All articles by tag

TARAN -- Инструкция по эксплуатации

TARAN -- стрелковый целкометр -- программа для вычисления кучности винтовок, путём анализа информации о пробоинах с нескольких мишеней / серий выстрелов.

Эта инструкция доступна в постраничном виде или одним длинным документом.

TARAN -- свободная программа с открытым кодом под лицензией GPL3. TARAN не собирает никаких личных данных.

Зачем: http://guns.ptosis.ch/node/13 [англ.]
Как оно работает и что умеет: http://guns.ptosis.ch/node/14 [англ.]
Кое-какие копии экрана: http://guns.ptosis.ch/node/15 [англ.]
Вопросы и ответы: http://guns.ptosis.ch/faq-page [англ.]
Примеры практического применения: http://guns.ptosis.ch/ru/node/83

Скачать: http://guns.ptosis.ch/node/43

***

Запустить можно двумя методами:
Прямо с сайта: http://taran.ptosis.ch/taran.html
Скачать себе на компьютор отсюда.

Обе версии -- абсолютно одно и то же. Чтобы запустить локальную (скачанную) версию, распаковать архив в отдельную папку, и открыть файл "taran.html" любимым бровзером. Перед этим, наверное, будет полезно прочитать системные требования.

***

Как оно всё работает, наверное, проще всего будет объяснить на примере. Эта инструкция шаг за шагом рассказывает что делать, чтобы из картинки с пробоинами получить алкаемые цифры и что с ними потом делать, по ходу объясняя всё, что появляется на экране.

УВАГА: в инструкции на иллюстрациях -- много слов на иностранном языке. Это потому, что мне было лень картинки переделывать. В реальной программе, слева внизу, можно первым делом переключить язык на какой-нибудь понятный.

Теперь -- к делу.

Все функции программы распределены по трём панелям, которые переключаются кнопами слева:

1. панель проекта --

2. панель мишени --

и 3. панель анализа --

1. Панель проекта (с которой всё начинается)

В панели проекта задаются параметры (дистанция и калибр), а также добавляются и убираются картинки с мишенями.

Когда эта панель включена, слева появляются три дополнительные кнопы:

Новый проект

Всё забыть и начать всё сначала. Того же самого можно достичь просто перезагрузив страницу в бровзере.

Сохранить проект

Сохраняет проект в файл (формат XML), со всеми параметрами, мишенями, сериями, пробоинами, статистикой, анализом, etc. -- короче, всё. Проект нужно, понятное дело, сохранять, прежде чем закрывать бровзер или перезагружать страницу, иначе вся работа будет потеряна.

Загрузить проект

Загружает проект из файла.

1.1. Задать параметры проекта

Там, в принципе, всё понятно. Встроены минимальные проверки, чтобы случайно не ввелись безумные значения, типа дистанции > 3 км. По заполнении подтвердить волшебной кнопой "Так его!"

1.2. Добавить картинку с мишенью

Щёлкнуть на "Добавить мишень" и выбрать картинку с компьютора. (Но прежде, не помешает прочесть про то, какие картинки любит есть за обедом TARAN.)

Показывается уменьшенная версия, только чтобы выставить правильную ориентацию. Увеличение и подробности будут позже.

Опция "Оптимизировать разрешение картинки (чтобы не тормозило)" снижает разрешение до 2048 пикселей по максимальному размеру. Современные фотоаппараты и сканеры выдают гигантское разрешение, в деле анализа мишеней совершенно избыточное, но требующее много памяти, тормозящее работу и производящее гигантские файлы проекта. Я бы рекомендовал галочку там оставлять всегда, кроме случаев, когда... хм... ничего в голову не приходит, понятия не имею зачем кому-нибудь может понадобиться высокое разрешение (но опция имеется). Оптимизировать разрешение особенно важно для устройств с относительно небольшой памятью (напр., недорогих таблеток под Андроидом), и тем более -- если в проекте задействовано много картинок с мишенями.

