Лобанов А.Н. Фотограмметрия

Подождите немного. Документ загружается.

карданов движениями Ь

, Ь

и Ь

. Центр левого нижнего кардана

отображает точку модели.

Верхний конец рычага находится в камере и связан шаровым

соединением с кареткой, несущей объектив /, измерительную марку

т и призму 1 (рис. 233). Каретка находится на направляющей п.

Поворот рычага вызывает смещение каретки на направляющей

и вращение последней вокруг оси П.

Рис. 232

Объектив I строит изображение снимка Р в плоскости измери-

тельной марки т. Лучи, идущие от этого изображения и от марки,

отражаются в призме 1 и, пройдя объектив //, направляются па-

раллельно, так как главная фокальная плоскость этого объектива

совмещена с плоскостью марки. Призма 2 направляет параллель-

ный пучок вниз на объектив III (рис. 234). Далее лучи проходят

призмы 3 и 4. Ось пучка между этими призмами совпадает с осью

340.

вращения а проектирующей камеры. Пройдя призмы 5 и 6, лучи

попадают в призму 7, в которой они отражаются дважды, и направ-

ляются сначала вверх вдоль оси

/, а затем вдоль оси У и, выйдя

из призмы, падают на объектив

IV. Лучи, идущие из правой про-

ектирующей камеры, тоже попа-

дают в призму 7, но после первого

отражения идут вниз, а затем вдоль

оси У. Из объектива IV выхо-

дит параллельный пучок. Он сле-

дует через призму Дове 8, призмы

!), 10 и 11 на объектив V, который

посылает лучи в призму 12, а

затем строит изображения снимка

п марки в фокальной плоскости

окуляра.

В призме 10 лучи отражаются

так, что оси левого и правого пуч-

ков из вертикальной плоскости

переходят в горизонтальную.

Для обработки диапозитивов призму 9 заменяют другой, имею-

щей две отражательные грани. Эта замена осуществляется поворо-

том рычага, расположенного под окуляром.

Рис. 233

Рис. 234

Параллельный ход лучей между объективами II и III обеспе-

чивает возможность изменения фокусного расстояния камеры без

нарушения резкости изображения снимка.

341.

Призмы Дове служат для компенсации вращения изображений

снимков, вызванного поворотами камер. Кроме того, они исполь-

зуются для поворота изображений снимков при фототриангуляции

и для преобразования поперечных параллаксов в продольные с

целью повышения точности их измерения или устранения.

Таким образом, в автографе, так же как в стереографе и стерео-

проекторе, визирная ось наблюдательной системы пересекает сни-

мок всегда под прямым углом.

Если снимки ориентированы и пространственная марка движе-

ниями базисной каретки наведена на точку модели, то рычаги вос-

станавливают направления из центров-проекции на определяемую

точку, а визирные оси наблюдательной системы проходят через со-

ответственные точки.

С базисной кареткой связан координатограф, карандаш кото-

рого вычерчивает карту в заданном масштабе.

Автограф А-7 позволяет обрабатывать аэроснимки и наземные

снимки с высокой точностью. Он применяется для фототриангули-

рования и составления топографических карт и планов.

Прибор снабжен электрическим приспособлением ЕК-3 для

автоматической регистрации координат точек модели в журнале

или на перфокартах. Перфокарты используются для вычисления

геодезических координат точек местности при помощи электронной

счетной машины.

Влияние дисторсии объектива съемочной камеры можно исклю-

чить с помощью стеклянной коррекционной пластинки С, которая

укрепляется в снимкодержателе (см. рис. 233). Нижняя поверх-

ность пластинки имеет форму, соответствующую дисторсии.

Основные характеристики автографа А-7

Размер снимков До 23X23 см

Фокусное расстояние проектирующих камер . . От 98 до 215 мм

Увеличение наблюдательной системы 8,5 и 10

Диаметр измерительной марки в плоскости снимка 0,04 мм

Отношение масштаба модели к масштабу карты 0,3—8

Углы наклона и углы поворота проектирующих

камер:

и со

от 70 до 109

, от 70 до 106®

и х

от 0 до 400®, а

от 94 до 130®

(отсчеты со = а = ЮОе соответствуют горизон-

тальному снимку)

Диапазоны движений:

X = ±280 мм, Ь

= ±280 мм

V от 350 до —420 мм, Ьу

= Ьу

— ±50 мм

1 от 140 до 490 мм, Ьг

= Ьх

= ±27 мм

Точность отсчета величин:

угловых 0,01®

линейных 0,01 мм

Размеры прибора 360X195X260 см

Масса прибора 1700 кг

Средняя квадратическая ошибка определения высот

по макетной стереопаре 1:10 000 от высоты фото-

графирования

342.

