Способ определения пространственных координат центров проектирования аэрофотоснимков

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1/О цз 60 ОБРЕТЕ Я / НИЕ ОПИ АВТО РСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ Изобретени пографии и пре сотной привязк Известен странственных лета, вертолета) с помощью ра наклонных даль до антенн нескофотото ново-вы пунктах с извеи координатами.осителя опредественной засечем наклонным ем ЭВМ. По реть определения ально достигнуклонных дальноГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Геодезия, аэросъемка. картография. За убежный опыт. Сер, Аэрофототопография, Э кс пресс-информа ция. Радиогеодезическая система Тридан Ш, Франция. Вып.5, ЦНИИГАиК ГУГК. 1984, с,6 - 13.Геодезия, аэросъемка, картография, Зарубежный опыт. Сер. Геодезия, Экспресс-информация. Вып, 3, ЦНИИГАиК ГУГК, 1985. с.1-6.Геодезия, аэросъемка, картография, Зарубежный опыт. Сер, Аэрофототопография, Экспресс-информация. Выс. 2, ЦНИИГАиК ГУГК, 1988, с,1-9.Гилль И,Л. Самолетный радиодально мер РДС и его использование для радиогеодезических определений, М,: Недра, 1975. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИНАТ ЦЕНТРОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АЭРОФОТОСНИМКОВ (57) Изобретение относится к аэрофотот пографии. Цель изобретения - повышение е относится к аэр дназначено для пла и аэрофотоснимков, способ определения прокоординат носителя (само- , основанный на измерении диогеодезической системы настей от антенн носителя ольких наземных станций -точности за счет обеспечения возможности привязки статоскона на высоте аэрофотосьемки. На участке съемки и вблизи него на трех или более пунктах с известными планово-высотными координатами устанавливают наземные станции радиогеодезической системы. Причем на одном или более исходных пунктах антенна имеет преимущественно вертикальную направленность приема и излучения. Антенна носителя имеет направленность, обеспечивающую необходимую связь между исходной и другими наземными станциями. Перед началом съемки плановые координаты и высоты антенны исходных наземных станций вводят в бортовую ЭВМ, Носитель на высоте съемки направляют в сторону исходной станции и в момент пролета носителя над антенной исходной станции выполняют регистрацию высоты антенны бортовой станции относительно антенны исходной наземной станции и показаний статоскопа. Бортовая Э В М производит вычисление абсолютной высоты центра проектирования аэрофотоаппарата в исходной точке. После этого носитель направляют в сторону объекта съемки и производят непрерывную регистрацию показаний Статоскопа и наклонных дальностей до наземных станций. 1 ил,ответчиков, находящиеся стными планово-высотным Местоположение антенны ляется обратной простра кой не менее чем по т дальностям с использован зультатам анализа точно плановых координат при р той точности измерения н(Ус Ун ) Н деви ввия.и Й.Учитываожно запи что Р - Н+ й, фть в аиде лу (3) стей составляет 0,05-14 м в зависимости отположения носителя и числа и расположения наземных станций.Однако ошибка определения высотызначительная и составляет 1,3-51,0 м. Этоявляется основным недостатком указанного способа.Известен способ, основанный на использовании глобальной спутниковой системы определения местоположенийносителя.Ошибки взаимного положения точек составляют 10-16 м. Точность определениявысот небольшая - порядка 30 м, Это также.является существенным недостатком данного способа.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ, покоторому плановые координаты носителяопределяются методом обратной засечки(трилатерации) по измеренным с помощьюсамолетной радиогеодезической системы ис использованием ЭВМ наклонных дальностей от бортовой антенны до двух или болееантенн наземных станций с известнымипланово-высотными координатами, а высота центров проекций вычисляется, по показаниям статоскопа и результатам высотнойпривязки статоскопа к отсчетной системевысот при вылете из аэропорта.Этот момент - прйвязка статоскопа иименно при вылете - является одним изотрицательных факторов, которые влияютна точность измерения высоты.,Высотная привязка показаний статоскопа к отсчетной системе высот выполняется полевыми геодезическими методаминепосредственно перед вылетом из аэропорта, и это требует, во-первых существенных затрат времени на преодоление этихподготовительных работ, во-вторых, необеспечивает достаточно высокой точностипередачи высоты между исходной точкой (ваэропорту) и центрами проектирования.