Блок-схема топографического АФА

Кадровые топографические АФА являются основными при топографических съемках местности. Составными блоками кадрового топографического аппарата являются (рис.1.4): I – аэрокамера, II – кассеты, III – аэрофотоустановка,  IV – командный прибор,V – фотоотсек самолета. В состав аэрокамеры входят: 1 – внутренний блок, 2 –наружный блок, 3 – объектив, 4 – затвор, 5 – прикладная рамка.

Затвор – это устройство для проникновения света в течение времени от объекта фотографирования до фотоматериала.

Затвор характеризуется диафрагмой (перегородкой) обеспечивающей изменение площади действующего отверстия затвора в течение времени t.

Затворы бывают:

  - центральные

- жалюзийные

- ленточные

- шторно-щелевые.

Вторая характеристика затвора – выдержка - это промежуток времени в течение которого осуществляется экспонирование светочувствительного слоя.

 Прижимным столом 7 фотопленка 6 прижимается к выравнивающему стеклу 8. В блоке регистрации информации 9 записываются сведения о времени полета и объекте фотографирования, типе АФА, данные о элементах внешнего ориентирования снимков, координаты точек фотографирования, курс носителя и др. Светофильтром 10  обеспечивается пропускание излучение определенной зоны спектра. Защитное стекло 11  защищает объектив от повреждений.

 

 

Рис. 1.4. Блок – схема АФА

 

  В кассете II находятся сматывающая и наматывающая катушки12, 13 аэрофотопленки.

Обычно аэрофотоснимок имеет координатные метки по осям x и y (рис.1.5).

Рис. 1.5.Система координат снимка

Они фотографируются на пленку в плоскости прикладной рамки 5.

Аэроустановка III необходима для крепления аппарата,  его ориентирования и виброизоляции.

Аэроустановки бывают:

- Плановые, при угле наклона  оптической оси фотоаппарат меньше 3°;

- Перспективные, при угле наклона больше 3°;

- Гиростабилизирующие, обеспечивающие горизонтальность АФА в пределах до 10´ наклона;

- Качающие.

Командные приборы (КП) IV бывают:

- КП с компенсацией сдвига изображения;

- КП с компенсацией скорости движения изображения;

- КП с определением интервала фотографирования

- КП с регулированием экспозиции

Для обеспечения тройного перекрытия, триплета снимков, при аэрофотосъемке требуется продольное перекрытие снимков более  50%.(рис.1.6). Обычно задают продольное перекрытие более 60% Интервал фотографирования определяется исходя из продольного перекрытия снимков.

S

S2

B

Lп

L

l

 

Рис. 1.6. Продольное перекрытие снимков

 

Согласно рис. 1.6 интервалу фотографирования τ соответствует расстояние B - базис фотографирования - между центрами проекций  и . Тогда можно вычислить

                                          τ =                                                   (1.1) 

 

Поскольку

                                        B =  -  ,                       (1.2)

 

где  - длина зоны перекрытия,

и

                                                  = p ∙ L                          (1.3)

то получим

                                                   B = (1- p) ∙L                   (1.4)

Зная знаменатель масштаба аэрофотосъемки m, можно записать

                                                   L =l∙ m  .                  (1.5)

Тогда

  B = (1- p)∙l∙m

и

                                                   τ =                       (1.6)

Полагая, что p = 60% = 0,6, l= 18 см, m = 3000, W = 600 .

Найдем

τ =  сек

Задача 1.1. Рассчитать интервал фотографирования τ в секундах при аэрофотосъемке, если известны следующие величины: размер снимка l, продольное перекрытие снимков p, путевая скорость W, знаменатель масштаба аэрофотосъемки m.

Исходные данные по вариантам приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1. Исходные данные к задачам 1 и 3.

Вариант	l, см	P, %	W,	m	T, сек
1	18	60	300	20000	0,001
2	18	70	400	20000	0,001
3	23	80	500	20000	0,0005
4	23	80	600	20000	0,0005
5	23	60	400	15000	0,0005
6	23	60	500	15000	0,0003
7	23	70	600	8000	0,001
8	18	60	500	5000	0,0012
9	23	60	400	2000	0,001
10	23	60	500	4500	0,0005
11	18	70	600	3000	0,0006
12	18	80	700	2000	0,0008
13	23	80	600	2000	0,0004
14	23	60	700	3000	0,001
15	18	70	600	8000	0,0008
16	18	60	500	4500	0,0004
17	18	70	400	2000	0,0005
18	18	80	400	15000	0,0010
19	23	60	300	10000	0,0011
20	23	60	500	20000	0,0012
21	23	80	600	20000	0,0030
22	18	60	700	15000	0,0021
23	18	70	500	10000	0,002
24	23	60	400	8000	0,005
25	18	60	300	4500	0,0006

Фотоотсеки   V бывают:

- герметичные

- негерметичные, но в них обеспечивается постоянство  давления и воздуха

            

Требования к топографическим аппаратам.

В АФА изображение местности находится в фокальной плоскости, потому что расстояние Д от объектива до местности можно принимать бесконечным. В таком случае говорят, что АФА фокусирован на бесконечность

АФА должны обеспечивать ортоскопичность изображения.

Ортоскопичность изображения предполагает прямолинейность и параллельность оптических лучей проходящих через объектив. Нарушение ортоскопии объектива ведет к явлению дисторсии. Из-за нее изображение искажается на величину Δ (рис.1.7), так как проецирующий луч отклонился от прямолинейности. И вместо истинного изображения точки а наблюдается ее искаженное изображение а´.

Рис. 1.7. Дисторсия

В связи с этим аэрофотоаппараты должны удовлетворять следующим требованиям:

- остаточная дисторсия должна быть менее 1 мкм;

- точность выравнивания фотопленки 1 мкм;

- уменьшение сдвигов и вибраций аппарата до 50 мкм;

- применение высокоразрешающих, но малочувствительных пленок;

- компенсация сдвига изображения;

-  возможность определения в полете фотографических свойств пленки;

- фиксация колибровочной сетки для учета систематических ошибок.

- элементы внутреннего ориентирования камеры должны быть постоянны(рис.1.8).

Рис.1.8. Элементы внутреннего ориентирования снимка

Под элементами внутреннего ориентирования снимка понимают координаты главной точки снимка xo,yo системе координат, создаваемой координатными меткамии фокусное расстояние аэрофотоаппарата f. На рис.1.8 S – точка фотографирования, О – главная точка снимка, SО = f - фокусное расстояние АФА.