Пользователь
0,0
рейтинг
18 февраля 2013 в 20:41

Дизайн → SketchUp помог оценить скорость челябинского феномена

imageС помощью моделирования в SketchUp удалось приближённо восстановить трассу объекта, наблюдавшегося 15 февраля 2013 года над Южным Уралом, и относительно точно оценить его высотный профиль и, самое главное — скорость.Очевидно, что произошедшее над Южным Уралом представляет собой угрозу; характер же её зависит от природы объекта: естественного он происхождения или же искусственного. Это — главный вопрос.
Пока фрагменты объекта не найдены, помочь прояснить его природу может скорость. Средняя скорость естественных небесных тел (20 км/с по данным исследования для Национального совета безопасности от 1989 г.), регулярно попадающих в атмосферу Земли, намного превышает типичные для космических аппаратов значения 8-11 км/с).
Для определения скорости мы использовали видео, появившееся в изобилии; коллекция ссылок на локализованные в географическом пространстве камеры была предоставлена пользователем siberiano — благодарим за помощь.
На первом этапе восстановления были отобраны две видеозаписи — одна была сделана в Каменск-Уральском (140 км к северу от Челябинска), другая — в Магнитогорске (240 км к юго-западу). Отобраны они были по важнейшему для 3D-моделирования условию — наличию в кадре подходящих зданий и сооружений.
В SketchUp были воссозданы 3D-модели зданий и сооружений, попавших в кадры, с возможной точностью восстановлено положение камер, и построены лучи по направлению к объекту на разных стадиях полёта. Модели были экспортированы в Google Earth — по ним была восстановлена (в первом грубом приближении) трасса пролёта.
Точность определения трассы объекта таким образом невысока — ясно лишь, что метил он в Миасс, а максимум энерговыделения почему-то пришёлся на Челябинск. Но определить среднюю скорость по длине трассы и времени движения объекта можно с вполне приемлемой для первых оценок точностью.
Участок протяжённостью 150 км объект преодолел за 15 с, что даёт среднюю скорость около 10 км/с. Так что если это болид — то очень-очень медленный, что само по себе примечательно.
При этом объект снизился с примерно 40 км, где было впервые отмечено его свечение, до 4,5 км.
Работа над моделированием предполагается продолжить; её главная текущая цель — возможно точное восстановление траектории и анализ особенностей — там тоже немало любопытного. Будем признательны за помощь с исходными данными — видеозаписями и фотографиями, точно локализованными в географическом пространстве. Данные с ещё нескольких «удачных» камер ждут обработки.
Можно скачать текущую модель трассы Челябинского феномена в формате KMZ. Краткое описание — здесь.
@NeoGeography_Group
карма
41,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое Дизайн

Комментарии (121)