Если картинка вверх ногами или на боку, надо ея повернуть специальными кнопами:

Удовлетворившись результатом, тыц на "ОК".

(или на отмену, если картинкой ошиблись)

УВАГА: убедитесь, что картинка повёрнута правильно, прежде чем клацать на ок. Потом если надо будет повернуть, придётся её убирать из проекта и добавлять заново (что, впрочем, элементарно).

2. Панель мишени

Панель мишени нужна, чтобы указать где на мишени находятся пробоины.

Слева висит дополнительная навигационная панелька. Если в проекте несколько мишеней, можно перескакивать на следующую и предыдущую специальными кнопами:

"А теперь посмотрите направо". Там большая картинка мишени. Её можно увеличивать и уменьшать вот этим:

Зум -- полезное дело, например чтобы поточнее отметить пробоины. Специальные кнопы использовать лучше, чем функцию зум, встроенную в бравзер, бо встроенный зум увеличивает и уменьщает и все остальные элементы интерфейца, что при большом увеличении сильно мешает.

2.1. Задать шкалу

Прежде всего, компьютору нужно сказать какой длины миллиметр (или дюйм), чтобы потом на картинке можно было прикинуть размеры. Тыц:

Там всё, в принципе, несложно -- нужно использовать известную длину на картинке с мишенью, щёлкнуть на начало отрезка.

и подтвердить "ок".

(начальная точка становится кислотно-зелёной)

Потом точно так же щёлкнуть на конец отрезка

и подтвердить "ок" (весь отрезок становится кислотно-зелёным).

В гнезде для ввода длины отрезка

ввести настоящую длину (в зависимости от системы измерений -- в мм или дюймах), подтвердить "ок". Шкала готова.

Отрезок известной длины не обязательно должен быть горизонтальным (как в этом примере), он только должен быть известной длины. Лучше всего выбирать подлиннее (от 10 см / 4 дюймов и больше) -- тем точнее измерения.

2.2. Задать серию (группу)

Как только выставлена шкала, появляется новая кнопа:

Она, дорогой читатель, задаёт серию выстрелов, а точнее -- точку прицеливания для серии выстрелов. Всё как обычно -- тыц на кнопу, тыц в место на мишени, где точка прицеливания, подтвердить "ок".

ХИТРОСТЬ: зум поподробнее помогает не промахнуться.

Для удаления серии (со всеми ея выстрелами!) тоже предусмотрена специальная кнопа:

2.3. Отметить пробоины

Серия задана, теперь можно отмечать пробоины. Внимание, новая кнопа:

Как обычно, клац на кнопу, клац на мишень в месте, где пробоина, подтвердить "ок".

(отметил пробоину ближе всех к точке прицеливания)

Как только отмечается вторая пробоина, на картинке возникают два дополнительных элемента:

Синяя линия -- максимальный разброс ("маразб"), соединяет две самых удалённых друг от друга пробоины. Оранжевый кружок -- вычисленная средняя точка попадания (СТП). И то и другое пересчитывается динамически, по мере добавление или удаления пробоин. А вот окончательная картинка всей серии:

Кнопа "удалить пробоину"

удаляет последнюю отмеченную пробоину.

Для тех, кто любит Цифры, предусмотрена галочка "Рисовать информацию о сериях"

Вуаля:

Возникает табличка, где в ваших любимых единицах измерения указан маразб, а также горизонтальное и вертикальное отклонения СТП от точки прицеливания.

2.4. Несколько серий на одной мишени

Конечно можно. Достаточно отметить новую точку прицеливания, и начинается новая серия.

На иллюстрации выбрана нижняя серия -- показывается маразб, и цвета поярче.

Серию можно выбрать щёлкнув на точку прицеливания или -- см. навигационную панельку

там теперь показывается информация обо всех отмеченных на мишени сериях, а ту или иную серию можно выбрать клацнув на заголовок (где иконка группы, её номер и количество выстрелов).

