Способ компенсации сдвига изображения

(56) Мелькановичсредства и их экспл157,формуле, стабилизируют его с тем, чтобы угловые скорости по тангажу, по крену и по рысканию, а также угол крена были равны нулю, и фотопленку при экспонировании перемещают с компенсационной скоростью, величину которой вычисляют по нОвой формуле с учетом результатов измерения фокального параметра, эксцентриситета, наклонения орбиты ЛА, аргумента перигея ЛА и результатов расчета угловой скорости восходящего угла орбиты и угловой скорости ЛА, а также результатов измерения текущих значений угла тангажа, аргумента широты, углГ рыскания и радиальной скорости ЛА, 4 табл,РЩ М 15А.С. Анатольев В,А. В. Фотогуатация, МО,фически 84.с. 149 СДВИГА относится ения: ЛА рыскания,по новой. Изобретение относится к фотосъемке и может быть использовано в фотографических системах, устанавливаемых на летательных аппаратах (ЛА),.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является способ компенсации сдвига изображения, заключающийся в том, что уменьшают скорость изображения относи, тельно фотопленки протяжкой ее с компенсационной скоростью, а линейные скорости иэображения, обусловленные вращениями фотоаппарата, сводят до допустимых значений уменьшением угловых скоростей(стабилизацией) фотоаппарата, При этом поперечную скорость, обусловленную поступательными перемещениями фотоаппарата, сводят до допустимых значений, выбирая углы рыскания ф ЛА по формуле где Их, ЧЧу - про . ставпяющие линНедостаток св невысокой точ изображения из.влияние на прод ставпяющие сдви радиальной скор ной съемке с раз жа.Целью изобретения является повыше ние точности компенсации сдвига изобра жения путем учета величины радиально скорости ЛА при перспективной съемке разворотом ЛА по углу тангажа.Поставленная цель достигается тем, что сначала измеряют фокальный параметр эксцентриситет е; наклонение 1 орбиты Л аргумент перигея в ЛА и рассчитывают у ловую скорость восходящего узла орбит ЛА й с Р, А, ы ф =ага ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Использование: изобретениек фотосъемке, Сущность изобреразворачивают на углы тангажа ивеличина которого определяется дальная и поперечная соейной скорости ЛА, пасоба-прототипа состоит ности компенсации сдвига за того, что не учитывается ольную и поперечную сага иэображения величины ости ЛА при перспективворатом ЛА по углу танга 1810870О= р/Р (1+ееоеч),(3) где ч=О - со - истинная аномалия ЛА (4) модуль радиус-вектора ЛАг; - Р/(1+е созч) и угол рыскания ф =агссд(Ро/0),(6) где Р,= ЩЬ 1(сов а-Ьо)+Ьгз 1 п а),(7) 0=(О+ Й соз 1)(Ьосоз а -1)+(14) где ег, ао - второй эксцентриситет и большая полуось земного эллипсоида соответственно,1 т - среднее превышение района съемки над уровненной поверхностью,(1 5) Ьз=Ьгсоз а-Ь 1 з 1 п а после чего последовательно разворачивают ЛА по углу рыскания на угол ф, стабилизируют ЛА, измеряют текущее значение угла рыскания ф и вычисляют компенсационную скорость движения фотопленки ч=1(Ьо(Осоз а соз 1/)+ й(соз 1 соз ахсоз ф -Ь 1 з 1 п ф)1-Осоз ф -+Ьгз 1 п аИ).з 1 п асоз ф 2/го),где 11 - фокусное расстояние объектива фотоаппарата.Предложенные отличительные признаки позволяют достигнуть поставленную ФЯ ( ,+ (1 ег)з/гсозф Р 7)-1 г) (2) где СЬ - угловая скорость вращения Земли,к - параметр, характеризующий сжатие Земли,р - геоцентрическая гравитационная постоянная Земли. Затем измеряют текущие значения угла тангажа а, аргумента широты О, радиальной скорости 2 ЛА, вычисляют угловую скорость ЛА цель изобретения, поэтому являются существенными.На чертеже приведена структурная схема устройства, позволяющего реализовать5 предложенные способ, где цифрами обозначены: 1 - датчик аргумента широты, 2 -датчик угла рыскания, 3 - цифровая вычислительная машина (ЦВМ), 4 - система ориентации и стабилизации (СОС), 5 - датчик10 угла тангажа, 6 - датчик радиальной скорости, 7 - фотоаппарат,Датчики 1, 2, 5 и 6 выполнены цифровыми, Выход датчика аргумента широты 1 подключен к первому входу ЦВМ 3, первый15 выход которой соединен с первым входомСОС 4, второй вход которого подключен квторому выходу ЦВМ 3, третий выход которого соединен с информационным входомфотоаппарата 7. управляющий вход которо 20 го подключен к четвертому выходу ЦВМ 3.Выход датчика угла рыскания 2 соединен свторым входом ЦВМ 3, пятый выход которой подключен к управляющим входамдатчика аргумента широты 1, датчика угла25 тангажа 5 и датчика радиальной скорости б,выход которого подключен к четвертомувходу ЦВМ 3. Выход датчика угла тангажа 5соединен с третьим входом ЦВМ 3. Выходдатчика угла тангажа 5 соединен с третьим30 входом ЦВМ 3, шестой выход которой подключен к управляющему входу датчика угларыскания 2.