Тема 4. Конструкція та технічне обслуговування аерофотоапаратів

1. Загальні відомості про кадрові аерофотоапарати

1.1. Аерознімок і його параметри

Основним аерофотодокументом, який виготовляється кадровим АФА, є аерознімок (аерофотознімок). Від якості цього аерознімка залежить ефективність усіх наступних стадій роботи аерофотослужби. З геометричної точки зору, аерознімок це центральна проекція об'єктів, які фотографуються за допомогою кадрового АФА. Причому, центром проекції є задня вузлова точка S (рис. 4.1) об'єктива аерофотокамери.

Рис. 4.1. Особливі точки і лінії на аерознімку й елементи орієнтування

Основними проективними параметрами аерознімка є елементи внутрішнього і зовнішнього орієнтування.

До елементів внутрішнього орієнтування відносяться:

• фокусна відстань f АФА;

• формат кадрового вікна l_x х l_y;

• положення головної точки аерофотознімка;

• ПРО - проекція оптичної осі об'єктива і початок координатних осей знімка x і y.

До елементів зовнішнього орієнтування відносяться:

• висота польоту H;

• кут відхилення оптичної осі об'єктива АФА від вертикалі α;

• кут повороту аерознімка χ.

Елементи зовнішнього і внутрішнього орієнтування дозволяють одержати вичерпні параметри для вирішення вимірювальних задач щодо аерофотознімків і складання з них різних фотодокументів.

Одним з найбільш важливих параметрів аерознімка є масштаб фотографування, під яким розуміється відношення лінійних розмірів зображення об'єкта на аерознімках до його дійсних розмірів. Розрізняють масштаби: чисельний і лінійний. Величина чисельного масштабу виражається дробом, його чисельник дорівнює одиниці, а знаменник – числу, що показує, у скільки разів лінії на аерознімку зменшені у порівнянні з відповідними лініями на місцевості. Чисельний масштаб для планового аерознімка визначається за співвідношенням:

, (4.1)

де f – фокусна відстань АФА, м;

Н – висота фотографування, м;

l – захоплення місцевості на аерофотознімку, м;

L – захоплення місцевості, що відповідає величині l на аерофотознімку, м;

m – чисельний масштаб, що показує, у скільки разів зображений об'єкт менше його дійсних розмірів.

При виконанні розрахунків на повітряне фотографування і при визначенні розмірів об'єктів за їх зображенням на аерофотознімках користуються лінійним масштабом М_с, що показує, скільки метрів на місцевості уміщається в одному сантиметрі на аерофотознімку, його розмірність м/см.

На аерофотознімку існують точки і лінії, що володіють особливими властивостями. До них відносяться: ПРО – головна точка аерофотознімку – підстава перпендикуляра, зведеного з центра проекції (головної задньої точки аерофотооб'єктива) на площину аерофотознімка; n_т – точка надира – точка перетинання вертикальної лінії, що проходить через центр проекції S, із площиною аерофотознімка; С_Т – точка нульових спотворень – точка перетинання бісектриси кута відхилення α аерофотознімка з площиною аерофотознімка, у цій точці немає спотворення кутів через нахил аерофотознімка; гв - головна вертикаль – лінія перетинання площини аерофотознімка з вертикальною площиною, що проходить через оптичну вісь АФА; гг – головна горизонталь – лінія, що проходить через головну точку аерофотознімка, перпендикулярно до головної вертикалі; всі інші лінії, перпендикулярні до головної вертикалі, називаються горизонталями.

За вісь Ох приймається лінія, що проходить через головну точку в напрямку польоту паралельно подовжній стороні аерофотознімка, за вісь Оy – перпендикулярна їй лінія, що йде вправо від головної точки паралельно поперечній стороні аерофотознімка.