2.5. Экспорт картинки с мишенью

Настрелял я, предположим, группы красоты неимоверной, и конечно же желаю похвастаться на любимом форуме на Тырнете. А у TARANа для этого предусмотрена специальная кнопа:

"Экспорт картинки" сохраняет текущую мишень со всеми отмеченными сериями и пробоинами.
- с текущим увеличением (тех же размеров, что и на экране)
- все серии выбраны, показываются таблички с маразб и координатами СТП
- слева вверху отрисовываются параметры проекта, а справа внизу -- версия софтины, дата и время

Вот, например, как тут: http://guns.ptosis.ch/sites/default/files/mkan.png

3. Опять мишени, много мишеней! (назад в панель проекта)

Когда мишень размечена как следует, и Компьютор узнал об ней всё, можно вернуться в панель управления проекта, добавить ещё мишеней и вообще стратегически обозреть поле сражения.

"Добавить мишень", как ты, дорогой читатель, можешь догадаться, добавляет ещё одну картинку с мишенью.

Чтобы убрать мишень из проекта, достаточно щёлкнуть на заголовок в таблице, с иконкой "Убрать мишень", вот такой:

А чтобы доработать или подробно рассмотреть ту или иную мишень, надо щёлкнуть на её уменьшенную картинку, и электронное волшебство перенесёт нас обратно в панель мишени.

4. Панель анализа

А когда мишеней, серий и пробоин набралось достаточно, можно переходить в панель анализа, чтобы там получить анализ.

Панель анализа -- то, зачем Тарань собственно и был написан (всё остальное, по сути -- высокотехнологичный штангенциркуль с ЧСВ).

Тут отображены сводные данные по всем выстрелам, зарегистрированным в проекте. Для масштаба, пунктирной оранжевой линией начерчена окружность в 1 угловую минуту.

Сетку можно выбрать или отключить, щёлкнув на "Off", "0.05 mrad" или "1/4 MOA" в левой панельке.

4.1. Средняя точка попадания

В центре синтетической "сводной" мишени сидит оранжевый кружок, который представляет собой СТП всех выстрелов из всех серий. Всё прочее отрисовывается относительно него. В частности, тут же неподалёку в сторонке имеется красный кружок, представляющий собой точку прицеливания. Расстояние между ними -- ошибка обнуления прицела.

Бледно-оранжевое поле вокруг СТП -- доверительный интервал. Д.И. соответствует уровню доверия 95% и, строго говоря, означает, что если мы повторим те же стрельбы бесконечное количество раз, в 95% случаев СТП окажется в бледно-оранжевой зоне.

На практике, доверительный интервал может рассматриваться как границы, в которых с большой вероятностью и находится истинная СТП системы.

4.2. Меры кучности

Как уже говорилось (тут [англ.] и тут, разброс одной серии, как мера кучности винтовки -- научно несостоятелен и на практике бесполезен.

Кучности винтовки, тем не менее, прекрасно описывается известными и несложными математическими моделями. Тарань, в частности, для оценки кучности использует модель распределения Рэлея. Результат моделирования представлен в панельке слева.

* SD (она же -- сигма) среднеквадратическое отклонение нормального распределения, оно же параметр масштаба Рэлея.
* R50 (оно же -- круговое вероятное отклонение КВО) -- радиус круга, очерченного вокруг средней точки попадания, в который предположительно должно попасть 50% пробоин -- часто используемая в баллистике мера кучности оружия. Необходимое пояснение: приведенное КВО -- результат математического моделирования. Это не значит, что для конкретного эксперимента разброс попадает в точности в 50/50 внутри/снаружи круга, особенно с небольшим количеством выстрелов. (но чем больше выстрелов -- тем ближе к 50/50).
* D5x and D10x, подсчитываются в основном в развлекательных целях, и отмеряют средний маразб серий по 5 и 10 выстрелов, которые можно ожидать от данных винтовки+патрона+стрелка. Nota Bene: сказанное вовсе не означает, что выстрелы таких серий лягут в пределах окружности с центром в средней точке попадания винтовки; СТП конкретной серии может сильно не совпадать с реальной СТП винтовки и её математической моделью.
* R95 and R99 -- соответственно радиусы окружностей, в которые попадёт 95 и 99% пробоин. R95 -- хорошее значение для "уверенного поражения".

