Прибор для развертки орбитальных панорам

Обжав Г" н т и. . е1 и;тесная ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскнкСоцналнстнчеекнхРеспубюе(51)М. Кл. 601 С 11/02 с присоединением заявки Мо .г Государствеиный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) ПРИБОР ДЛЯ РАЗВЕРТКИ ОРБИТАЛЬНЫХ ПАНОРАМ"ср Изобретение относится к областифотограмметрии, а точнее к приборамдля фотограмметрической обработкиорбитальных панорам, полученных сискусственных .спутников Земли припомощи оптико-механических сканирующих устройств,Известны фототрансформаторы дляобработки длиннофокусных снимков сбольшими углами наклона, снабженныеперемещающейся щелью и устройствомдля равномерного смещения светочувст-вительного материала относительноэкрана. Однако такое смещение не может быть использовано для развертки 15орбитальных панорам, требующей введения нелинейных поправок в положение развертываемой панорамы (11.ИзВестен также оптический панорамный фототрансформатор для преобразо"2 Ования аэроснимков, полученныхс помощью панорамного аэрофотоаппарата.В этом фототрансформаторе каСсетаимеет цилиндрическую поверхность,объектив в процессе обработки такогоаэроснимка непрерывно поворачивается, меняя масштаб проектируемого через щель изображения, Аэроснимок исветочувствительный материал имеют.возможность перемещения для устранения искажений за движением самолета и других факторов 21,Прибор является весьма сложным;Он не может быть применендля раз"вертки орбитальных панорам, посколь-ку при такой развертке масштаб проектирования должен быть постоянным,Целью изобретения является автоматизация развертки панорам, повышение точности и производительностиэтого процесса, позволяющего полу- .чать примерно одномасштабные изображения, использование которых улучшает условия и расширяет возможностиоперативной обработки панорам.Эта цель достигается присоединением к оптической проектирующей системе плоского устройства, содержащего приспособление Зля построения ор-динат Ур точек развернутой панорами присйособление для Построения ординат ( точек развертываемой панорамы, реализующего зависимость- - = У+аУ, Р)672487 гле Уорлината точек панорамы, расп зггоженных на прямой, параллельной оси абсцисс, причемось абсцисс образована пересечением гганорамы с плоскостью орбиты;условное фокусное расстояние 5съемочного устройства с учетом записи изображения вдольоси У на фототелеграфном аппарате;угол сканирования относительно плоскости орбиты точексферы (Земли) с подспутниковой широтойР Ч 1югср ветствующих точек на развернутой панораме, причем геомет 20 25-панорама, ойресделенном относительно прямых, параллельныхоси абсцисслУг -величина поправки (учитываю-щей геометрические особеннос-. З 0ти построения панорамы и кринизнуЗемли) в У для перехо"да к значению ординат Уд наЭ агразвернутой панораме.35На фиг,1 показана схема устройства использования лекала; на фиг.2то же, с использованием зубчаТых передач; на фиг. 3 - схема устройствас универсальным решением; на фиг,4 - 40схема устройства для конкретных параметров камерной съемки.Оптическая проектирующая системасостоит из экрана 1 и кассеты 2, выполненных с возможностью перемещениясоответственно вдоль неподвижных,взаимно параллельных направляющих 3и 4, Неподвияаая щель 5 со шторкойб расположена над экраном перпендикулярно направляющим 3.Объектив 7установлен так, что его оптическаяось перпендикулярна плоСкостям кассеты иэкрана и проходит через середину щели шириной 0,1-0,2 мм. Надкассетой расположено осветительноеустройство 8,Приспособление для построения ,выполнено н виде рычага .9, имеющеговозможность. поворота вокруг неподвижной оси.