Лобанов А.Н. Фотограмметрия

Подождите немного. Документ загружается.

расстояние, равное фокусному расстоянию снимка /. Кроме объек-

тива, на каретке 3 находится призма-куб 15 с посеребренной на-

половину диагональной гранью, в центре которой нанесена изме-

рительная марка.

Наблюдательная система стереометрографа аналогична на-

блюдательной системе автографа Вильда и позволяет рассматри-

вать снимки при ортогональном визировании. Для компенсации

поворота изображения снимка, вызванного наклоном камеры, слу-

жит призма Дове.

Рис. 217

Центр шарнира соответствует наблюдаемой точке снимка, а

центр шарнира 5 — наблюдаемой точке модели.

Для автоматической регистрации координат точек модели, а

также для вычисления геодезических координат соответствующих

точек местности к стереометрографу можно подключить коорди-

метр.

Для пространственной фототриангуляции стереометрограф не

приспособлен, так как в нем нет переключения осей визирования

и нельзя устанавливать отрицательные базисы.

Закрытая конструкция стереометрографа создает хорошую за-

щиту от механических повреждений и проникновения пыли, что

удлиняет срок эксплуатации прибора. Все направляющие имеют

цилиндрическую форму. Движения передаются с помощью сель-

синов.

Основные характеристики стереометрографа

Формат снимков До 23X23 см

Фокусные расстояния снимков 98—215 мм

Углы наклона и углы поворота снимков а = ш — ±5

к = ±30

320.

Увеличение наблюдательной системы 8,7

Диаметр поля зрения 16 мм

Диаметр измерительной марки (в плоскости снимка) . 0,04 мм

Пределы движений:

X = ±280 мм, Ьх от 0 до 280 мм,

У = ±250 мм, Ьу = ±10 мм.

2 от 125 до 315 мм, Ь%= ±15 мм.

Увеличение масштаба модели по отношению к мас-

штабу снимка при

/ = 100 мм 2,5

/ = 200 мм 1,2

Увеличение масштаба составляемой карты по сравне-

нию с масштабом модели 0,2—5

Размеры прибора (без координатографа) ..... 210X150X130 см

Масса прибора 1200 кг

Размеры координатографа 140X160X95 см

Масса координатографа 230 кг

Точность отсчета величин:

угловых 0,0

1е

линейных 0,01 мм

Средняя ошибка определения положения точек модели 0,04 мм

Стереометрограф (модель Б) позволяет производить обработку

снимков с преобразованными связками.

Коордиметр, подключаемый к стереометрографу с помощью

сельсинной передачи, представляет собой электромеханический

счетно-регистрирующий аппарат с программным управлением

(рис. 219).

Коордиметр не только регистрирует координаты точек модели

и другие данные, но и немедленно обрабатывает их при помощи

системы программного управления. Зто позволяет быстро найти

геодезические координаты точек местности, площади участков, по-

11 Зак. 1505 321

правки к элементам ориентирования снимков и модели, т. е. авто-

матически выполнить все вычислительные операции, необходимые

для обработки снимков.

Коордиметр состоит из прибора управления и регистрирующего

автомата (рис. 220).

В прибор управления входят: счетчик точек 1, счетчики коорди-

нат X, У и Ъ с сельсинами-приемниками, клавиатура обслужива-

ния 2 и 3, запоминающее устройство 4 и устройство программного

управления 5.

Регистрирующий автомат составляют: распределительная ко-

робка 6, кодирующее и декодирующее устройство 7, пишущий ме-

ханизм 8, клавиатура управления 9, первый перфоратор 10, первое

считывающее устройство 11, второй перфоратор 12 и второе считы-

вающее устройство 13.

Сельсины-приемники приводят в действие цифровые счетчики.

Главные клавиши клавиатуры обслуживания: К — регистра-

ция, А — отсчет, М — измерение, Ь

и Ь

Х1

— сброс.

При нажатии на клавишу координаты точки модели пере-

даются из стереометрографа в запоминающее устройство прибора

управления. Импульсы, поступающие из прибора управления,

идут в распределительную коробку. Отсюда они направляются на

пишущий механизм и через кодирующее и декодирующее устрой-

ство — на ленточный перфоратор.

В^качестве пишущего механизма применяется электромеханиче-

ская пишущая машинка.

Клавиатура управления имеет клавиши управления записы-

вающим автоматом и клавиши для пробивки отдельных команд.

Рис. 219

322.

Кодирующее и декодирующее устройство переводит импульсы,

поступающие от пишущего механизма, в соответствующие коды для

передачи их на ленточный перфоратор. Декодирующее устройство

переводит накопленную на перфоленте информацию в открытый

текст.

Одновременно с печатанием открытого текста производится за-

пись данных на перфоленту.

Рис. 220

Перед регистрацией координат точки модели стереометрограф

блокируется через сельсины и таким образом защищается от не-

преднамеренных перестановок во время отсчета и в начале реги-

страции. Регистрация номера точки и координат ее продолжается

около 12 с. Однако через 2 с после нажатия на клавишу К блоки-

ровка со штурвалов прибора снимается и можно продолжать из-

мерения во время регистрации.