SD, R50 и R99 можно отрисовать (тонкие серые окружности) на синтетической мишени щёлкнув на маленькие кнопы в соответствующих строчках. На картинке выше, отрисован R50.

R95 всегда отображается в виде жирной зелёной окружности.

4.3. Калькулятор вероятности попадания

А теперь посмотрите на слайдер 0%..99%.

Это простенький калькулятор вероятности попадания. Если его сдвинуть с нуля, тут же красным цветом рисуется соответствующая окружность с указанием радиуса и вероятности попадания.

Естественно, оно работает только для тех же условий, что и контрольный отстрел из которого всё считается, в частности -- для той же дистанции. Однако, для классической пулевой стрельбы (по правилам ISSF или CISM) может быть полезно для прикидки результатов, а также немедленно отвечает на праздные вопросы вроде "а с какой вероятностью я попаду в угловую минуту".

4.4. Доверительные интервалы

Доверительные интервалы -- едва ли не самое ценное свойство у Тараня, бо показывает насколько вообще намерянному можно верить (а также позволяет с негодованием отвергнуть статистически несостоятельную ерунду).

Ровно как и для СТП, описанной выше, доверительный интервал может рассматриваться как промежуток, в котором с большой вероятностью лежит истинное значение. Например, если статистика показывает R50 в 0.35MOA с доверительным интервалом -13%..+18%, это означает, что настоящий R50/КВО оружия с большой вероятностью лежит между 0.30 и 0.41 MOA.

Доверительный интервал в процентах -- один и тот же для всех мер кучности -- сигма, R50, R95 и т. д.

Бледно-зелёный бублик вокруг R95 -- графическое отображение ДИ.

Шкала уровня достоверности (УРУРА или Уровень Уверенности в Разбросе)

Шкала УРУРА -- попытка задать некие минимальные стандарты качества в деле любительского измерения кучности.

"Любительское", в данном случае, не означает "плохое" или "ненаучное", а означает измерение кучности средствами, доступными отдельному стрелку-энтузиасту (в противоположность армейским ресурсам), который не может позволить себе сжечь десяток-другой стволов и грузовик патронов чтобы сложить цифру вероятности попадания.

Собственно УРУРА определяется доверительным интервалом (ДИ) вокруг полученной величины разброса, в процентах от её значения. Оценка не зависит ни от единиц измерения, ни от собственно величины разброса.

ДИ = доверительный интервал вокруг полученной величины разброса, в процентах от её значения.
КВ = примерное количество выстрелов, необходимое для достижения данного уровня (плюс-минус несколько -- ДИ зависит от конкретного распределения выстрелов в серии)

УРОВЕНЬ УРУРА	ДИ	КВ	Описание
0: вздор	>50%	<17	Типичный случай научно несостоятельной и практически бесполезной траты патронов.
1: едва ли значимо	50%-45%	19	Даёт "примерное направление в сторону полюса".
1+: плохо	45%-40%	22	Для большинства практических применений по-прежнему не годится.
2: средне	40%-35%	24	Минимальный уровень для каких-либо практических выводов.
2+: выше среднего	35%-30%	32	Для стрелка-любителя.
3: хорошо	30%-25%	45	Для стрелка-энтузиаста.
3+: очень хорошо	25%-20%	63	Достаточно для большинства практических применений.
4: отлично	<20%	96	IDKFA!

4.5. Выдача аналитических данных

Две кнопы --

Кнопа раз -- сохранить анализ:

Сохраняет аналитический отчёт, в том виде, в котором он показан на экране -- с синтетической мишенью и всеми сопутствующими данными -- в формате векторной картинки SVG.

Кнопа два -- сохранить таблицу пробоин:

Сохраняет информацию о всех пробоинах, отмеченных в проекте, в формате CSV (открывается Ыкцелем, Опенофис/Либрофис Калком, etc.) для дальнейшего анализа. Координаты пробоин приведены в реальных величинах (мм или дюймах, в зависимости от параметров проекта), относительно точки прицеливания.

