ВОЕННЫЙ ТРАНСПОРТИР Российский патент 2018 года по МПК G01C15/00 G01B3/04 B43L13/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение Фигура 1 относится к топографическим приборам и принадлежностям, письменным и чертежным принадлежностям, чертежно-измерительным инструментам. Используемые при работе с аналоговыми носителями информации о местности (топографические карты генерального штаба) масштабов 1:50000; 1:25000; 1:10000. А также, с аэрофотоснимками, специальными картами, фотосхемами, фотопланами, фотокартами различных масштабов, в том числе масштабов 1:8000; 1:4000.

Для определения плоских прямоугольных и географических координат различных объектов, ориентиров, целей, точки стояния.

Определения направления движения, прямого и обратного дирекционного угла и азимута.

Определения координат цели и корректировки огня.

Топогеодезической привязки к местности. Определения расстояний в метрах, километрах.

Для нанесения на графические документы и карты тактических условных знаков.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время в вооруженных силах различных стран мира используются аналоги данного изобретения. В США транспортир Coordinate Scale and Protractor - GTA 05-02-012, OCT 2005 фирмы MapTools Фигура 2. Изготовленный из гибкого, прозрачного пластика, в нем используется нить для определения угловых величин в градусах и милях, линейные шкалы для подсчета расстояния в метрах по картам масштабов 1:100000; 1:50000; 1:10000.

Недостатками данной модели являются его большой размер, острые углы которые не позволяют быстро поместить транспортир в карман и вынуть из кармана, отсутствие линейной шкалы миллиметров и сантиметров, нет резинового ползунка - фиксатора на нити, отсутствуют трафареты тактических условных знаков.

Этой же фирмой выпускается группа различных транспортиров. В некоторых моделях, как в модели UTM coordinate scale Фигура 3, не используется нить. В центре транспортира находится отверстие, через которое в случае необходимости продевается шнурок.

Недостатком данной модели является то, что продевается достаточно крупный шнурок, что сказывается на точности измерений угловых величин. Он имеет большой размер, острые углы которые не позволяют быстро поместить транспортир в карман и вынуть из кармана, отсутствие линейной шкалы миллиметров и сантиметров, нет резинового ползунка - фиксатора на нити, отсутствуют трафареты тактических условных знаков.

В германии во время ВОВ немецкими войсками использовался транспортир W.H. 39 и артиллерийский круг входящие в набор "Karten Winkelmesser 27" Фигура 4. В которых, использовались шнурок и нить для определения угловых величин.

В настоящее время в германии используется транспортир Karten-Winkelmesser Фигура 5. Недостатком данной модели является крупный размер, острые углы которые не позволяют быстро поместить транспортир в карман и вынуть из кармана, отсутствие ползунка - фиксатора на нити, отсутствуют трафареты для нанесения на карту и другие графические документы тактических условных знаков.

В армии Австралии используется транспортир ВСВ RA Mils Protractor Фигура 6. недостатком данной модели являются: отсутствие ползунка - фиксатора на нити, для измерения угловых величин, нанесена не градусная шкала, а национальная мера - мили, отсутствуют трафареты для нанесения на карту и другие графические документы тактических условных знаков.

Близким к данному изобретению является полезная модель чертежно-измерительный инструмент Сергиевского О.Г. номер международной заявки PCT/RU 2015/000136, номер международной публикации WO 2015/163787 А1 дата публикации 29 октября 2015. Данная полезная модель имеет линейную шкалу, полуокружность со шкалой в градусах для определения угловых величин.

Недостатками этой модели являются: отсутствие нити с ползунком - фиксатором, отсутствие трафаретов тактических условных знаков, отсутствие шкалы для определения расстояний по карте масштаба 1:50000. Нанесена неполная градусная шкала от 0 до 180 градусов.

Ближайшим прототипом является транспортир MGRS combo map protractor Фигура 7. Номер заявки US 29/416,965 номер публикации USD 697437 S1 опубликован 14 января 2014 г. Транспортир изготавливается из гибкого прозрачного пластика, нанесена шкала в градусах и милях для определения угловых величин, шкала для определения расстояний по картам в метрических масштабах 1:50000; 1:25000 и национальной мере - в милях, ярдах 1:24000.