ролика 10. Вдоль рычагаможет смещаться каретка 11, Смещениевызывается расчетным, неподвижнымлекалом 12, с которым контактируетролик каретки 11, причем ролик яаходится по другую сторону каретки, аего ось совпадает с ос чю ролика 13.(4)50Ролик 23 каретки 21 через масштабирующее.устройство с рычагом 24кинематически связан с кассетой. Нужный коэффициент увеличения Кггмасш 55 табирующего устройства устанавливается перемещением ролика 25 кассетыв вертикальном направлении.Если д, то при повороте РЫК Ц60чага 19 на угол (угол сканирования)относительно отвесного положения кассета сместится на величину 1 с,т,е, на значение ординаты точек развертываемой панорамы, соответствующееуглу сканиронания г-,ордината изображения соотричесии . лредставлиееиг "гхсрсобой величину большого кругасферы с радиусом Я , равную6Я р в среднем масштабе ф -хсгО Уравнение кривой лекала Р Р Ып в где г . - радиус-вектор от оси ролигчка 10 до кривой лекала;3 - отстояние оси ролика 10 от 1ролика 13 при отвесномначальном положении рычага 9;хЧг - угол поворота рычага 9 относительно начального от.весного положения, равныйзначению широты в подспутниковой системе;- радиус ролика 13 и ролика,контактирующего с лекалом.При повороте рычага 9 на угол арф относительно начального положения центр ролика 13 н соответствии с фор-, мулой (2) сместится по направлению, параллельному направляющим 3 на веЮличинуЯ р . Ролик 13 прижат к вертикальной площадке штока 14, который может смещаться параллельно направляющим 3. Ролик 15 штока контактирует с рычагом 18 масштабирующего устройства, поворот которого вокруг неподвижной оси ролика 17 заставляет смещаться эКран. Нужйыйкоэффициент увеличения Кмасштабирующего устрой-: ства устанавливается вертикальным перемещением ролика 18 экрана, контакТирующего с рычагом 16, Если7ге = - , - (3)Р " срто ссмещение экрана относительно на-. чального положения равно ф т, е. равно У, .Приспособление для построения ординат У развертываемой панорамы аналогично рассмотренному выше приспособлению. Оно содержит рычаг 19, который может поворачиваться вокруг неподвижной оси ролика 20 (расположейной на отвесной прямой, проходящей через оси ролика 10) с кареткой 21, контактирующей с лекалом 22. Уравнение лекала672487 Ьа также,в случае развертки под условием, что У = - =У+лУя ргЬсРс допущением небольшой методическойошибки в положении точек развернутойпанораму прибор можно упростить.Для этого приспособление для построения ординат Чр=- - точек развергф хснутой панорамы выполнено (см.фиг. 3),в виде рычага 9, контактирующего сроликом 18 экрана, Ролик 18 устанавливается так, чтобы расстояние междуосями роликов 10 и 18 при отвесномЯположении рычага 9 равнялось;Очевидно в этом случае при поворотерычага 9 на угол у экран пройдетчрасстояние РЧ 4, акассета " наяяр:соответственную У величину 19РтЕсли ролик 18 расйоложить не на экране,а на каретке, имеющей возможностьперемещения вдоль рычага 9, и установить эту каретку так, чтобы рассто,яние от оси ролика 10 до оси ролика,18 равнялось - , то при поворойхср.6те рычага 9 на угол(р экран,контак,тирующий с роликом 18, переместитсяна величину у е ., а васу,"ИРЗ Хссета - на сбответственйую У величину 1 "Е=,У,Иу наконец, если .каретку с роликом 18 установить на рычаге 9 так,.чтобы раостоянйе между осямй роликовМ10.И 18 раВНяЛОгСЬф К тО Прн ПОВОРОЦЭте рычага 9 на угол рф экран переБ ,. еместится на величину -Кп р,Значение К постояййо И выбирается таким образом, Чтобы разности Вьют-рф)бйли минймальнюе. Поскольку значения цф невелики(например, при Н =.= .900 км, Е Ф 50 максимальная величина ср й 12 ф ) у то при правильномопределении К значениеу : , Х:Я эор( срФметодическая ошибка"сР гВеличины Е, и р" связаны зависимостьюс,. % э 1 пц (5)Ъ НФЯ(1-с 05 Ц)ц) (где Н - высота съемки.