§ 8. Аэрофотоаппарат

Основным средством, позволяющим получить аэрофотоснимки, является аэрофотоаппарат (АФА) - сложный высокоточный оптико-механический и электронный прибор. АФА не имеет приспособлений для наводки на резкость, поскольку высота фотографирования всегда больше гиперфокального расстояния (1.6).

Типы и конструкции современных АФА различны, но все они в своей основе имеют единую принципиальную схему, а основными их узлами является корпус, конус, кассета и командный прибор (рис. 1.6). Корпус АФА (1) служит для размещения механизмов, обес­печивающих работу всех частей фотокамеры - счетчика кадров, часов, уровня, числового индекса фокусного расстояния и др. В верхней час­ти корпуса размещена прикладная рамка, плоскость которой сов­падает с главной фокальной плоскостью объектива.

Конус АФА (2) крепится к нижней части корпуса и содержит оптическую систему, в которую входит объектив, светофильтры, ком­пенсатор сдвига изображения и др.

Рис. 1.6. Принципиальная схема аэрофотоаппарата

- Кассета (3) служит для раз­мещения фотопленки и приведения ее светочувствительного слоя при экс­понировании в соприкосновение с плоскостью прикладной рамки. В про­межутке между экспозициями фо­топленка перематывается с подающей катушки на принимающую. Перематы­ваемый участок пленки соответствует формату кадра с учетом промежутка между кадрами. Выравнивание пленки в плоскость выполняется механическим прижимом к плоскому стеклу или пу­тем откачивания воздуха из промежут­ка между пленкой и прикладной рам­кой.

26

Командный прибор (4) предназначен для дистанционного управления всеми механизмами аэрофотоаппарата - измерения време­ни между экспозициями и их продолжительности, подачи команд на срабатывание затвора АФА, перемотки фотопленки, отсос воздуха между фотопленкой и прикладной рамкой и т. п. В современных аэро­фотоаппаратах командный прибор управляет одновременно двумя -тремя съемочными камерами.

Лэрофотоустановка (5) служит для крепления аэрофото­аппарата на борту носителя, ориентирования его в пространстве и предохранения от толчков и вибрации.

В плоскости прикладной рамки размещены четыре механические координатные метки (рис. 1.7), изображающиеся на каждом снимке. Прямые, соединяющие противоположные метки, должны быть вза­имно перпендикулярны, а точка их пересечения о - совпадать с глав­ной точкой снимка о'.

Современные АФА имеют в плоскости прикладной рамки 4-8 оп­тических координатных меток, размещенных по углам кадра, или рав­номерно распределенную по полю сетку крестов с шагом 1-2 см. При­чем оптические координатные метки имеют специальные признаки (рис. 1.8), что допускает автоматическое определение их номеров и распознавание точки, к которой отнесены координаты.

Рис. 1.7. Прикладная Рис. 1.8. Первая

рамка аэрокамеры оптическая метка

Параметры аэрофотоаппарата (фокусное расстояние f и коорди­наты главной точки о', расстояния между механическими метками, ко­ординаты оптических меток или крестов) определяют по результатам его калибровки при строго определенном положении, одно­временно с величинами остаточной дисторсии. Применяемый для это­го метод основан на измерении с помощью оптической скамьи углов, составленных главной оптической осью с входящим (и⁰), выходящим (и) лучом и соответствующей обработке результатов. Координаты точки о пересечения линий, соединяющих противоположные коорди­натные метки прикладной рамки (рис. 1.7), определяют исходя из ус­ловия симметричности фотограмметрической дисторсии.

27

Точки определения фотограмметрической дисторсии выбирают так, чтобы они совпадали либо с узлами регулярной сетки квадратов с шагом через 1 см, либо по четырем - восьми диагоналям с шагом че­рез 1 см но осям абсцисс и ординат.

В некоторых случаях для учета дисторсии в произвольной точке изо­бражения применяется полиномы того или иного вида, например, сле­дующего

Ar = k/' л k₂r* + V⁶. 0-9)

где \ - коэффициенты, определяемые методом наименьших квадра­тов по значениям фотограмметрической дисторсии в точках калиб­ровки; г - удаление точки от центра снимка.

Современные аэрофотоаппараты имеют формат кадра 18x18, 23x23 или 30x30 см и оснащены специальными устройствами, обес­печивающими: аэрофотосъемку с заданным перекрытием; впечаты­вание в кадр сенситометрического клина и навигационных данных; автоматическое регулирование экспозиции; измерение контрастно­сти изображения и компенсацию его сдвига; смену светофильтров; индикацию снимаемого ландшафта на мониторе и т. п.

Основные технические характеристики некоторых современных аэрофотоаппаратов приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Тип АФЛ	Фокусное	Разрешающая	Остаточная
	расстояние, мм	способность линий/мм	дисторсия,мкм
АФАТЭС-ЮМ(РФ)	100	33	10
АФЛ ТЭ-50 (РФ)	500	35	10
АТ-204(РБ)	150,300	50-100	3
RC Wild/Leica	153	120	2
RC Wild/Leica	305	107	2

В конце XX в. начали появляться цифровые съемочные системы, ос­нованные на использовании приборов с постоянной зарядовой связью в виде матриц или линеек, помещаемых в плоскости прикладной рамки.