Недостатки: большой размер, отсутствие нити с ползунком - фиксатором, отсутствие трафаретов тактических условных знаков.

В международных патентных базах и США информация об этом патенте либо отсутствует, либо ее крайне мало.

Транспортиры Фигура 2 и Фигура 7 идентичны, имеют минимальное количество отличий. На Фигуре 2 транспортир, который уже выпускается, и принят департаментом топографии армии США квадратный, в патенте Фигура 7 прямоугольный. Шкала в милях, 1:24000 заменена на 1:10000. В короткой и доступной информации о патенте нет информации о нити. В выпускаемом транспортире она есть. На чертеже в патенте нет технологических отверстий для нити. В выпускаемом транспортире технологические отверстия присутствуют.

Таким образом, можно сделать вывод, что на Фигуре 2 и Фигуре 7 речь идет об одном и том же транспортире, в который были внесены незначительные изменения.

Информация о патенте находится по электронному адресу:

http://www.google.ru/patents/USD697437?hl=ru&dq=map+protractor

Учитывая изложенное выше, можно сделать следующий вывод: транспортиры с нитью используются много десятилетий. Все возможные испытания и проверки (в том числе в боевых условиях) проведены топографическими управлениями и службами многих стран. Факт того, что они используются военными, доказывает их эффективность и преимущество по сравнению с другими чертежно-измерительными инструментами и приспособлениями при работе с картой.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является повышение точности, скорости, усовершенствование способов выполнения различных учебно-боевых задач военнослужащими при работе с аналоговыми носителями информации о местности (бумажными топографическими и специальными картами). Сведение к минимуму арифметических действий, нанесение линий на карту. Для экономии времени и исключение возможности совершения ошибок в расчетах.

В настоящее время при работе с картой используется широкий перечень различных чертежно-измерительных инструментов, принадлежностей и приспособлений:

Хордоугломер, координатомер, артиллерийский круг, координатная мерка, офицерская линейка, циркуль - измеритель, транспортир.

При использовании этих инструментов в обязательном порядке нужно проводить большое количество арифметических действий и подсчетов, чертить линии, геометрические фигуры. Что сказывается на скорости работы и самое главное, существует высокая вероятность совершения ошибки во время проведения многочисленных подсчетов. Вероятность совершения ошибки в разы возрастает во время ведения боевых действий. Кроме этого, существуют другие недостатки. Требуется значительное время на то, чтобы обучить военнослужащего грамотно пользоваться этими инструментами. В полевых условиях обучить личный состав этому крайне сложно. Особенно трудно в случае низкого уровня знаний математики и геометрии у военнослужащих. Крайне остро встанут эти проблемы в случае формирования частей резерва из бывших военнослужащих и гражданских лиц.

Одним из главных недостатков, в способах работы с картой существующих в настоящее время является то, что на карту в обязательном порядке нужно наносить линии для определения азимутов, дирекционных углов, для определения координат цели, ориентира, или точки стояния.

Изобретение Военный транспортир направленно на решение перечисленных выше задач более простым и легким способом. Способно решить и устранить недостатки перечисленные выше. Может заменить собой перечисленные выше стандартные чертежно-измерительные инструменты и приспособления. Кроме того, благодаря нити может измерять любые расстояния по карте, которые в обычной ситуации можно измерить только длинной линейкой.

Благодаря тому, что Военный транспортир максимально простой, без дополнительных «сложных» шкал и графических масштабов, обучить грамотному применению Военного транспортира и использовать все заложенные в него возможности можно в самые короткие сроки любого военнослужащего с любым уровнем знаний математики и геометрии.