Автограф А-8 предназначен для составления карт по плановым

снимкам (рис. 235). В этом приборе в отличие от автографа А-7

нижние концы проектирующих рычагов и соединены шар-

пирно и фотограмметрическая засечка осуществляется путем по-

строения треугольника (рис. 236). Для установки базиса фотогра-

фирования изменяется расстояние между центрами карданов

и 5

, которые служат центрами проектирования.

Шарнир а можно перемещать двумя ручными штурвалами и

ножным диском вдоль осей X, У и 1 прибора. Движения X и У

передаются на координатограф для составления карты.

При смещении шарнира а рычаги поворачиваются вокруг со-

ответствующих центров проектирования. Верхние концы рычагов

проходят через шарниры а[ и а

, связанные с концами пантогра-

фов. При повороте рычага (/?

) центр шарнира а\ (а'

) пере-

мещается в плоскости, параллельной снимку Р

(Р

). Расстояние

от этой плоскости до центра кардана (5

) устанавливается рав-

ным фокусному расстоянию снимка.

Для ориентирования снимки имеют раздельные наклоны со и а

и повороты к, а также совместный наклон I. Оси поворотов а, со

и и проходят через центры карданов 5! и 5

Пантограф представляет собой двойной параллелограмм с по-

стоянным коэффициентом увеличения 1:1. На конце его, распо-

ложенном под снимком, вмонтирована телескопическая система,

состоящая из объективов I и II, измерительной марки т и призмы 1.

Визирные оси телескопических систем всегда перпендикулярны

к снимкам.

Объектив / строит изображение снимка в плоскости измеритель-

ной марки т. Призма 1 и объектив II направляют лучи на призму 2,

расположенную на первичной оси наклона снимка о»!. Расстояние

между призмами 1 и 2 изменяется. Поэтому главная фокальная

плоскость объектива II совмещена с плоскостью измерительной

марки и на призму 2 падает параллельный пучок. Призма 2 и зер-

кала 3 и 4 посылают этот пучок из подвижной проектирующей ка-

меры в неподвижный бинокуляр. Объектив III преобразует па-

раллельный пучок в сходящийся, а объектив IV вновь создает па-

раллельный пучок лучей, который проходит через призму Дове 5.

Эта призма необходима для компенсации вращения изображения

снимка, вызванного поворотом проектирующей камеры. Объектив V

направляет лучи в призму 6 и образует изображение снимка и марки

в фокальной плоскости окуляра VI.

Для автоматической регистрации координат точек модели к при-

бору присоединяется электрическое приспособление ЕК.-3. Влия-

ние дисторсии объектива съемочной камеры учитывается с помощью

коррекционных пластинок.

Основные характеристики автографа А-8

Размер снимков До 23X23 см

Фокусное расстояние проектирующих камер . . . От 98 до 215 мм

Увеличение наблюдательной системы 6 и 8,5

Диаметр измерительной марки в плоскости снимка . 0,06 мм

343.

344.

Рис. 236

Отношение масштаба модели к масштабу карты . . 1 : 4—4 : 1

Углы наклона и поворота проектирующих камер . со = ±6е

а = ±5®

х = ±20®

Диапазоны движений:

X = 345 мм, У = 440 мм, 2 от 175 до 350 мм,

Ь от 65 до 220 мм

Размеры прибора без координатографа 190X130X185 см

Масса прибора без координатографа 680 кг

Размеры координатографа с большим столом . . . 180X133X76 см

Масса координатографа с большим столом 200 кг

Размеры координатографа с малым столом .... 130X98X76 см

А\асса координатографа с малым столом 100 кг

раииа

1 , 1ттт

{: •

| Г-в»-»

--*" '-г*:

ч-

(«м* , ! I

уч ж^й

-'Ж

ШШЯ

•

Рис. 237

Для фототриангуляции автограф А-8 "не приспособлен, так как

не позволяет устанавливать отрицательные базисы и не имеет уст-

ройства для переключения осей визирования.

Автограф А-9 (рис. 237) служит для обработки снимков, полу-

ченных широкоугольными и сверхширокоугольными фотокаме-

рами Вильда (угол поля зрения до 120°).

Разрабатывая эту модель автографа, фирма сохранила принцип

восстановления связок проектирующих лучей, положенный в ос-

нову предыдущих моделей. Вследствие этого конструкторы были

вынуждены ввести дополнительный процесс — уменьшение ори-

гинальных снимков в два раза, чтобы обеспечить приемлемые раз-

меры и массу прибора.

Уменьшенные снимки (диапозитивы) изготовляют на специаль-

ном уменьшителе, который входит в комплект прибора и позволяет

345.

учитывать с помощью компенсационных пластин влияние дистор-

сии объектива съемочной камеры, кривизны Земли и атмосферной

рефракции.