Коордиметр позволяет выполнить любую из следующих восьми

программ:

1) регистрация координат точек модели;

2) регистрация координат точек модели и вычисление высот со-

ответствующих точек местности;

3) регистрация координат точек модели, вычисление аффинно-

преобразованных координат X и У точек модели и геодезических

высот соответствующих точек местности;

4) регистрация координат У стандартно расположенных точек

модели и вычисление поправок к элементам взаимного ориентиро-

вания снимков;

323

5) регистрация координт 1 опорных точек модели и вычисле-

ние поправок к элементам внешнего ориентирования модели;

6) регистрация координат X и У точек мо ,ели и преобразование

их с целью составления плана аналитическим способом;

7) регистрация координат точек модели и вычисление площади

участка;

8) регистрация координат точек модели и определение поправок

к элементам внешнего ориентирования модели по двум опорным

точкам.

Основные характеристики коордиметра

Счетчик точек 4-разрядный

Счетчики координат 6-разрядные

Максимальная скорость печатания 20 знаков/с

Максимальная скорость перфорирования 20 знаков/с

Скорость считывания 10 знаков/с

Длительность выполнения программы

—12 с

Размеры прибора управления 94,5X64X88 см

Масса прибора 206 кг

Размеры регистрирующего автомата 153X76X93 см

Масса автомата 200 кг

Коордиметр можно подключить не только к стереометрографу,

но и к стереопланиграфу, стереотригомату и к другим универсаль-

ным стереоприборам. Однако опыт показал, что надежность коор-

диметра недостаточная. Более надежными и перспективными яв-

ляются не электрические, а электронные схемы решения задач,

для которых предназначен коордиметр.

§ 124. Топокарт фирмы «К. Цейсс» (ГДР) §Ц

Топокарт фирмы «К- Цейсс» (ГДР) (рис. 221) служит для состав-

ления и обновления по аэроснимкам и наземным снимкам топогра-

фических карт, а также для получения ортофотоснимков и орограмм.

Фототриангуляционные сети топокарт позволяет строить способом

независимых моделей или способом перестановки снимков.

Для получения ортофотоснимков и орограмм топокарт имеет

специальные устройства — ортофот и орограф.

Фотограмметрическая засечка в топокарте решается при по-

мощи двух плоскостных механизмов. Каждый из них вычисляет

по координатам X, У и 1 точки модели сначала координаты х° и у°

точки горизонтального снимка, а затем координаты х и у соответст-

вующей точки наклонного снимка.

Таким образом, плоскостной механизм представляет собой ана-

логовый вычислитель. Он решает уравнения

(^созсо—у зт со) зт а + х соз а

А =

—

(/ соз (о — у зт со) соз а — х зт а

У __ _ ^

{

зШ

со

+ у соз со

(/ соз

со

— у зш со) соз а — х зт

ос

324.

(18.25)

1§Ё

2 (2 соз а + Хзта) + У

б = (X соз

ос

— 2 зт а) \(2 соз а + X зт а) соз

со

-}-

+ У зт

со

— (X

31П

а -2 соз а)] : {(2 соз а + X зт А) [(2 соз а +

+ X зт а) соз

со

+ У зт со] + (X соз а — 2 зт а)

(18.26)

Схема механизма представлена на рис. 222, из которого следует:

х = !хк (Рх

—

« —б);

У = !у^ (Ру

—

е —со).

При этом

У (2 соз а + X зт а) — К2

(18.27)

(18.28)

«г**;

Рис. 221

где

1§Рх = Х/2; = (18.29)

Путем преобразования формул (18.27) и (18.28) можно получить

уравнения (18.25), связывающие координаты точки модели с ко-

ординатами соответствующей точки снимка.

Вычислитель по координатам X и У точки модели Р (Р

, Р

)

определяет координаты х и у точки снимка. На рис. 222 5

и 8

—

центры проекции в плоскостях ХЪ и УЪ. Вокруг этих точек вра-

щаются линейки Р

и Р

, положение которых определяется уг-

лами р* и р

. Ось линейки Р

пересекает плоскость снимка в точке

1, удаленной от центра вращения 8

на расстояние с. При повороте

линейки Р

точка 1 описывает дугу, причем отстояние этой точки

325.

Рис. 223

326.

от 5

равно с соз р

. Этот

поворот вызывает поворот

линейки Ну, ось которой

пересекает плоскость сним-

ка в точке V. С линейкой

°Д углом, равным

продольному углу наклона

снимка а, скреплена вспо-

могательная линейка 8

имеющая постоянную дли-

ну с. Ее конец устанав-

ливает направляющую 2 —

2' на расстояние с соз

(Рх—а) от центра враще-

ния 8

• Эта направляю-

щая имеет отвесную ли-

нейку в точке 2', прохо-

дящую через точку Г,

благодаря чему опреде-

ляется направление вспо-

могательной линейки 8

2'.