Изобретение военный транспортир имеет небольшой размер с полуокружностью, что позволяет легко и быстро поместить его в карман или планшет. Для того, чтобы определить азимут или дирекционный угол не нужно наносить линии на карту, для этого достаточно натянуть нить. Прибавлять и отнимать 180 градусов для того, чтобы узнать прямой или обратный азимут и дирекционный угол не нужно. Так как в отличие от обычных транспортиров и офицерской линейки на Военном транспортире нанесена полная шкала от 0 до 360 градусов. Что позволяет сразу увидеть прямой и обратный азимут. Кроме этого если пользоваться обычным транспортиром или офицерской линейкой определяя азимут на ориентир, который находится с левой стороны вертикальной линии координатной сетки, в этом случае обязательно нужно прибавлять 180 градусов. В случае с Военным транспортиром, этого делать не нужно. Военный Транспортир сразу показывает нужный азимут. На Военный транспортир цифровые обозначения и шкалы (за исключением метровой шкалы для карты 1:50000) нанесены двумя красками, черной на белом фоне. Это сделано для того, чтобы показания транспортира были отчетливо видны на любых картах с темным фоном. В том числе на черно белых фотокартах и аэрофотоснимках. Нанесено несколько горизонтальных линий для максимально точного ориентирования и наложения транспортира на карту в соответствии с вертикальными линиями координатной сетки и линиями магнитного меридиана. Трафареты тактических условных знаков могут быть заменены на те, которые посчитают более необходимыми. Используя Военный транспортир и карандаш, намотанный на нить можно наносить окружности различного диаметра на графические документы и карты, для обозначения дальности стрельбы и зон поражения различных огневых систем и орудий. С помощью Военного транспортира можно быстро и просто определять географические координаты любых объектов на карте ГШ. А так же наносить точки по географическим координатам. Для этого нужно поместить Военный транспортир на боковую рамку карты и натянуть нить под углом 90 градусов. То, что на транспортир нанесена полная шкала от 0 до 360 градусов, позволяет определять азимут и дирекционный угол на любые ориентиры и точки в любой части карты с любой стороны от вертикальной линии координатной сетки и линии магнитного меридиана. То есть, замерить азимут на или от объекта, который находится в углу карты.

Во время движения по маршруту может возникнуть множество причин, которые потребуют его изменить. В стандартной ситуации с обычной картой и стандартным транспортиром придется на месте перестраивать маршрут. Производить расчеты, чертить линии и т.д.

Если использовать Военный транспортир с оцифрованной фотокартой масштаба 1:10000 с линиями магнитного меридиана, то в этом случае не только не нужно наносить линии маршрута на карту, но также можно отказаться от правила - строго выдерживать маршрут движения и вести подсчет пройденного расстояния парами шагов. Военный транспортир и данная карта позволяют произвольно прокладывать маршрут движения, от одного ориентира который есть на карте до другого. На данной карте в отличие от карты ГШ 1:50000 точечных и линейных ориентиров в сотни, десятки раз больше Фигура 8. Военный транспортир позволяет быстро и точно определить азимут от одного ориентира до другого, для этого не нужно делать продолжительных остановок, производить дополнительных расчетов, наносить линии на карту.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРЧЕЖЕЙ

Фигура 1. Военный транспортир.

Фигура 2. Coordinate Scale and Protractor - GTA 5-2-12 транспортир США.

Фигура 3. UTM coordinate scale транспортир США.

Фигура 4. Топографический транспортир (kartenwinkelmesser) W.H.39 и артиллерийский круг времен ВОВ из набора "Karten Winkelmesser 27" использовавшиеся артиллерийскими расчетами.

Фигура 5. Karten-Winkelmesser транспортир Грмания.

Фигура 6. ВСВ RA Mils Protractor транспортир Австралия

Фигура 7. MGRS combo map protractor чертеж транспортира из патента США

Фигура 8. Разница в количестве точечных ориентиров.

Фигура 9. Образец оцифрованной фотокарты масштаба 1:10000 с линиями магнитного меридиана (в уменьшенном масштабе).

Фигура 10 Ориентирование карты по сторонам света с помощью компаса.

Фигура 11. Определение азимута нитью Военного транспортира по карте.

Фигура 12. Определение точки стояния с помощью Военного транспортира.

Фигура 13. Количество арифметических действий, маршрут движения, линии для определения дирекционных углов по карте масштаба 1:50000 заранее подготовленный.

Во время движения по маршруту пришлось проводить дополнительные расчеты и чертить новый маршрут движения.

Фигура 14. На местности отображены: в/ч 61608 и листок с маршрутом движения. Фигура 15. Определение точки стояния с помощью точечных ориентиров (в данном случае соединения тропинок).

Фигура 16. Зеленым цветом обозначен маршрут, пройденный с использованием Военного транспортира и фотокарты масштаба 1:10000.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Некоторые способы использования Военного транспортира с картой масштаба 1:50000.