Это обусловлено влиянием вертикальныхускорений и резкого изменения барическихусловий при наборе высоты носителем.Цель изобретения - повышение точности высотной привязки статоскопа путем еевыполнения в полете на высоте азрофотось-,.емки,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу определения пространст.венных координат центров проектированияаэрофотоснимков с.использованием радиогеодезической системы, включающему установку наземных станций системы в пунктахс известными планово-высотными координатами, определение с помощью бортовойЭВМ наклонныхдальностейот бортовойантенны до антенн наземных станций, высотную привязку показаний статоскопа и вычисления по полученным данным пространственных координат, на одном или 5 более исходных пунктах устанавливают наземные станции, имеющие антенную систему с возможностью горизонтального и вертикального приема и излучения радиосигналов, до начала аэрофотосъемки вводят 10 в ЭВМ плановые координаты и высоту исходного пункта, пользуясь показаниями бортовой ЭВМ, направляют носитель в сторону исходного пункта и в момент пролета надостаточно близком расстоянии от вертикали, проведенной через антенную систему станции, по возникающему сигналу производят высотную привязку показаний статоскопа путем измерения радиогеодезической системой расстояния Е между антенной исходной станции с антенной носителя, вычисления расстояния В доуказанной вертикали и вычисления высоты Н антенны бортовой станции относительно антенны исходной станции, а во время азрофотось емки осуществляют непрерывную регистрацию показаний статоскопа и наклонных дальностей до наземных станций и вычисление пространственных координат центро.: проектирования аэрофотоснимков,Указанные вычисления производят из соотношений 5 где хс Ус- плановые координаты носителя:хн, Ун - плановые координаты антенныназемной станции;Н . - й (2) . где . - расстояние между антенной исход ной станции и антенной носителя;В - расстояние от носителя до вертикали, проведенной через антенную систему станции;Н - высота антенны бортовой станции.5 Максимально допустимая величина йможет быть определена из следующих соображений,Средняя квадратическая погрешностьопределения высоты иэ соотношения (2) 0 равнаа затем получить выражение для макси мально допустимого значения радиуса ВОдоп. = к. (4) гдеК= где вн доп - максимально допустимая ср.кв, погрешность определения высоты,Реально можно получить аи = 2 м, е" 0,4 м. Если при этом потребовать,.чтобы вн доп. = 0.5 м при Н = 2000 м, то величина К кажется равной К = 0,147,Отсюда при условии обеспечения указанной выше точности определенияи В можно ориентировочно принять Вдоп0,15 Н (6)Способ осуществляется следующим образом.На трех(или более) пунктах с известными планово-высотными координатами устанавливают наземные станции радиогеодезической системы, причем антенна системы одной или более станций должны иметь помимо возможности горизонтального также возможность вертикального приема и излучения радиосигналов, Антенна носителя имеет направленность, обеспечивающую .есбходимую связь.со всеми наземными станциями. Наиболее целесообразно на всех пунктах иметь станции с такими антеннами. Выбирают наземную станцию, расположенную наиболее близко к участку, которую принимают за исходную.Перед началом аэрофотосьемки плановые координаты и высоту антенн исходной и других станций вводят в бортовую ЭВМ. Носитель на высоте сьемки направляют в сторону исходной станции, при этом с помощью радиогеодезической системы с бортовой. ЭВМ по измеренным наклонным дальностям до наземных станций производится непрерывное через заданные интервалы времени определение плановых координат носителя относительно антенны исходной наземной станции и приблизительную высоту полета над земной поверхностью Кпр, Вычисленные координаты, а также отклонения курса самолета.