Rangefinder (afstandsmeter)

Om het doel te kunnen raken is het belangrijk om de afstand tot het doel te kunnen bepalen. Vandaag gebeurt dit aan de hand van radar of lasers. In de tijd van de Bismarck gebeurde dit aan de hand van een optisch systeem.

Dit systeem bestond uit een aantal telescopen die op een bepaalde afstand van elkaar stonden. Door de telescopen op het doel te richten kon de afstand tot het doel bepaald worden met behulp van eenvoudige driehoeksmeetkunde.

Dit is de Rangefinder van de Admiral Graf Spee.

Werking van de Rangefinder

De rangefinder bestaat uit een lange buis met een gekende lengte. In de buis zitten enkele spiegels en lenzen. De matroos die de rangefinder bedient kijkt door de buis en ziet een beeld van het doel. Dit beeld bestaat uit twee overlappende beelden.

Een matroos gebruikt een rangefinder op een Poolse destroyer

Het beeld gezien door de rangefinder

Zoals je in de bovenstaande afbeelding kan zien *lijkt het alsof de mast van het doel gebroken is. Het is de bedoeling dat de matroos, door aan knoppen te draaien, ervoor zorgt dat de twee beelden perfect op elkaar passen.

Wanneer de matroos aan de knoppen draait dan zorgt hij ervoor dat de rechtse spiegel draait. De linkerspiegel heeft een vaste hoek van 90° en kan niet worden aangepast.

Schets van de werking

Hierbven zie je een vereenvoudige schets van de werking.

Computed length

Dit is de afstand tot het doel die we willen bepalen.

Known length

De breedte van de rangefinder. Een getal dat we dus ook kennen.

Known angle

De hoek van de tweede spiegel. Het is deze hoek die de matroos kan veranderen door aan de knoppen te draaien. Wanneer het beeld in de rangefinder overlapt, leest de matroos deze hoek op de rangefinder af.

De formule

Dankzij de driehoeksmeetkunde kunnen we de afstand tot het doel berekenen. De formule is als volgt:

Opdracht

Schrijf een programma dat de afstand tot het doel berekent. Het programma vraagt de gebruiker om de breedte van de rangefinder en de hoek van de tweede spiegel. Het programma berekent de afstand tot het doel en toont deze op het scherm.

Je rondt de ingave van de hoek af op 1 decimaal. De afstand tot het doel rond je af op 1 meter.

Opgepast: de hoek van de tweede spiegel moet in graden worden ingegeven. De Math klasse heeft een methode om een hoek in graden om te zetten naar radialen.

double hoekInGraden = 45;
double hoekInRadialen = hoekInGraden * Math.PI / 180;

Je hebt dit nodig omdat de Math.Tan() methode werkt met radialen en niet met graden.

Output

csharp
Wat is de breedte van de rangefinder (known length)?
[invoer]
Wat is de hoek die ingesteld staat op de Rangefinder (known angle)?
[invoer]
De afstand tot het doel bij een hoek van [hoek]gr is [afstand] meter.

Voorbeeldoplossingen

Hieronder een tabel met voorbeeldoplossingen. Deze oplossingen zijn niet de enige juiste oplossingen.