1) Для того, чтобы определить дирекционный угол по карте 1:50000 с помощью Военного транспортира, нужно положить транспортир, на карту совместив центральное осевое отверстие полуокружности (1) с точкой своего стояния, сориентировать его с помощью горизонтальных направляющих (5) с вертикальными линиями координатной сетки и натянуть нить (3) на нужный ориентир. В результате, увидим дирекционный угол на нужный ориентир. Чертить линию на карте как это делается в настоящее время не нужно. Тем самым мы не перегружаем карту и значительно экономим время.

2) Для того, чтобы узнать расстояние которое больше 10 см от одной точки до другой, для этого натягивается нить между нужными точками и у второй точки на нити (3) фиксируется резиновый ползунок - фиксатор (4). После этого производится подсчет расстояния. Для этого нужно наматывая нить на пазы (10) посмотреть напротив какого деления дублера линейной шкалы (12), окажется резиновый ползунок - фиксатор (4). Подсчет произвести просто, так как один оборот нити при наматывании ее в пазы (10) равен 10 см. Соответственно длина нити от осевого отверстия полуокружности (1) до первого паза (10) равна 5 см, до противоположного паза (10) равна 10 см, следующий оборот нити еще 10 см. Таким образом, наматываем нить пока резиновый ползунок - фиксатор не окажется напротив дублера линейной шкалы (12). После этого переводим полученные см и мм в метры. При этом нужно не забыть вычесть по одному миллиметру на каждый изгиб нити вокруг транспортира. Этот вариант подсчета расстояний особенно удобен при работе с картами 1:10000, 1:8000, 1:4000.

3) Для того, чтобы определить географические координаты нужного ориентира или точки на карте, для этого Военный транспортир накладываем на боковую линию рамки карты, ориентируем его с помощью горизонтальных направляющих (5) и натягиваем нить под углом 90 градусов. Таким образом, получаем градусы, минуты, секунды, широты и долготы. Аналогичным образом наносятся точки на карту по географическим координатам.

Несколько примеров задач, выполняемых с помощью Военного транспортира и оцифрованной фотокартой масштаба 1:10000 с линиями магнитного меридиана, без проведения каких либо подсчетов, арифметических действий, поправки направления, нанесения линий на карту.

Задача №1. Условия задачи:

Двигаясь через лес от ориентира А к ориентиру Б, заблудились в лесу.

Задача:

Определить точку своего стояния и продолжить движение в точку Б.

Решение:

Ориентируем карту по сторонам света наложив на линию магнитного меридиана компас Фигура 10. Определяем примерное место своего нахождения на карте. Мысленно рисуем круг на карте радиусом той зоны, в которой можем находиться. Ищем на карте ближайшие ориентиры от этого круга (пересечение тропинок, поляны, речку, овраги, холмы, болота, окончание леса, опоры линий электропередач, просеку и т.д.). Определяем с помощью Военного транспортира азимут на ближайший выбранный ориентир В. Измеряем расстояние до выбранного ориентира В. Движемся в нужном направлении. Дойдя до ориентира В (тем самым определив точку своего стояния), определяем с данного места азимут на ориентир Б Фигура 11.

Если пройдя нужное расстояние ориентир В не обнаружен, останавливаемся и начинаем искать ориентир В круге радиусом равным предполагаемому радиусу круга в котором заблудились. После того как обнаружим ориентир В прокладываем от него азимут на ориентир Б.

Задача №2. Условия задачи:

Вышли на окраину леса.

Нужно определить точку своего стояния.

Решение:

Ориентируем карту по сторонам света с помощью линий магнитного меридиана и компаса, сличаем ее с местностью Фигура 10. Определяем магнитные азимуты на два любых видимых ориентира на местности, которые есть на карте (кусты, отдельно стоящие деревья, опоры линий электропередач и т.д.). Замеряем на них азимуты компасом. Далее на карте накладываем на выбранные ориентиры Военный транспортир и натягиваем нить в сторону леса под нужным градусом Фигура 12. Пересечение азимутов будет точкой нашего стояния.

Задача №3. Условия задачи:

Определить координаты обнаруженной цели.

