Не думал как-то о влиянии окружающей среды.
По даташиту нарыл следующее:
Рабочая температура, при которой микр может работать без вреда для себя от -55С до +120С.
Частота внутреннего генератора 8МГц, а не 1МГц как я говорил сразу, просто в заводских настройках по умолчанию выставлен делитель частоты в 8 раз. То есть если его при прошивке убрать микр можно в 8 раз разогнать.
И нашел еще график зависимости частоты внутреннего резонатора от температуры
Судя по графику при температуре от -10 до + 20 погрешность в измерении времени не больше 2%, по моим расчетам при скоростях 300м/с это даст погрешность в метрах +-5м. Но это в теории.
На сколько странные получились результаты?
Тут бы поэкспериментировать. А можешь положить хрон в морозильник, и потом быстро достать и отстрелять в домашних условиях? Ну типа чтобы винтовка была при комнатной температуре всегда.
Оказалось всё дело в фотодиодах, не хватает чуствительности. Заменил на фототранзистры, заработало 