В исходном состоянии в ЦВМ 3 записывают следующие исходные данные - значе 35 ния а,ао, К Я 1, яи, Р, е,1, в, 1, атакжепрограмма работы и алгоритмы расчета углаф(последовательно по формулам 2, 4, 3; 5, 9,10, 15, 12, 13, 14, 11, 7, 8, 6). и скорости ч(последовательно по формулам 2, 4, 3, 5, 9,40 10,15,12,13,14,11,16), ЦВМЗ,отрабатываяпрограмму работы, в определенный моментвремени со своего второго выхода подаеттребуемое значение угла тангажа а на второй вход СОС 4, которая поворачивает ЛА45 на угол а по тангажу и затем стабилизируетего, Благодаря. этому угловые скорости ЛАпо тангажу, крену и рысканию, а также углыкрена и рыскания устанавливаются равными нулю, В следующий момент времени напятом выходе ЦВМ 3 формируется синхроимпульс, который поступает на управляющие входы датчика аргумента широты 1.датчика угла тангажа 5 и датчика радиальной скорости 6. Благодаря этому одновре 55 менно текущие значения аргумента широтыО, угла тангажа аи радиальной скорости 2с,выходов соответствующих датчиков 1, 2 иб поступают соответственно на первый, тре-тий и четвертый входы ЦВМ 3, которая рассчитывает величинуугла рыскания ф, которая с первого выхода ЦВМ 3 поступает напервый вход СОС 4, которая разворачиваетЛА по углу рыскания на величину ф и затемстабилизирует ЛА, В очередной момент времени на шестом выходе ЦВМ 3 формируетсяимпульс, который поступает на управляющий вход датчика угла рыскания 2, благодаря чему текущее значение угла рыскания фс выхода датчика 2 поступает на второй вход 10ЦВМ 3, которая затем рассчитывает величину скорости ч, которая с третьего выходаЦВМ 3 поступает на информационный входфотоаппарата 7, в котором скорость протяжки фотопленки устанавливается пропорциональной ч и по поступлении импульса счетвертого выхода ЦВМ 3 на его управляющий вход производится съемка.Таким образом, в предложенном способе при определении угла разворота ф и 20компенсационной скорости ч дополнительно учитывается величина радиальнойскорости ЛА, Это повышает точность ком-.пенсации сдвига изображения, т.е. обеспечивает достижение. поставленной цели 25йэобретения,Использование изобретение позволитповысить качество получаемых иэображений благодаря уменьшению величины остаточного сдвига изображения, Расчеты 30показывают, что учет величины скорости ЛАпозволяет уменьшить величину остаточногосдвига изображения (см. табл, 1 - 4), обусловленную изменением скорости ч=ч/Г,составляющим 13,60(у, (в прототипе ч не 35изменяется) и угла рыскания ф, составляющим 7,4 - 15,4 (в прототипе - 6 о ), Расчеты выполнены при следующих исходныхданных: е,7 10 , =98 О, Р=7004 км, о)=- .-90 О, 1=0. 40 Формула из об рете ни яСпособ компенсации сдвига изображения при щелевом фотографировании поверхности Земли с эллиптической орбиты, 45 включающий ориентацию летательного аппарата с фотоаппаратом путем их разворо-: та по углам тангажа а и рыскания ф стабилизацию ориентации и перемещение фотопленки при экспонировании с. компен сационной скоростью Ч, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества фотоснимков за счет повышения точности . компенсации, перед ориентацией летательного аппарата по углам тангажа и рыскания определяют фокальный параметр Р, эксцентриситет е, наклонениеорбиты летательного аппарата, аргумент перигея в летательного аппарата, рассчитывают угловую скорость Я восходящего угла орбиты летательного аппарата по формулеяу=( я+ е(1-е )з/2 созф Р где Я - угловая скорость вращения Земли;е - параметр, характеризующий сжатиеЗемли;р - геометрическая гравитационная постоянная Земли,затем определяют текущие значения углатангажа а, аргумента широты О и радиальной скорости 7 летательного аппарата, вычисляют угловую скорость О и модульрадиуса-вектора г летательного аппарата по формулам у= чтрТРо(1+есоа ч)т,го=Р/(1+ е созч), где ч=О - в - истиннаяаномалия летательного аппарата,определяют требуемый угол разворота летательного аппарата по углу рыскания по формуле ф =агсщ(Ро/О),где . Ро= Я(Ь 1(соз а-Ьо)+Ь 2 зи а ;0=(О+ Ясоз)(Ьосоз а - 1)++ Ьози ю 2/го,где Ь 1=зисозО,Ь 2=з гл3и О,ос=со/(сс 1 сост),ЬЗ=Ь 2 соз й Ь 131 п гх,гдЕ Со=1+ я 2 Ь 3,2 2С 1=соз Й+ е 2 ЬзС 2=1+ я 2 Ь 2 -ао+Ь)/г,-,где й, ао - второй эксцентриситет и большая полуось земного эллипсоида соответственно,1 - среднее превышение района съемки над уровневой поверхностью,после разворота летательного аппарата по углам рыскания и тангажа и его стабилизации измеряет текущее значение угла рыскания 1/ф. а компенсационную скорость Ч движения пленки определяют по формулеЧ-т (Ь,(Осоз а соз 1 У+ й(соз зи а хх соз 1// - Ь 1 зи ф-Осоз ф+Ь 2 зи аД+зи а соз ф Е/го),где 1 - фокусное расстояние объектива фотоаппарата,1810810Таблица 1Результаты расчета скорости ч 10, с в предлагаемом способеблицав предлагаемом способеезультаты расчета углблезультаты расчета скорости 9 10, с в протблица 4Результаты расчета угла ф, град. в прототипе1810870 Составитель А, БатраковРедактор Техред М. Моргентал Корректор М, Петро Подписноетета по изобретениям и открытива, Ж, Раушская наб 4/5 при ГКНТ ССС изводственно-иэдательскии ком з 1445ВНИИПИ Госуда Тираж енного ко 13035, Мо ат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10