Решение:

Выйдя на окраину леса и обнаружив цель, определяем точку своего стояния, как указано в задаче №2. Определив точку своего стояния, определяем с помощью компаса азимут на цель. Если есть дальномер, определяем расстояние до цели. После чего наносим точку на карту. Определяем X У координаты цели.

Если дальномера нет. Смещаемся вправо или влево на 50-150 метров. Определяем второй азимут на цель. Накладываем транспортир на карту, ставим точку в месте пересечения двух азимутов. Определяем X У координаты цели, передаем в штаб или на батарею.

Ошибка определения точки своего стояния и координат цели составит 10-20 метров. Что сопоставимо с гражданскими навигаторами.

После первого выстрела по цели корректируем огонь по сторонам света.

В июне 2016 года были проведены испытания прототипа Военного транспортира в Бирюлевском лесопарке. Был проведен сравнительный анализ. В первом случае задача выполнялась с картой ГШ 1:50000 и обычным транспортиром. Во втором случае с Военным транспортиром и оцифрованной фотокартой масштаба 1:10000 с линиями магнитного меридиана.

Была поставлена следующая задача:

С северо-восточной части лесопарка противник ведет минометный огонь. Необходимо обнаружить и определить координаты минометной батареи противника. Для этого, проложить скрытный маршрут движения в заданный район. Обследовать большую поляну, малую поляну, открытое пространство за лесом.

В первом случае для выполнения поставленной задачи был нанесен маршрут движения на карту и на отдельный листок бумаги в крупном масштабе, произведены необходимые расчеты маршрута Фигура 13. В самом начале движения от точки №1 до точки №2 (через 40 метров) было обнаружено «непреодолимое» препятствие - забор в/ч 61608 (Показано на Фигура 14). В результате чего пришлось на месте перерисовывать и заново просчитывать маршрут. Препятствие пришлось обходить способом параллелограммы несколько раз. Так же пришлось несколько раз делать продолжительные остановки для проведения новых подсчетов и нанесение линий нового маршрута на листок бумаги. Были допущены ошибки в расчетах, а так же во время подсчета пройденного расстояния парами шагов.

Во втором случае (с военным транспортиром) маршрут движения ни на карту, ни на листок бумаги не наносился. Подсчеты не производились. Двигались по карте.

Препятствие обошли справой стороны, двигались до его окончания. После окончания препятствия установили точку своего стояния с помощью точечных ориентиров - тропинок Фигура15. Сориентировали карту по сторонам света с помощью компаса Фигура 10. После этого определили с помощью Военного транспортира азимут на большую поляну 346 градусов Фигура11. Продолжили движение по установленному азимуту. Обследовав большую поляну и не обнаружив противника, с помощью Военного транспортира и карты тем же способом определили азимут на малую поляну. Там так же противника не обнаружили. Далее вышли к окраине леса и продолжили движение вдоль леса. На открытом пространстве за лесом обнаружили цель. Установили точку своего стояния способом, указанным в задаче №2. После этого определили координаты цели способом, указанным в задаче №3. Далее, определили азимут на большую поляну и тем же маршрутом вернулись в точку начала маршрута.

Во втором варианте с Военным транспортиром ни на карту, ни на лист бумаги маршрут не наносили, так как на данном участке местности большое количество точечных и линейных ориентиров, благодаря которым достаточно просто определить точку своего стояния, азимут на нужный ориентир, и продолжить движение в нужном направлении.

Именно по этой причине, производить каких либо расчетов, арифметических действий, наносить линии на карту не было необходимости.

Так как подсчетов не производилось, следовательно, не было совершено ни одной ошибки, которые привели бы к движению в неправильном направлении.

Во время движения, двигались произвольно, придерживаясь нужного азимута. То есть, обходили завалы деревьев, крутой обрыв, речку там, где это было удобно. Не преодолевали эти препятствия, чем сэкономили силы, время, сберегли амуницию, не потеряли бдительность и внимательность во время движения.

Результат испытания:

Выполнить поставленную задачу с помощью карты ГШ 1:50000 и обычного транспортира может военнослужащий, хорошо знающий военную топографию, математику, геометрию. Если он не совершит ошибок во время подсчетов при подготовке маршрута. А так же, во время перестроения маршрута и проведения новых подсчетов на месте (на Фигуре 13 указана только часть арифметических действий и линий маршрута которые были проведены при подготовке маршрута). На подготовку такого специалиста нужно значительное время.

