивания для 4 выстрелов, делим и умножаем на соответствующие коэффициенты. Получаем 1,8/0,631*2,793=8 см (что соответствует пределу кучности при пристрелке).
Как видно из таблицы, при малом количестве выстрелов погрешность результата весьма большая. Например, при стрельбе по 3 выстрела поперечник рассеивания в 68% случаев будет лежать в интервале от 1,5 до 3,3 (±37%), в 95% случаев будет лежать в интервале от 0,6 до 4,2 (±74%). И это не говоря про то, что СТП будет гулять по мишени с не сильно меньшим рассеиванием. Другими словами, результаты для серий из малого количества выстрелов мало о чём говорят.
С учётом сложности определения попаданий при большом количестве выстрелов, обычно стреляется несколько серий и результаты усредняются. Например, 3 серии по 20 выстрелов или 5 серий по 10 выстрелов дают около 9% стандартного отклонения поперечника рассеивания. Использование AMR или, лучше, стандартного отклонения попаданий позволяет уменьшить погрешность результата приблизительно на 10%-20% (для 10-20 выстрелов в серии).
Enotus 09.04.2009 в рубриках: Техника
Комментарии (3) на « Рассеивание попаданий. Кучность. Показатели и зависимость.»
Трэкбэк | RSS-лента комментариев
Alex пишет 03.08.2009 в 20:34 #
Я так понимаю, это - исходный код?
Прощу прощения за ламерство, но как это все скомпилировать?
Enotus пишет 04.08.2009 в 11:42 #
2Alex
Если Вы не знаете программирования, то запуск расчёта ничего Вам не даст.
Если Вы знаете программирование, то запустить расчёт не составит большого труда, даже человеку не знакомому с java.
Алексей пишет 16.07.2011 в 10:43 #
Табличка интересная. Но по примеру с СВД у меня сомнения в его корректности.
Во-первых предел в 8 см при пристрелке указан с хорошим запасом, т.к. винтовка должна укладываться в него пока не выработает ресурс.
Во-вторых по данным Дворянинова СВД на заводе приводятся к нормальному бою тремя сериями по 20 выстрелов, R100 не более 6,5 см на 100 м. Откуда получаем срединное отклонение 1,2 см. Кучность при пристрелке будет несильно отличаться от данной.
В-третьих данные в таблицах стрельбы сильно хуже кучности оружие-патрон. Это из-за методики проведения стрельб. Мишень представляет собой чёрный круг диаметром 1,5 тыс. дист., точка прицеливания нижняя часть круга. И все отклонения считаются не от СТП, а от точки прицеливания. Более того есть у меня подозрение, что один стрелок делал по одной мишени всего один выстрел. Т.к. данные в таблицах средние, то скорее всего стрельба проводилась так: берём 10 стрелков, 10 винтовок и 10 мишеней, оборудуем 10 позиций. Каждый стрелок делает один выстрел по одной мишени после чего переходит на другую позицию. Таким образом военные хотели выявить кучность комплекса оружие-стрелок, а не техническую кучность.