§ 75. Фототеодолиты

Для производства фотосъемочных и геодезических работ при на­земной фототопографической съемке применяют специальные приборы, представляющие собой соединение фотографических средств, угломерных устройств и дополнительных приспособлений в один общий агрегат, который принято называть фототеодолитом.

В зависимости от сочетания комплектующих элементов фото­теодолиты подразделяются на три основные группы.

К первой группе относятся фототеодолиты, у которых камера и теодолит соединены вместе. Ко второй группе — фототеодолиты, у которых камера и теодолит имеют один общий объектив и, та­ким образом, фотокамера одновременно может быть зрительной трубой теодолита. К третьей группе относятся такие фототеодо­литы, у которых фотокамера и теодолит разделены. Они имеют одинаковые втулки вертикальных осей вращения, что позволяет установить их в одни и те же трегерные подставки, закрепленные на штативах, не нарушая центрировки прибора.

Независимо от вида, все фототеодолиты должны иметь: объек­тивы, обеспечивающие построение геометрически правильного изображения, с дисторсией, не превышающей 0,01 мм; приклад­ные рамки, расположенные в фокальных плоскостях объективов, с координатными метками, определяющими положение главных точек снимков; трафареты для фиксации фокусных расстояний ка­мер, видов съемки и номеров станций фотографирования; ориен­тирующее устройство для установки фотокамеры в требуемое по­ложение относительно базиса; уровни для приведения оптической оси фотокамеры и оси хх снимка в горизонтальное положение.

У нас в стране используется несколько видов фототеодолитных комплектов, в том числе: фототеодолит завода «Геодезия» (СССР); С-З/в, TAN, фототеодолит Photheo 19/1318 и UMK 10/1318 Народного предприятия «Карл Цейс Йена» (ГДР). Наи­более широкое распространение получил фототеодолит 19/1318, в комплект которого входят: фотокамера (формат кадра 13×18 см), оптический теодолит ОТ 020; двухметровая инварная рейка Bala; комплект из 24 деревянных кассет под фотопла­стинки; три раздвижных штатива; три трегерные подставки с сиг­нальными марками и шнуровыми отвесами; юстировочное приспо­собление для начальной установки ориентирующего устройства.

Внешний вид фототеодолитной камеры показан на рис. 105. Она изготовлена из легкого металла с малым коэффициентом ли­нейного расширения. Ее нижняя часть соединена с вертикальной осью вращения, цапфу которой можно вставить в стандартную трегерную подставку и закрепить в ней. Вращение камеры по ази­муту можно производить от руки, освободив предварительно сто­порную планку 8, и с помощью наводящего устройства 9.

В передней части корпуса фо­токамеры установлен вертикаль­ный суппорт, в котором вмонти­рован объектив. С помощью ры­чажных планок 10 его можно пе­ремещать параллельно приклад­ной рамке на 30 мм вверх и на 45 мм вниз относительно сред­него положения, через интервалы 5 мм, фиксируя их по рейке с калиброванными отверстиями и по шкале 7. Такое устройство позволяет увеличить угол поля изображения в вертикальной плоскости вверх до 28^g и вниз до 32^g, сохраняя при этом гори­зонтальность оптической оси камеры. Одновременно положение объектива по высоте фиксируется на фотопластинке с помощью оптического устройства, вмонтированного в оправу объектива, дающего по левой стороне кадра изображение тонкого штриха, который будет определять положение главной горизонтали дан­ного снимка.

С тыльной стороны корпуса находятся прикладная рамка и по­движное устройство для установки и крепления кассеты, которое связано с кулачковым механизмом, позволяющим с помощью го­ловок 4 прижать кассету с фотопластинкой после того, как вы­двинута ее шторка к плоскости прикладной рамки. На рамке раз­мещены координатные метки, выполненные в виде зубцов, в осно­вании которых находятся небольшие сквозные отверстия, рассверленные под соответствующими углами зрения объектива. С левой стороны прикладной рамки установлены индикаторы указателя направления оси съемки по отношению к базису фотографирования и номера станции, выполненные в виде торце­вых колец с вырезанными буквами (AL, BL, А, В, AR, BR) и циф­рами. Смена индексов и цифр производится с помощью головок 5 и 6, выведенных на левую боковую поверхность корпуса.