Устройство автографа А-9 принципиально не отличается от

автографа А-7. Верхняя и нижняя каретки X и У перемещаются

с помощью штурвалов по горизонтальным взаимно перпендикуляр-

ным направляющим.

На верхней каретке укреплена вертикальная направляющая,

по которой с помощью ножного диска перемещается базисная ка-

ретка. На базисной каретке находятся шарниры, через которые

проходят проектирующие рычаги. Шарниры имеют смещения для

установки составляющих базиса фотографирования Ь

и Ь

. Со-

ставляющая Ь

устанавливается путем смещения проектирующих

камер.

Наблюдательная система приспособлена для рассматривания

диапозитивов. Она позволяет каждым ркуляром наблюдать левый

и правый снимки и поворачивать призмой Дове их изображения.

Каретки X и У можно отключить от винтов и быстро переме-

щать рукой, что сокращает время ориентирования снимков.

К прибору присоединяется автоматический регистратор коор-

динат ЕК-3.

Основные характеристики автографа А-9

Размеры снимков До 11,5X11,5 см

Фокусное расстояние проектирующих камер . . . От 40 до 77 мм

Увеличение наблюдательной системы 10

Диаметр поля зрения 20 мм

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

Углы наклона и поворота проектирующих камер . со = а = ±5®

х = ±30®

Диапазоны движений:

X = ±130 мм; Ьх = ±145 мм

V = ±150 мм, Ьу = ±10 мм

2= 50—100 мм, Ь

= ±Ю мм

Размеры автографа 125X130X160 см

Масса автографа 450 кг

В 1968 г. на XI Международном фотограмметрическом конгрессе

в Лозанне фирма «Вильд» показала модель автографа А-10 (рис. 238).

В отличие от предыдущей эта модель позволяет обрабатывать

снимки, полученные различными фотокамерами, включая и широко-

угольные, без предварительного уменьшения их.

Кроме составления карт по воздушным и наземным снимкам,

на автографе А-10 можно развивать фототриангуляцию способом

независимых моделей, строить профили и получать цифровую мо-

дель местности для проектирования инженерных сооружений и ре-

шения других специальных задач.

Цифровой моделью называется совокупность координат выбран-

ных точек модели, построенной по снимкам. Число точек цифровой

модели зависит от рельефа местности. Они выбираются так, чтобы

путем интерполирования получить с достаточной точностью поло-

346.

жение любой точки стереомодели. В зависимости от требований за-

казчика координаты точек цифровой модели определяются в фото-

грамметрической или в геодезической системах координат.

В основе конструкции автографа А-10, как и в других моделях

автографа Вильда, лежит принцип восстановления связок лучей,

существовавших во время фотографирования, при помощи преци-

зионных пространственных рычагов.

Фирма рекомендует сочетать автограф А-10 с несколькими

авиографами В-8. В этом случае автограф используется для фото-

триангуляции и составления карт в масштабах крупнее 1 : 2000,

а авиограф — для составления карт в масштабах 1 : 2000 и

мельче [2, 44].

Рис. 238

Прибор снабжен устройствами для учета влияния дисторсии

объектива съемочной камеры, кривизны Земли и атмосферной реф-

ракции, автоматическим регистратором координат ЕК-5, перфора-

тором ЗЬ-15, профилоскопом РК-1.

Основные характеристики автографа А-10

Размеры снимков

Фокусное расстояние проектирующих камер

Увеличение наблюдательной системы

Диаметр поля зрения

Углы наклона и поворота проектирующих камер

о^ и ш

от —7 до +бе

и а

±6®

з<1 и х

±15

347.

До 23X23 см

От 86 до 308 мм

31 мм

Диапазоны движений:

X = ±185 мм, Ьх от 0 до 210 мм

У = ±230 мм, Ьу

= ±16 мм мм

г от 90 до 320 мм, Ь

= ±25

Максимальное отклонение проектирующих рычагов

вдоль осей X и У 60°

Точность отсчета величин:

угловых 0,01®

линейных 0,01 мм

Размеры автографа 395X291X190 см

Масса автографа 1200 кг

Размеры координатографа 110X140 см

Масса координатографа 340 кг

§ 128. Стереокартограф фирмы «Галилео»

Пятая модель стереокартографа итальянской фирмы «Гали-

лео» (рис. 239, а), как и предыдущие модели, разработанные Сан-

тони, основана на механическом принципе восстановления связок

лучей, существовавших во время фотографирования, при помощи

пространственных рычагов.

Стереокартограф служит для составления карт и построения

фотограмметрических сетей по аэроснимкам и наземным снимкам,

полученным фотокамерами с полем зрения до 120°.

