Вообще говоря, мне думается, что главная проблема стоит как раз в механике, невозможно спозиционировать простой авиамодельной сервой так точно, чтобы гарантировать 100% попадание скажем с двух метров, а вот касательно определения - почему бы не поставить линейку УЗ сонаров, и потом анализировать их выход
Все стаканы/ведра/мишени одинаковые? Тогда (наверно) можно определить расстояние до цели по размеру изображения мишени на видеокамере, естественно с учетом параметров оптики.