  • +5
    а время откуда брали? неужели с регистраторов? — оно же тогда ужасно не синхронизированное
    • +8
      Абсолютное значение времени в данном случае не нужно — достаточно относительной длительности. На одном из регистраторов оказалась записана вся трасса объекта. К тому же машина на светофоре стояла, так что проблем с перемещением не было. Затем, с привлечением новых камер синхронизацию можно будет осуществлять по основным событиям на трассе пролёта
      • +5
        А как с исправлением искажений объектива регистратора? По краям картинка может быть сжата или растянута, в зависимости от разного.
        • +9
          Это действительно проблема, но в основном для широкоугольников. Хроматическая аберрация — несущественна, дисторсии — в основном корректируются, остальные не столь важны.
          В SketchUp'е есть очень хорошее и удобное свойство — даже когда работаешь с данными от неизвестной камеры, всегда можно оценить точность восстановления модели. Надо лишь «насытить» моделируемую территорию 3D-моделями и посмотреть, насколько точно изображение с камеры вписывается в географический контекст.
      • +4
        Есть еще видео со светофора www.youtube.com/watch?v=E1IlgzL_3AQ
        Это из Тюмени maps.yandex.ru/-/CVRH5Wmk перекресток Мельникайте-Харьковская направление камеры на юго-запад
      • 0
        Можно еще попробовать привязаться к скорости движения теней на этом видео. Объектов отбрасывающих тени не мало, характеристики их установить не проблема. Конечно из-за того что расстояния между ними небольшие особо не «натриангулируешь», но по идее из теней от столбов можно насчитать не мало интересного…
        • +1
          Именно с этой камерой была предпринята первая попытка моделирования; к сожалению, потом от нее временно отказались, поскольку возникли сомнения в достоверности результатов. Сомнения эти были вызваны тем, что на космическом снимке в Google Earth, необходимом для восстановления хода лучей, сильно изменен контекст здания — идет стройка, все выглядит по-другому, увозможно перекопано и длина теней изменилась. Наличие фактически всего одного здания в кадре также осложняет моделирование. Потом к ней вернемся, но она требует дополнительной обработки.
    • +7
      Синхронизировать разные записи можно по вспышке и началу «эффектов»
  • +3
    www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=WzekYYkIxf0 вот видео из тюмени, около 400 км до челябинска. Могу так же помочь с более подробными фотографиями места съемки, зданий. Благо рядом со мной снято. Что примечательно — за 30 минут до падения объекта наблюдал в той же части неба очень быструю искру. Вероятнее всего песчинка, сгоревшая в атмосфере.
    • 0
      Да, интересно; если есть желание — включайтесь, будем признательны. Что до лидерного события, то тут вот какие соображения. То, что угодило в танковый цинковый завод в Челябинске, плохо согласуется с трассой наблюдавшегося всеми объекта — фрагментация этого объекта начинается слишком поздно. А вот если был ещё и лидерный астериодный удар — тогда всё становится еще интереснее.
      • +3
        Что значит «лидерный», и кто вообще занимается данным иследованием?
        • 0
          Под «лидерным» событием я имел в виду то, что предваряло «основное» пролёт того самого болида. Если Вы наблюдали за полчаса метеор с тем же радиантом, это было бы очень интересно.
          Кто занимается моделированием? Энтузиасты, все желающие.
      • +5
        Говорят, стена складского помещения цинкового завода разрушилась в результате действия ударной волны, а не в результате попадания обломка астероида.
      • +14
        В Цинковый завод ничего не угождало. От ударной волны разрушилась часть стены и кровли склада материалов. Ни каких признаков попадания чего-либо в этот склад нет. Поисков остатков метеорита на его территории не ведется.
      • +5
        Там склад концентратов, которому больше 50 лет. Он мог развалиться от удара взрывной волны. Если сравнить с землятресением, там было 4 бала.
      • +3
        Да там такая трухлявая рухлядь эта стенка цинкового (как и сам завод, впрочем), что удивительно что она вообще до сих пор простояла.
      • +2
        Да завод просто от старости обрушился.
    • +1
      Понравилось итоговое: «Что-то упало»
      В этом выводе инфы ничуть не меньше, чем сказали ученые за пять дней после события :)
    • 0
      Уже два видео с одного участка :) Расстояние по карте метров 200
  • +6
    Nasa пишет о 18 км/с при входе в атмосферу http://www.nasa.gov/mission_pages/asteroids/news/asteroid20130215.html

    Данные постоянно уточняются.