Для осущесвтления этой зависимости каретка рычага 9 с роликом26, который контактирует с рычагом 19, устанавливается таким образом,чтобыпри начальном положении отношение расстояний между осями роликов 20,26 и26, 10 равнялось в. В этом случаен(Опри повороте рычага 9 на уголь"рычаг19 поворачивается на угол Е, .Таким образом,при правильных установках поворот рычага 9 на угол ср"вызывает чмещение экрана на величину (5Ч- и кассеты на соответственнуюфсрвеличину , 6, , что говорит о мето- дически строгой реализации формулы(1).Равномерное движение с помощьвэлектромотора задается экрану илии.валу, ось которого проходит через ось ролика 10 Равномерное .движение экрана является обязательным условием, поскольку при его неравномерном дви-жении, если движение задавать кассетеили рычагу 19, на края светочувствительного материала, параллельйые оси Ху попадает в несколько раз меньшесвета, чем на центральную часть,Для проведения развертки панорама(негатив) укладывается в кассету так, чтобы ось Х панорамы совместилась с установочными штрихами кассеты, ко-торые параллельны щели и проектируютг " ся в ее середину при отвесном положении рычагов 9 и 19, Кроме того, . устанавливают кочэффйциенты Кр (ролик 18), К, (ролик 25) и(ролик 26),40 которые в дальнейшем для данного вида съемки нЕ меняются. После вы" полнения необходимых установок смещают экран в крайнее положение, укладывают на него светочувствйтельный материали включают электромотор производя тем самымн развертку. После фотографической обработки получают . развернутую панораму.- Преобразование вращательного дви" жения в поступательное, осуществляемое в рассмотренной схеме с помощью лекал, может быть выполнено и иным образом, например с йспользованиемзубчатых передач (см,фиг.2).В случае методически строгой .развертки под условием, что на развернутой панораме ординаты точек равныЧр = - -=-У+ лЧт ЯЫ фт я пХ,СР(6) ЬО б 5.я ЫОрн.Ч = =У+ЬУз (7, РЗ шхР Рассмотренные выше приборы являются универсальными, поскольку позволяют вести Развертку панорам прак.тически при любых значениях ц и Н. В случае необходимости проведения развертки лишь в достаточно узких672487ойствс значения в значение К К нужносР рф ямо-, умножить на К,Ры- ПредлагаЕмый прибор характеризуетодвиж-. ся высокой скоростью развертки,т с ксторая практически лимитируется лишьмоЖет освещенностью. Однако неподвижностьщение 5 щели, проходящей через середину поляым иэображения объектива, значительнорует усиЛивает освещенность, обеспечИваяпо возможность движения экрана со скоось ростью 10-20 мм/сек,чтосоответствуетдлительности развертки порядка 1020 с на кадр (при К = 1). Таким образом произвОдительность развертки иконтактной печати практически одйнакова.Это обстоятельство позволяетиспольэовать изобретение при оперативной обработке панорам.Автоматизируется процесс раэверт( вер ки, что повы ает точност ь и упрощаетвыполнение этого процесса. Отличаетсясравнительная простота устройств,реа, 20 лизующих"развертку; возможность изгбтовления и применения. Универсально(9) го, методически строгого пРибора для11развертки при условии, тоуРболее прбстого у адля методически Ргде- расстояние между осями роликов 10 и 18, при отвесном положении рычага 9.Прн развертке под условием, что у = ъ нли.Ур = ю вместо Ю" в"Р сР 30 формуле (9) следует брать соответст- веннО 19 ф или э Хпц,Ест Мекало соответствует параметрам съемки, то при повороте рычага 9 на" угол у относительно отвесного 35 положения экран на основании формулыИЯ ср (9) сместится, на величинуФ"сР а ролик 29 на основании Формулы (8)- на 1, сдвигая контактирующую с ним 40 кассету на эту,же величину. Таким ,образом, рассмотренное устройство методически строго решает зависимость (1) или (6), (7) и.