Аэрофотоаппарат

Установка аэрофотоаппарата на борт военного самолёта.

Аэрофотоаппара́т (АФА) — специализированный оптико-механический прибор для аэрофотосъёмки, установленный на атмосферном летательном аппарате. Предназначен для ведения фоторазведки, контроля боевых действий, картографирования местности, фотобомбометания и других видов фотодокументирования. Устанавливается преимущественно на борту самолётов-разведчиков, бомбардировщиков и специализированных летательных аппаратах, в том числе беспилотных.

Особенности АФА

Аэрофотоаппарат — это сложный оптико-механический прибор с электродистанционным управлением, процесс работы которого максимально автоматизирован.

Значительное удаление от объектов съёмки, зачастую низкая температура окружающей среды и высокая влажность (из-за высоты съёмки), сильные динамические механические нагрузки (вследствие полёта), быстрая смена объектов съёмки — снимаемой территории — накладывают отпечаток на особенности аэрофотоаппаратов: большой формат кадра, высокая скорость съёмки (скорость работы затвора и перемотки фотоплёнки в плёночных аппаратах), наличие амортизирующего механизма или пространственно стабилизированной платформы (например, гироплатформы), большое фокусное расстояние объектива и большая светосила, высокая геометрическая точность объектива, работа в автоматическом режиме по программе, задаваемой с командного пульта, а в последнее время и наличие комплекса спутникового позиционирования для определения координат центров проектирования (фотографирования).

По назначению АФА делят на топографические и разведывательные, по времени применения — на дневные, ночные и универсальные, по принципу действия — на щелевые, кадровые и панорамные. Соответственно аэрофотосъёмка может быть плановая, когда ось объектива перпендикулярна местности, и перспективная. Наиболее распространены кадровые фотоаппараты для дневной или ночной съёмки.

В щелевых АФА фотографирование осуществляется не покадрово, а непрерывно. Фотоплёнка постоянно перемещается напротив щели, со скоростью движения оптического изображения. Этим достигается возможность ведения съёмки на малой высоте (50-100 м) и высокой скорости полёта носителя (более 1000 км/ч), что недостижимо кадровым АФА.

Панорамные аэрофотоаппараты служат для фотосъёмки широких участков (панорам) местности, практически от горизонта до горизонта. Это достигается в простейшем случае установкой обычного кадрового аппарата на качающемся основании. Специализированный панорамный фотоаппарат может конструктивно использовать непосредственное сканирование, когда качается объектив вместе с экспонирующей щелью, при этом фотоплёнка кадра неподвижна и выровнена на поверхности цилиндра из оптического стекла, с радиусом, равным фокусному расстоянию объектива. Во втором типе ПАФА объектив неподвижен, проектирующий пучок лучей поворачивается с помощью призм и зеркал, а аэрофотоплёнка перемещается синхронно с движением сканирующей системы.

Аэрофотоплёнка имеет в качестве светочувствительного слоя эмульсию, содержащую кристаллы галоидного серебра. Химическая обработка фотоматериалов и их дешифрирование выполняются наземной службой. На некоторых типах ЛА фотоматериалы могут автоматически обрабатываться на борту во время полёта, а также сбрасываться на землю в специальных контейнерах. Распространённая аэрофотоплёнка Тип 15 имеет светочувствительность 700 ед. ГОСТ, Тип 17 — 350 ед., Тип 18 — 90 ед., и Тип 20 — 350 ед.

Объективы АФА

Параметры некоторых отечественных аэрофотообъективов:

«Руссар-33» — Фокусное расстояние 100 мм; разрешающ. способность 52 лин/мм; угол поля зрения 104 град; формат снимка — 180×180 мм.

«Орион-1А» — Фокусное расстояние 200 мм; разрешающ. способность 32 лин/мм; угол поля зрения 90 град; формат снимка — 300×300 мм.

«Уран-16» — Фокусное расстояние 750 мм; разрешающ. способность 28 лин/мм; угол поля зрения 13 град; формат снимка — 300×300 мм.

«Телемар-7М» — Фокусное расстояние 1000 мм; разрешающ. способность 33 лин/мм; угол поля зрения 24 град; формат снимка — 300×300 мм.

«Телемар-12» — Фокусное расстояние 1800 мм; разрешающ. способность 20 лин/мм; угол поля зрения 22 град; формат снимка — 500×500 мм.

История

Первый в мире АФА для маршрутной и площадной съёмки с самолёта был изобретён русским военным инженером В. Ф. Потте. Фотоаппарат полковника Поте В. Ф. был создан специально для съемки с самолёта. Его испытания прошли летом 1911 г. на Гатчинском аэродроме. Это был первый в мире полуавтоматический плёночный аэрофотоаппарат с однодисковым затвором. Цикл работы аэрофотоаппарата осуществлялся автоматически. Съёмка проводилась на катушечную фотопленку с форматом кадра 13 х 18 см. Объектив имел фокусное расстояние 21 см и относительное отверстие 1:4,5. Во время Первой мировой войны аэрофотоаппарат использовался для разведывательных аэрофотосъёмок. Конструкция фотоаппарата Потте в то время была лучшей в мире. Он использовался в нашей стране до конца 1920-х годов. Им были выполнены первые производственные аэрофотосъёмки с целью создания топографических карт.

Цифровые АФА

Развитие микроэлектронники предопределило появление цифрового аэрофотоаппарата. Первую цифровую аэрофотокамеру Z/I Imaging DMC выпустила корпорация Intergraph в 2004 г.

С развитием бытовой цифровой фототехники нередки случаи вполне официального применения последней экипажами для различных видов фотодокументирования в процессе выполнения полётного задания.

Калибровка

Калибровка аэрофотоаппарата — процесс определения элементов внутреннего ориентирования и параметров дисторсии.

Существует два метода:

• визуальный
• фотографический (по снимкам звёзд)

Визуальный метод заключается в измерении центральных углов в пространстве изображения с вершиной в заданной узловой точке объектива и направлениями на эталонные координатные метки, выравнивающего стекла. Наведение на эталонные кресты производится путём наблюдения через аэрофотообъектив. Если Аэрофотообъектив имеет дисторсию, то измеренные углы между одинаковыми расстояниями будут разными. Эта разность объясняется наличием дисторсии. Углы измеряются с точностью до двух секунд. недостатком этого метода является невозможность определения дисторсии по всему полю изображения, так как она определяется только в точках, где находятся кресты. Метод требует наличия оптического прибора, который называется оптической скамьёй.

Фотографический метод заключается в получении изображения объектов, координаты которых определенны в первой системе координат. Фотографирование должно производиться с начала системы координат. для определения искомых параметров используют аппарат обратной фотограмметрической задачи.

См. также

В Викисловаре есть статья «аэрофотоаппарат»

• Фотограмметрия
• Картография
• Цифровая фотограмметрическая станция
• Географическая информационная система
• Автоматизированная картографическая система
• Геодезия
• Космическая съёмка

Для улучшения этой статьи желательно?: Проставив сноски, внести более точные указания на источники. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.