    Методика у Вас интересная, думаю с набором информации повысится и точность.
    • –5
      Чем НАСА в принципе могло бы измерить скорость такого объекта? Разве что SBIRS — но так то Пентагон, не НАСА. За такими вещами стоит следить национальными средствами.
      Интересна и их оценка, конечно.
      • +20
        НАСА ссылается на данные с пяти инфразвуковых станций, расположенных по миру.
        • +1
          В любом случае интересно посмотреть, спасибо за «наводку».
    • +4
      18 км/ч при входе и 150 км за 15 с мне кажутся вполне реальными, учитывая квадратичную зависимость силы сопротивления от скорости. Для оценки таким образом нужно много информации, потому что с момента входа скорость упала на полтора порядка, а средняя скорость, на мой взгляд, представляет не очень большой интерес.
      • 0
        Конечно же, утверждения «скорость входа в атмосферу 18 км/с» и «средняя скорость в атмосфере 10 км/с» могут и не противоречить друг другу. Просто начать независимые оценки в нашем случае было удобно именно со средней скорости. Инфразвуковых станций-то у нас нет…
      • +4
        Квадратичная зависимость сопротивления от скорости только для дозвуковых скоростей как помню, выше — зависимость растёт намного быстрее со скоростью. В данном случае тут ещё очень быстрое изменение плотности среды с уменьшением высоты объекта.
  • –13
    Что-то нафантазировали, даже непонятно где и что поправлять, настолько много ошибок во всем.
  • +2
    простите, а зачем тут моделирование? чтобы оценить скорость это не нужно совершенно, вполне хватит пары видео из разных точек и теоремы Пифагора
    • +5
      Чтобы применить теорему Пифагора, нужно знать местоположение катетов в географическом пространстве. Чтобы получить это местоположение из данных камер, нужна фотограмметрия. Именно это и делалось и подразумевалось под моделированием на данном этапе..
      • 0
        да ладно — я то думал один из катетов — начало плотных слоев атмосферы — величина постоянная и нужно только определить сколько по горизонтали пролетел с момента, когда начал гореть(вошел в плотные слои) и за сколько
        • +3
          Ну, я не спец в это области — но мне кажется, что на разных скоростях объекта эти самые «плотные слои» могут начаться совсем на разных высотах.
          • +1
            плотность меняется обратно пропорционально экспоненте высоты — плотные слои начинаются довольно резко и для широкого диапазона скоростей вполне определена высота эта, когда из стратосферы прыгал Феликс — одна из проблем решаемых была — как раз вход в плотные слои — тело испытывает настоящий динамический удар при входе, вход не плавный
            • +1
              Окей, принято — звучит убедительно.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • 0
                ну так для космических скоростей как раз и есть примерно 70 км начало плотных слоев — мы же ОЦЕНИТЬ хотим, понятно, что для малых скоростей граница будет ниже — тут я своим примером с Феликсом конечно запутать мог, но для космических скоростей — начало плотных слоев — 50-70км, этого достаточно для оценки — погрешность будет мала, потому что основной вклад в гипотенузу делает второй — горизонтальный катет, который гораздо больше высоты этой, в любом случае — непонятно, чем тут помогло именно 3d моделирование
  • 0
    А с Россельбана кадр (где в высоком разрешении, правый поворот делает с магистрали) не подошёл? Вроде если триангуляцию делать, знать его координаты достаточно.
  • +3
    Вы все-таки не забывайте, что при движении в атмосфере скорость сильно гасится. Особенно во время взрыва, когда кинетическая энергия резко перешла в тепловую.
    • 0
      Вообще, я сам на основании одного из видео попробовал прикинуть высоту взрыва на основании таймера регистратора и разницы времени между вспышкой и приходом ударной волны. Разница получилась 2 минуты 30 секунд. Таким образом, имеем дальность — 45 км. Даже если учесть что взрыв был не прямо над наблюдателем, место взрыва получается не ниже 30 км.

      Мне интересно — на какой высоте у вас получилось место взрыва?
      • 0
        Специально место взрыва не выделяли, вроде бы не ниже 25 км он был в этом месте, над Челябинском. Там вообще-то два участка взрывов выделяются.
        • +1
          Да — конечно, там не один взрыв был. Но по приходу первой ударной волны можно оценить расположение ближайшего к точке наблюдения. И если по моим расчетам ближайший оказывается не ниже 30 км, я не очень понимаю как у других он может получится ниже. Я, ведь, проводил расчеты используя 300 м/секунду как скорость звука. А учитывая что точное значение скорости звука — 340.29 м/с, да еще то, что ударная волна вполне может распространяться какое-то время быстрее скорости звука, получается что реальная минимальная высота взрывов в районе 40-50 км.

          В общем, очень хотелось-бы взглянуть на всю траекторию, которая у вас получится в итоге.
          • +2
            Максимальное энерговыделение, нарастание яркости до максимума — да, были, а был ли взрыв? Ударная волна образовывалась на всём пути движения тела со сверхзвуковой скоростью. Она стекла и била
            • +1
              Кроме ударной волны безусловно был взрыв, иначе куда бы делась эта каменюка.
              • –2
                Так была ли каменюка?
                • +9
                  Конечно, осколки каменного хондритного метеорита, самого обыкновенного, уже найдены и идентифицированы. Не нужно создавать интригу и строить conspiracy theory там, где в них нет нужды.
                • 0
                  А если не каменюка, то что?
                  • –1
                    Кто же знает? Льдина, железяка какая-то. Мало ли что прилетело невесть откуда. В любом случае надо точно удостовериться, что железяка — не многоступенчатая
            • +1
              Ну, взрыв тоже был не единственным.