Эта линейка образует

с линейкой Ну перемен-

ный угол 8, величина ко-

торого получается по фор-

муле . (18.27). Точка 3'

вспомогательной линейки

8у2' находится на рассто-

янии с от центра вращения

. Направляющая 3—3'

удалена от З

или 5

на

величину с соз (Р

—е) и

пересекает вспомогатель-

ную линейку 8

2 в точке

3. С вспомогательной ли-

нейкой 8

3' под углом,

равным поперечному углу

наклона снимка со, связана

вспомогательная линейка

4', длина которой равна

с. Своим концом она уста-

навливает направляющую

4—4' на отстояние, равное

с соз (Р

вращения З

- Эта направ-

ляющая имеет в точке 4

отвесную и проходящую

через точку 3 направляю-

щую, которая опреде-

ляет положение вспомогательной линейки 8

4, вращающейся во-

круг 8

. Эта линейка образует с вспомогательной линейкой 8

переменный угол б, величина которого определяется формулой

(18.28). Пересечение 5 оси вспомогательной линейки 8

4 с направ-

ляющей, параллельной 3

и отстоящей на расстоянии /

от

центра вращения З

, определяет искомую координату х точки

снимка. Пересечение 5' вспомогательной линейки 8

5' с направ-

ляющей, перпендикулярной к 8

и отстоящей от5

на величину

, определяет координату у точки снимка.

В топокарте два вычислителя, по одному для каждого снимка.

Чтобы ошибки прибора были малы, центры З

и 8

, относящиеся

к одному снимку, расположены один над другим.

Конструктивная схема топокарта показана на рис. 223. Ли-

нейки Я

и Я

и снимки приводятся в движение при помощи руч-

ных штурвалов. Каретки снимков можно перемещать и от руки,

освободив муфты, связывающие их с линейками. Движение осу-

ществляется при помощи ножного штурвала.

Раздельная установка фокусных расстояний [

и /у позволяет

исключить влияние неравномерной деформации снимков.

В топокарте снимки находятся в горизонтальном положении.

Поэтому наблюдательная система прибора имеет простое устройство

по сравнению с автографом фирмы «Вильд» и стереопланиграфом

Цейсса.

Оптическая схема наблюдательной системы и ортофота приве-

дена на рис. 224. Пучок лучей, идущий от снимка 1, разделяется

призмой 2 на две части: одна часть его поступает в наблюдательную

систему, а другая — в ортофот, который через щель строит на фо-

топленке 3 ортофотоснимок. Перемещение снимков и кассеты с фо-

топленкой вдоль оси У осуществляется синхронно при помощи мо-

тора, а смещение вдоль оси X происходит автоматически на вели-

чину, соответствующую размеру щели. Движение 1 передается

в ортофот от штурвала через преобразователь. В ортофоте имеется

инверсор, обеспечивающий получение резкого изображения снимка

на фотопленке, а также заданный масштаб ортофотоснимка.

Одновременно с построением ортофотоснимка можно получить

штриховое изображение рельефа местности — орограмму так, как

она создается в стереотригомате фирмы «К- Цейсс» (ГДР) [15].

Основные характеристики топокарта

Формат снимков До 23X23 см

Фокусное расстояние снимков От 50 до 215 мм

Углы наклона и поворота снимков сс = со — ±5®

х = ±30

Увеличение наблюдательной системы 6

Диаметр поля зрения (на снимке) 40 мм

Диаметр измерительной марки (на снимке) 0,06 мм

Диапазон движений:

X = У = ±240 мм; 2 от 70 до 320 мм;

Ьх от 0 до 240 мм; 6 у = ±20 мм; Ь

= ±15 мм

Переводные масштабы V между снимком и моделью:

328.

I Формат снимка, см V

152 23X23 От 2,2 : 1 до 1 : 1,2

88 23X23 От 1,2 : 1 до 1 : 2

70 18X18 От 1 : 1 до 1 : 2,4

50 18Х 18 От 0,7 : 1 до 1 : 2,4

Увеличение ортофотоснимка относительно снимка От 0,7 до 5

Максимальный формат ортофотоснимка .... 75X60 см

Размер щели ' 16X4,8X2; 4X1,2X0,5 мм

Скорость сканирования От 0 до 25 мм/с

Коэффициент передачи от топокарта к координато-

графу От 0,16 до 5

Размеры топокарта 150X98X130 см

Масса топокарта 250 кг

Размеры координатографа 90X90X80 см

Масса координатографа 60 кг

§ 125. Стереопланиграф Цейсса

Стереопланиграф — высокоточный универсальный стереопри-

бор, предназначенный для составления топографических карт и

сгущения опорной сети по снимкам (рис. 225). В основу прибора

Рис. 225

положен оптический способ решения фотограмметрической засечки

но принципу треугольник плюс параллелограмм.

Основные части прибора: направляющие, проектирующая си-

стема, дополнительная проектирующая система, наблюдательная

329.