Предположим, два человека в разных комнатах засекли расстояние до молнии: 1 км и 2 км. Они созвонились и начертили на гуглмапс два круга соответствующих радиусов. Где круги пересеклись, примерно там и ударило.
Повышая количество таких датчиков, можно уточнять место до вполне приемлемой точности.
Засада в том, что именно вспышку выстрела, по условиям задачи, мы и не видим. Очень далеко, а облаков нету, отражаться не от чего.
Давно я людей схемами не пугал; надо бы тряхнуть стариной.
Допустим, что мы регистрируем только звук и не можем определить направление на него. Только время прихода.
Строим условно прямоугольную матрицу датчиков. Как только звук достигает любого датчика, матрица включается. И потом каждый датчик фиксирует факт события и время — но время очень точно, до сотых долей секунды. На схеме матрица из датчиков А1-Г4 засекла некое событие. Сначала датчики в середине (красная цифра 1), потом волна идет по матрице дальше.
Матрица у нас четко привязана и размерена. Просто по картине продвижения звуковой волны можно определить направление ее прихода.
Ставим две матрицы, три матрицы — получаем три пеленга, строим треугольник невязки, и вот оно место.
Если у нас есть направленный датчик, рупор звуковой разведки, то все намного проще. Пеленг на выстрел берется сразу: звук идет достаточно долго, чтобы рупор успели повернуть в сторону самого сильного шума. В войну это делали обученные люди, а сейчас компьютер строит линию по замерам уровня звука на разных точках.
Но мы знаем, что при выстреле излучается не только звук, а еще и сотрясение грунта. Скорость звука в воздухе 330 м/с, а скорость сейсмической волны в грунте от 1 до 8 км/с. Чтобы уточнить скорость самой волны предполагаем, что на все наши шестнадцать датчиков эта волна идет с одной скоростью. Значит, замеряем, за сколько микросекунд волна пробежит от датчика А1 до Г1. Скорость сейсмической волны получена, скажем, 8000 м/с.
Дальше у нас приходит звук выстрела. Допустим, через 20секунд от прихода сейсмоволны. Скорость звука для данной температуры и влажности известна с хорошей точностью, для нас, допустим, это 330 м/с.
Значит, до противника у нас 330 х 20 = 6600 м плюс неизвестное расстояние, которое звук успел пролететь, пока до нас добиралась сейсмическая волна, и пока мы не еще нажимали секундомер, и все датчики в матрице спят.
Скажем, сейсмическая волна пришла практически мгновенно, она в почти в 30 раз быстрее звука. Это некий условный ноль. Далее на первый датчик звук пришел через 20 сек., на второй датчик пришел через 30 сек, на третий через 40 сек — я нарочно беру такие большие интервалы, чтобы проще было считать. Расстояния между датчиками опять же известны.
Все это засовывается в компьютер, и тот выдает предварительное направление и вероятную дальность на источник звука или сотрясения, если датчики сейсмические.
Дальше смотришь на карту: может там стоять батарея, или это, например, посреди болота. Или там в речке. Нет, если противник задался целью выбрать место, на которое никто не подумает, то можно самоходку и в реку загнать, чтобы только ствол торчал. Как они будут ее герметизировать, и как эта герметизация выдержит сотрясение от выстрела, вопрос отдельный, но — допустим, чтобы дотянуться, противник постарался и выдал оригинальное решение.
С прицепной ствольной артиллерией все немного сложнее. В болото ее просто не засунешь, и из-под воды пушка тоже не очень-то стреляет. И поэтому наложение данных звуколокации на карту решает большую часть вопросов практически сразу.
Учитывая, что компьютеры вообще-совсем быстро считают, они могут звуковой сигнал разложить на составляющие и получить амплитудно-частотную характеристику. Такой отпечаток пальцев для каждой конкретной вражеской пушки.
Чем хороша звуко-сейсмо локация, я уже говорил: она себя противнику не выдает. Но все же допущений в ней очень много. И скорости звука ветер искажает, и сейсмика не вполне точная, а главное: фантастически сложно выделять свой выстрел-удар из сотен и тысяч таких же событий. Фронт: грохот и рев со всех сторон.