              Но суть тут в другом — где-бы не произошел взрыв, ближайшее место от которого пришел звук до наблюдателя было расположено на высоте не менее 30 км. Вот это меня и смущает — т.к. я вижу множество мнений что основная часть траектории проходила на высоте существенно меньшей этой оценки.
              • 0
                Хм. Может быть скорость звука — не константа, и меняется с высотой?
                • +3
                  Это вы у нас спрашиваете? ;) Вы сделали такой мощный заход, и не догадались посмотреть хотя бы в Википедии об этом?
                  • 0
                    Ну почему же, в общих чертах знаю, сейчас вот освежил: www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/Sound/SoundSpeedAirHeight/
                    Мы использовали пока что только угловые измерения — запаздывание не считали. Но заинтриговали — о каком видео речь? Хотелось бы попробовать оценить заново, и скорректировать наши результаты при необходимости.
                    • 0
                      Видео вот это — www.youtube.com/watch?v=rszpCJa6Xjg
                      Но для ваших целей оно не подойдет. Пролет там виден только по освещению.
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • +1
                    Даже меньше.
                • +2
                  Помогу вам первой ссылкой из гугла ;)
                  www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/Sound/SoundSpeedAirHeight/
                  • 0
                    Да — тоже видел. Не принципиальные изменения.
                • +1
                  Ударная волна идет со сверхзвуковой скоростью, на то она и ударная волна.
              • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • +1
                Это не звук, а ударная волна. А она может быть и до 1000 м/с. Звук на видео это следствие ударной волны, её последствия.
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • 0
                    Да… Складывается ощущение что масштаб явления сильно недооценен.
                    • +1
                      По данным НАСА во время разрушения обьекта выделилось энергии на пол мегатонны тротила, из наблюдаемых болидов сильнее был только Тунгусский, куда уж сильнее недооценивать?
                      • +1
                        Данные ВНИИТФ из Снежинска мне кажутся более реалистичными. С учетом того, что ударная волна шла быстрее скорости звука, соответственно, расстояние, на котором она образовалась, увеличивается и оценочная мощность взрыва, соответственно, более высокая. Насколько я помню, эффект от ударной волны убывает пропорционально кубу расстояния. Вариант 45 км и 600-800 килотонн мне кажется более адекватным чем вариант НАСА.
                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                  • 0
                    Цитата из википедии:
                    Скорость распространения ударной волны в среде превышает скорость звука в данной среде. Превышение тем больше, чем выше интенсивность ударной волны (отношение давлений перед и за фронтом волны).
  • 0
    Это получается, что его скорость была 36000 км/час?
    • –6
      Точняк как у баллистической ракеты ;)
      • 0
        Или как у НЛО
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +4
      Это подтверждается и задержкой звука относительно вспышки, поэтому и непонятно откуда взялось 4,5 километра.
  • +3
    очень круто, могу точно сказать, что траектория была южнее, т.к. наблюдал ее из точки, которая попадает на смоделированную вами траекторию
    • 0
      По одной из использованных камер выходило, что должно быть южнее — чуть севернее Коркино. Поправим конечно, спасибо. А где наблюдали?
  • +4
    liilliil.livejournal.com/1070185.html

    тут еще модель есть.
  • +2
    Ребята, объясните вот что: живу на 300км севернее Челябинска, и могу точно сказать, что слышал взрыв. Я как раз ложился спать, и начинал было засыпать, как услышал низкий звук взрыва, правда не громко, я еще выглянул за окно, глянул, что там, и все было вроде как нормально. Уже вечером я узнал что к чему и сопоставил наблюдения с фактами — слышал я не один взрыв, а вроде бы 3, и как раз с такой же последовательностью как на видео. Другие в моем городе даже видели сам след и взрыв. Вопрос следующий — как же так оно должно было жахнуть на этих 4 км, что я слышал его за 300 км, а другие видели это?
    И вот еще ссылка с дерти, там карта с отметками от людей, наблюдавших метеорит.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Я тоже думаю что ошибка, так как на этом видео наблюдатель как раз в центре следа, и взрыв он слышит по меньшей мере через 40 секунд(а это уже 13.5 км), однако нужно учесть и расстояние не только в высоту.
      • +8
        В Снежинске во ВНИИТФ посчитали диаметр болида 17 м, рвануло на 45 км, мощность 600-800 кТ.

        Они следят за атаками потенциального противника.
        • +2
          Вот этот вариант, как мне кажется, больше всего похож на правду. По крайней мере, больше всего согласуется с тем что я сам рассчитал.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • –5
    А в чем феномен то?
    Метеорит как метеорит
    • +4
      Последний такой был в 1908 году. Вполне тянет на «феномен».
      • 0
        Ну допустим в 1908 был не такой, а гораааздо больше.
        А был ещё Сихотэ-Алинский
        • 0
          Сихотэ-Алинский всё-таки раз в 10 послабее был.
          • 0
            Зато от него осталось что пощупать )
            • 0
              Ну так он железный был)
        • +4
          Учитывая эффект от падения и количество наблюдений и записей, думаю, этот метеорит войдет в историю. И феноменом он будет называться вполне оправданно.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • –4
            Ой… Этот «всего один порядок» мог бы обернуться горами трупов. А в Челябинске хоть одно дерево упало?
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      У вас значит каждый день видимо водородные бомбы взрывают над головой?
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Первый в документированной истории с такими разрушительными последствиями для людей.