5. Конкретные примеры использования

С красивыми аналитическими отчётами на экране, и тёплым чувством научной состоятельности, самый момент задуматься -- зачем оно всё на практике? Кроме, понятное дело, достоверных данных для дальнейших расчётов вероятности поражения (см. напр. моделирование по методу WEZ Браяна Лица [Bryan Litz]), от Тараня есть и немедленная практическая польза, как например:

Разработка идеального патрона

Для тех, кто снаряжает свои патроны --

Вопрос: Как узнать какой вариант снаряжения лучше -- патрон А или патрон Б?
Ответ: Стрелять пока доверительные интервалы не перестанут пересекаться.

Реальный пример (~15 выстрелов на вариант):
Снаряжение А -- R50=0.31MOA, ДИ=-21%..+35%, то есть R50 между (0.31*0.79)=0.24 и (0.31*1.35) = 0.42 MOA
Снаряжение Б -- R50=0.39MOA, ДИ=-20%..+35%, то есть R50 между (0.39*0.8)=0.31 и (0.39*1.35) = 0.53 MOA

Статистически вероятные интервалы для КВО двух вариантов снаряжения сильно пересекаются -- 0.24-0.42 и 0.31-0.53. Соответственно, невозможно сделать вывод о том, какой лучше -- разница может происходить из чистой случайности. Надо продолжать стрелять.

(Кстати, в данном конкретном примере так оно и было -- чистая случайность. После 30 выстрелов на каждый вариант, вышло КВО в 0.33 и 0.35 MOA соответственно. Значимой статистической разницы не обнаружено.)

Обнуление прицела (пристрелка)

Люблю этот пример.

Как-то на стрельбище наблюдал драматичную сцену: один гражданин потратил час и уйму патронов в попытках пристрелять винтовку. Делал он это так: три выстрела, усреднение, внесение поправок, ещё три выстрела для подтверждения... и попадание конкретно мимо, и всё по-новой: три выстрела, усреднение, внесение поправок, и так далее. Незадачливый стрелок ругал прицел, ругал монтаж, ругал электронную мишень, не понимая, что трёх выстрелов для расчёта СТП совершенно недостаточно.

Это немного экстремальный пример тупой траты патронов, но и ваш покорный некогда обнулял по пяти выстрелам, и порой оказывался в двух кликах от реальной точки прицеливания.

Внимание, ответ: стрелять пока доверительный интервал на СТП не станет меньше половины цены деления барабанчика подстроек. Таким образом, со всей научной достоверностью, мы получаем наилучший ноль, который можно достичь с данной ценой клика.

Естественно, необходимое для этого количество выстрелов сильно зависит от кучности винтовки. Обнуление на 5 выстрелах -- вполне достаточно для бенчрестового рейлгана, а с румынским калашом можно два рожка в мишень расстрелять, и по-прежнему ни в чём не быть уверенным.

Пример: с карабином K31 и армейским GP11, потребовалось 17 выстрелов, чтобы свести ДИ на СТП ниже +/- 15 мм на 300 м (то есть, меньше половины клика 0.1 мрад = 30 мм).

Избегать чрезмерной кратности прицела

Прицел помогает лучше видеть, но не помогает лучше стрелять. Бессмысленно ставить прицел, в котором можно разглядеть нечто, во что нельзя попасть с разумной вероятностью.

Если R95 винтовки находится в пределах ~1-1.5MOA, прицел с кратностью 10x or 12x совершенно достаточен, чтобы разглядеть (иными словами -- комфортно выцелить) самую маленькую мишень, по которой можно уверенно попасть. Большая кратность = мёртвый вес и бессмысленная трата денег. 20х или 25х имеют смысл только на винтовках+патронах с R95 не более 0.5-0.7 MOA. В ином случае, кратность избыточна, и деньги на неё потраченные лучше вложить во что-нибудь полезное.