от заданного направления выводятся на устройстве отображения бортовой ЭВМ и Нпр. используются для управления самолетом с целью прОведения его вблизи антенной системы исходной наземной станции. В момент пролета самолета вблизи антенны исходной станции на расстоянии от вертикали й ( Вдоп. по сигналу бортовой ЭВМ выполняется регистрация высоты антенны бортовой станции относительно антенны исходной наземной станции и показаний статоскопа. По известной высоте(абсолютной отметке) антенны исходной станции и измеренной высоте бортовой станции относительно этой антенны бортовая ЭВМ производит вычисление абсолют ной высоты центра проектированияазрофотоаппарата в этой исходной точке, После этого самолет направляют в сторону объекта сьемки для выполнения аэрофотосъемки, во время которой в моменты экспо зиции по командным импульсампроизводится измерение наклонных дальностей до наземных станций и регистрация показаний статоскопа, Бортовая ЭВМ производит вычисление превышения центра 15 проектирования относительно абсолютнойвысоты исходной точки и, используя эти результаты и измеренные наклонные дальности, определяют далее плановые координаты центров проектирования азро фотоснимков.Ка чертеже показан состав аппаратуры,необходимый для реализации предложенного способа, место размещения отдельных компонентов и маршруты полета носителя, 25 На чертеже обозначено наземные станции 1,2; бортовая станция 3; исходная наземная станция 4; антенны 5 и б наземных станций; антенна 7 бортовой станции; антенна 8 исходной наземной станции борто вая ЭВМ 9; маршрут 10 полета носителя доначала азросьемки; маршруты 11 полета носителя при аэрофотосъемкахАнтенная система исходной наземнойстанции имеет горизонтальную и вертикаль ную направленность приема и излучениерадиоволн. Поэтому при измерении вблизи станции практически полностью исключается влияние отраженного от земли сигнала нз результат измерения, что существенно 35 повышает точность измерений. Антеннаясистема бортовой станции должна при этомобеспечить одновременную связь с исходной и другими станциями.Существующая в настоящее время ра диогеодезическая аппаратура типа РДС иРДС, а также статоскоп Собеспечивает нужную точность измерений, Однако указанная аппаратура не содержит бортовой ЭВМ и не приспособлена для непосредст венного ввода информации в такую ЭВМ.Поэтому для практической реапизации предложенного способа в настоящее время выполняется разработка нового комплекса аппаратуры повышенной точности, состоящего из радиогеодезической системы РДС 3 с бортовой ЭВМ, статоскопа сэлектронно-циФровым выходом и метеосредств для обеспечения учета влияния метеофакторов на скорость распространениярадиоволн.1739196 Составитель И,РычковаТехред М.Моргентал Редактор С шева Демчик оррек Заказ 1995 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Возможность достижения высокой точности определения Н без необходимости пролета носителя непосредственно над антенной является особенностью предлагаемого изобретения, которой не обладает 5 никакой другой из известных способов определения высоты носителя над заданной точкой на наземной поверхности.Предложенный способ снижает также стоимость картографирования за счет со кращения полевых работ.Использование предложенного спосо, ба определения пространственных координат центров проектирования аэрофотоснимков предназначается для кар тографирования территорий в масштабах1:25000 и 1:10000,Ф ормула изобретенияСпособ определения пространствен ных координат центров проектирования аэрофотоснимков. включающий установку на пунктах с известными пространственными координатами станций радиогеодезической системы, высотную привязку статоскопа, измерение с помощью статоскопа изменений барометрической высоты носителя и расстояний от него до станций радиогеодезической системы в моменты срабатывания затвора аэрофотоаппарата, и обработку результатов измерений, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения возможности привязки статоскопа на высоте аэрофотосьемки, перед привязкой статоскопа, по измеренным расстояниям от носителя до станций радиогеодезической системы определяют его плановое положение и предварительное значение высоты пол:тэ над земной поверхностью Нпр, направляют носитель в сторону одного из пунктов со станцией радиогеодеэической системы к в момент пролета над ней на расстоянии, в плане не превышающем 0,15 Нпр, одновременно измеряют расстояние от носителя до станции и снимают отсчет показаний статоскопа, а полученные результаты используют при восотной привязке статоскопа,