        Вы про кирпичную стенку ветхого склада, я полагаю? :-}
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • 0
            Это точно. Ударная волна над мегаполисом зимой в России — вполне себе поражающий фактор, даже без ЭМИ. Поэтому надо точно определить причину и источник произошедшего. Конспирофобия страшнее конспирологии.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • 0
            Вы из новостей в интернетиках это все, или?
            Потому что я сам из Челябинска. :)
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +8
    По моему вопрос искусственный ли объект или естественный, уже никак не должен стоять, если вы не полностью упоротый конспиролог. МБРы по таким траекториям и с такой скоростью не летают, следов на последней фазе не оставляют(на то они и баллистические) 10 км/с это странная оценка, а вы учитывали в 150 километрах, что траектория наклонная? Соберите побольше видео что ли, а то два не солидно как-то для высказывания предположений каких-либо. Хотя бы по 10 проверьте.
    • +3
      ох ваши бы слова да упоротым в уши. Мне дружище вчера часа 2 доказывал, что он на одном из видео с регистратора видел и подлетающие «снаряды» и отделяющиеся «капсулы» и чего только он там ни видел. Раскадровки делал несколько раз. Не лень же было)
      • +2
        Он не один такой, отметились также Юлия «Я не ракетчик, я филолог» Латынина
        и Макаревич.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • +1
            Ну чтобы список был совсем полным, вот ещё отличная, на мой взгляд, самая шедевральная версия. В одном абзаце всё: и сокрытие инфы властями, и косяки военных, и НЛО(!), и наброс про новые осколки. Просто шикарно, я считаю.

            На этом фоне упрёк к ПВОшникам, что они не сбили метеорит выглядит уже бледновато.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Это та Латынина, которая отметилась знанием стрелок осциллографа?
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +3
    Что-то напомнило...
  • 0
    Интересно как лежала траектория относительно орбиты Земли? Большинство небесных тел находятся в плоскости орбиты и если траектория не в плоскости, то хороший повод задуматься о происхождении
    • +2
      О чем задуматься? Большинство крупных тел в солнечной системе движутся примерно в одной плоскости. Всякая мелочь летает как попало, в частности из за возмущений от крупных тел.
      • 0
        Именно «мелочь» вне эклиптики и ответственна за эксцессы — ту, что в эклипитке, в основном повымело за миллиарды лет.
  • +1
    Имеются записи с камер наблюдения на которых видно перемещение теней зданий. Можно использовать эти данные для уточнения траектории.
  • +2
    www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=VjtM5GUjmSY Интересная точка почти прямо на линии полёта метеорита. Нашел примерные координаты места съемки: 54°55'5.75«С, 60°20'1.31»В
  • +1
    Интересные модели получились вот тут: Reconstructing the Chelyabinsk meteor’s path, with Google Earth, YouTube and high-school math ogleearth.com/
    У меня самого получилось вот такая траектория: habrahabr.ru/post/169503/#comment_5887841
    • +1
      К сожалению, в этой работе на Ogle Earth допущена ошибка, вообще очень характерная для работы со скетчапом. поясню на вот этой картинке: image Позиция камеры восстановлена вроде бы правильно — 3D-модель церкви (единственный объект в кадре) стоит на своём месте, размер её тоже вроде бы соответствует оригиналу на снимках видеорегистратора. Но позиция камеры выбрана неправильно. Это хорошо видно по расположению светофора (тень от него видна на космоснимке GE) и кстати стоящей на этом же космоснимке прямо перед светофором машины — аналогично той, в которой и был снят ролик с метеоритом, и в той же самой позиции. Камера в такой реконструкции располагается процентов на 5-10 дальше от церкви, чем на самом деле, и та должна бы стать немного меньше, и располагаться немного левее истинного положения (если поле зрения видеорегистратора и виртуальной камеры скетчапа — одинаковы). Но этого нет — моделисту пришлось для соблюдения видимой корректности изменить поле зрения, и немного провернуть камеру: в модели ось расположена параллельно оси дороги, на практике водитель наверное немного отвернул, поскольку уже готовится к повороту на светофоре направо. Ошибка невелика — 1-2 угловых градуса от силы, но на базе 140 км такая ошибка начнет «бить» очень сильно. И точка прицеливания объекта смещается в результате очень заметно.
      Такого рода ошибки лечатся довольно просто — нужно восстановить как можно больше объектов во всём поле зрения камеры. В частности, мы восстанавливали светофор, все мачты освещения, церковь, две ёлочки. И то результата достичь непросто…

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.