Основные части стереокартографа: проектирующая система, оп-

тическая система, измерительная система, корректоры для учета

влияния систематических ошибок и координатограф.

Проектирующая система (рис. 239, б) состоит из двух камер

и двух пространственных рычагов, вращающихся в шаровых шар-

нирах, центры которых служат центрами проекции. Концы рыча-

гов, находящиеся в пространстве модели, карданно соединены

с базисными каретками Ь

- Составляющие базиса Ь

и Ъ

устанав-

ливаются путем смещения проектирующих камер в горизонталь-

ной плоскости. Таким образом, горизонтальные аэроснимки в при-

боре занимают вертикальное положение, координатная ось X на-

правлена вверх, а оси У и 2 горизонтальны. Концы рычагов, рас-

положенные в пространстве стереопары, шарнирно связаны с приз-

мами наблюдательной системы. При повороте рычагов центры этих

шарниров перемещаются в плоскостях, параллельных снимкам.

Оптическая система состоит из левого и правого микроскопов.

В каждом микроскопе — две части, вращающиеся вокруг осей,

параллельных главному лучу связки (рис. 239, в). Первая подвиж-

ная часть шарнирно соединена с пространственным рычагом. По-

вороты этого рычага вызывают вращения подвижных частей мик-

роскопа.

В первую подвижную часть входят призма 1, объективы 2 и 3,

зеркала 4 и 5, марка 6 и призма 7 с малым проектором.

Призма 1 направляет лучи, идущие от снимка, в зеркало 4, от

которого они отражаются и попадают на зеркало 5. Затем лучи идут

параллельно оси 2 прибора. Объективы 2 и 3 фокусируют изобра-

жение снимка в плоскости измерительной марки 6. Призма 7 имеет

348.

полупосеребренную диагональную грань, необходимую для вве-

дения в систему светящейся измерительной марки с помощью ма-

лого проектора.

Призмы 8 и 9 относятся ко второй подвижной части оптической

системы. Призма 8 направляет лучи на призму 9, которая посылает

их через объектив 10 в призму И. Объектив 10 образует параллель-

ный пучок лучей. Элементы, находящиеся между призмой 11 и

зеркалом 16, образуют оптическую связь между второй подвижной

частью и неподвижной окулярной частью. К этим элементам от-

носятся призма 12, призма Амичи 13, объектив 14 и зеркало 15.

Призма Амичи служит для исключения поворота изображения,

вызванного вращением камер. Кроме того, она может быть исполь-

зована для оптического преобразования поперечного параллакса

в продольный. Расстояние между объективом 14 и призмой 12 пе-

ременное. Объектив 14 образует изображение, которое наблюдается

с помощью окуляра 17 или 17'. Переставляя окуляры, можно ме-

нять увеличение микроскопа. Каждый микроскоп позволяет рас-

сматривать левый или правый снимок, что обеспечивается поворо-

том револьверной головки на 20(Х

Измерительную систему составляют каретки X, У и 2, переме-

щающиеся по цилиндрическим направляющим (см. рис. 239, б).

Каретки У и 2 перемещаются по горизонтальным направляющим,

каретка X — по вертикальным. На каретке X имеется базисный

мостик. Каретки X и У приводятся в движение ручными штурва-

лами, каретка 2 — ножным диском или ручным штурвалом. Ко-

ординаты точки модели можно отсчитать по счетчикам или зареги-

стрировать автоматически с помощью электронного устройства.

Каретки X, У

и,

2 имеют механическую связь с двумя каретками

координатографа.

Каждая проектирующая камера имеет два корректора. Один

корректор учитывает систематические ошибки, величина которых

постоянна для данных снимков и определяется в результате калиб-

ровки аэрофотоаппарата, юстировки и исследования стереокарто-

графа и по другим данным (дисторсия объектива аэросъемочной ка-

меры,. инструментальные ошибки прибора, атмосферная рефрак-

ция). Другой учитывает случайные ошибки, величина которых из-

меняется от снимка к снимку и определяется как разность коорди-

нат перекрестий контрольной сетки, установленной в аэрофото-

аппарате, и координат изображений этих перекрестий на снимке.

В корректоре поправки осуществляются с помощью винтов в виде

поверхности поправок, по которой скользит щуп, связанный с

движениями х и у центра шарнира пространственного рычага. По-

средством параллелограмма движения щупа, соответствующие по-

правкам к координатам х и у, передаются на плоскопараллельную

пластинку, находящуюся между снимком и оптической системой.

Поправка вводится в результате поворота этой пластинки.

Размер поверхности поправок в три раза меньше размера

снимка. Частота контрольной сетки на снимке — 3 см. Расстояние

между ближайшими винтами корректора вдоль координатных осей

349.