Если выполнять поставленную задачу с помощью Военного транспортира и оцифрованной фотокартой масштаба 1:10000 с линиями магнитного меридиана. В этом случае задачу сможет выполнить любой военнослужащий, обученный работе с данной картой и Военным транспортиром. Вне зависимости от уровня знаний математики и геометрии. Обучить грамотной работе с данной картой и Военным транспортиром можно в течение одной недели.

Аналогичным образом, с учетом раскрытия изобретения в описании, специалистом в данной области могут быть получены, выполнены другие признаки изобретении, которые охватываются формулой изобретения, приводимой ниже.

Военный транспортир относится к топографическим, письменным и чертежным приборам и принадлежностям, которые используются при работе с аналоговыми носителями информации о местности, а также с аэрофотоснимками, картами, фотокартами различных масштабов. Техническим результатом является повышение точности, скорости, а также усовершенствование способа выполнения различных учебно-боевых задач военнослужащими при работе с картой. Военный транспортир, содержащий линейную шкалу (7), угломерную шкалу (6), отверстие в центре полуокружности (1), характеризующийся тем, что изготовлен из прозрачного гибкого пластика, к которому крепится прочная нить (3), выходящая из оси в центре полуокружности (1), на которой находится резиновый ползунок-фиксатор (4), угломерная шкала (6) нанесена на полуокружность от 0 до 180 градусов слева направо и от 360 до 180 градусов справа налево, трафареты (9) расположены в центре транспортира, рядом с линейной шкалой (7) нанесена метровая шкала (8), рядом с ней нанесен дублер линейной шкалы (12), под и над шкалой нанесены горизонтальные направляющие (5), на боковых сторонах транспортира сделаны пазы (10), на которые наматывается нить, все числовые обозначения и шкалы, кроме метровой шкалы (8), нанесены на транспортир двумя цветами - черный на белом фоне (13). 6 з.п. ф-лы, 16 ил., 3 пр.

1. Военный транспортир, содержащий линейную шкалу (7), угломерную шкалу (6), отверстие в центре полуокружности (1), характеризующийся тем, что изготовлен из прозрачного гибкого пластика, к которому крепится прочная нить (3), выходящая из оси в центре полуокружности (1), на которой находится резиновый ползунок-фиксатор (4), угломерная шкала (6) нанесена на полуокружность от 0 до 180 градусов слева направо и от 360 до 180 градусов справа налево, трафареты (9) расположены в центре транспортира, рядом с линейной шкалой (7) нанесена метровая шкала (8) для подсчета расстояния в метрах, рядом с ней нанесен дублер линейной шкалы (12), под и над шкалой нанесены горизонтальные направляющие (5), на боковых сторонах транспортира сделаны пазы (10), на которые наматывается нить, при этом конец нити крепится в одном из углублений фиксации (11), все числовые обозначения и шкалы, кроме метровой шкалы (8), нанесены на транспортир двумя цветами - черный на белом фоне (13).

2. Военный транспортир по п. 1, характеризующийся тем, что он изготовлен из прозрачного гибкого пластика (ПЭТ) стойкого на излом при изгибе.

3. Военный транспортир по п. 1, характеризующийся тем, что на него нанесена угломерная шкала от 0 до 360 градусов.

4. Военный транспортир по п. 1, характеризующийся тем, что на него нанесены трафареты, расположенные в центре транспортира для нанесения трафаретов тактических условных знаков на карту, карточку огня, другие графические документы.

5. Военный транспортир по п. 1, характеризующийся тем, что нитью, зафиксированной в центре полуокружности, в натянутом состоянии определяется угол по угломерной шкале.

6. Военный транспортир по п. 1, характеризующийся тем, что на нить нанизан резиновый ползунок-фиксатор, который с небольшим усилием передвигается по нити, в состоянии покоя без воздействия человека фиксатор самопроизвольно не скользит по нити.

7. Военный транспортир по п. 1, характеризующийся тем, что на него нанесена метровая шкала (8) для измерения расстояний в метрах на картах масштаба 1:50000.