В нижнем левом углу прикладной рамки находится трафарет со значением фокусного расстояния камеры. Кроме того, по сере­динам границ перекрытия кадров, снятых при трех положениях оптической оси, на прикладной рамке находятся две пары нарез­ных отверстий, служащих для крепления юстировочного приспо­собления.

На верхней левой стороне корпуса установлены два взаимно перпендикулярных цилиндрических уровня для приведения опти­ческой оси камеры и оси хх снимка в горизонтальное положение, а на правой стороне — шлифованные площадки под накладной уровень, служащий для юстировки основных уровней. В центре верхней части корпуса с помощью винтов укреплен лимб ориенти­ровочного устройства. На внешнем его ободе отмечены штрихи, фиксирующие диаметральные деления, соответствующие основным случаям съемки:

а также штрих, фиксирующий нулевой диаметр лимба. Вокруг лимба, центр которого совпадает с вертикальной осью, вращается кожух с отмеченным на его внешней стороне индексом. В него вмонтированы оптические элементы зрительной трубы 2 и отсчетного микроскопа 3. Зрительная труба ломаная. Она имеет окуляр, сетку нитей с биссектором, фокусирующую линзу, кремальера ко­торой выведена на ее поверхность, отклоняющую прямоугольную призму, объектив и наклоняющую прямоугольную призму, связан­ную с лимбом вертикального круга и микрометром 1, с помощью которого горизонтальная нить сетки наводится на цель. Грубая установка необходимого угла отклонения осуществляется от руки, после освобождения стопорного рычага 11 и совмещения индекса кожуха с внешними делениями лимба. Точная установка произво­дится наводящим устройством путем совмещения противополож­ных штрихов лимба, наблюдаемых через отсчетный микроскоп 3. В нем изображение одной части круга наблюдается прямым, а изображение диаметрально противоположной части — перевер­нутым.

Для выполнения геодезических работ, связанных со сгущением высотного и планового обоснования съемки, привязкой станций фотографирования и измерением длин базисов и сторон полигонометрических ходов, служит теодолит ОТ 020. В нем в качестве отсчетного устройства применен шкаловой микроскоп, окуляр ко­торого расположен рядом с окуляром зрительной трубы. В его поле зрения одновременно видны участки горизонтального и вер­тикального кругов с отсчетными шкалами, с ценой деления 1^c или 1´.

Базисная рейка состоит из двух частей, выполненных в виде двух трубок, которые могут быть быстро соединены между собой. Внутри них помещены инварные стержни, на внешних сторонах которых укреплены металлические обоймы со стеклянными пла­стинками, с нанесенными на них визирными марками. В собран­ном виде внутренние концы стержней плотно прилегают друг к другу, создавая между марками расстояние, равное 2 м. В се­редине рейки помещаются визирный целик, круглый уровень и коллиматор для установки рейки перпендикулярно к створу из­меряемой линии.

Юстировочное устройство состоит из металлической пластинки с двумя винтами, с помощью которых она крепится к плоскости прикладной рамки фотокамеры. На ней установлена рамка со стеклянной пластинкой с выгравированными по концам штрихами с биссектором, которую с помощью винтов можно поступательно перемещать по оси х и поворачивать в своей плоскости до совме­щения концевых штрихов с отверстиями координатных меток глав­ной вертикали фотокамеры. Биссектор и штрихи рассматриваются при помощи лупы, которую можно перемещать по направлению главной вертикали и поворачивать по направлению вертикального луча зрения.