позволяет нужным образом производить развертку.Для развертки панорам необходимо йметь набор лекал, устанавливая при обработке ту иэ них, которая соответствует параметрам съемки, Прй"праьияьном подборе 4 (изменение установки Ь йройэводится вертикальййм перемещением ролика 18) кривая лекала близка к окружности. Например, при 4 ф 90 мм, Н а 900 км и 1.:80 "мм отстоянне точек лекала от осн ролика 10 (при. 5 мм) равны 100 ммс укло нением отэтой величинымаксимально йорядка нескольких миллиметров.Схемыпредлагаемых приборов рас:сматрйвали при условии, что коэФфициент увеличения оптической проектирующей системы К = 1; Для развертки пРи другом коэффициейте необходима. возможность соответствующего перемещения объектива и кассеты,при установках прибора, завйсящих от ч щ ф ниверсального прйборстрогой развертки о и услови л 2. яК иной ра% р"у = щ и поиближеСРЯ цпри условии р = щ4 хспростого прибора Длягой рдзвертки под оменяемыев узком пресъемки, Отмечается тчество и простота наприборов. ертки ндиболее Рметодически стропределенные, из-.деле, пдраметры акже малое количальных установок нзоб ия Орму 7пределах изменения 1 и Н устр для реализации зависимости (1) жет быть значительно упрощено. айаг 9, вращающийся вокруг неп ной оси ролика 10, контактируе роликом 18 экрана. Каретка 27 смещаться вдоль рычага 9, Сме вызывается расчетным неподвнжн лекалом 28, с которым контакти ролик каретки 27 (ой находится другую сторону каретки, а его совпадает сосью ролика 29, по занного на фиг.4), Уравнение -кривой лекала(8)1 .Ф, с- ыа 7 а )циус вектордо кривой лекала; - угол поворота рычага 9 носительно начального тикального) положения, Величина4 я ю Р РМпла Прибор для развертки орбитальных 45панорам, содержащий проектор с имеющими возможность перемещения вдольвэаймйо параллельных ндправляющихкассетой иэкраном, которому задает.ся равномерное движение с помощью 5 электродвигателя; и расположенную надэкраном перпендикулярно этим направляющим неподвижную щель, о т л ич а ю щ,и й с я тем,. что, с цельюавтоматизации развертки панорам, по вышения точности и производительностиэтого процесса, он снабжен приспособлением"для построения ординат точек развернутой панорамы, выполненным в виде поворачивающейся при движении экрана и контактирующей с егороликом масштабирующей линейки, сое-.диненного с ней и перемещающегося параллельно движению экрана штока, нижнего рычага со смещающейся вдоль негокареткой, кйнематически-связанной снеподвижным лекалом для учета кривиз9ны Земли и штоком, и приспособлением для построения ординат развертываемой панорамы, выполненным в виде верхнего рычага со смещающейся вдоль него кареткой, кинематически связан. ной с неподвижным лекалом для учета панорамности изображения и штоком, перемещающимся параллельно движению экрана и соединенным с масштабирую- щей линейкой, которая контактирует с роликом кассеты и при своем повороте вызывает ее смещение, причем нижний и верхний рычаги приспособлений, центры вращения которых расположены на перпендикулярной экрану12487 10 прямой, кинематически связаны междусобой посредством расположенной нанижнем рычаге соединительной каретки, ролик которой контактирует сверхним рычагом, а установка как соединительной каретки, так и роликов 5 экрана и кассеты производится в соответствии с параметрами съемки.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 1 О Р 220520, кл. 601 С 11/02.2.Пособие по фотограмметрии ,Под ред. В. И. Кораблева, М.,Недра, 1970,с.41-43.672487 ек РедаКтоп О.филипп Тираж 865 ЦНИИПИ Государствен по делам иэобрет Москва, Х(-35 Раушск113035 атент, г ужгород илиат ПП аказ 3876/41 оставитель В.еред М. Петк сильев Корректо Подписно:о комитета ССй и открьтийнаб с д 45 л Проектная 4