ВОЗДУШНОЕ ФОТОГРАФИРОВАНИЕ
Условные обозначения элементов планового воздушного фотографирования
f — фокусное расстояние объектива аэрофотоаппарата в см;Н — высота фотографирования в м;
Hмин — минимально допустимая высота фотографирования, обеспечивающая получение резкого аэроснимка, в м;
1/m — численный масштаб фотографирования (аэроснимка);
Mc — линейный масштаб фотографирования (аэроснимка), м в 1 см;
Mк — линейный масштаб карты, м в 1 см;
E — экспозиция затвора аэрофотоаппарата в долях секунды;
Eмакс — максимально допустимая экспозиция, обеспечивающая получение резкого аэроснимка;
W — путевая скорость самолета в м/сек или км/час;
l — длина стороны аэроснимка в см (P18 — длина стороны аэроснимка 18 см);
a — длина рабочей стороны аэроснимка в см с учетом продольного перекрытия;
b — длина рабочей стороны аэроснимка в см с учетом поперечного перекрытия;
La — продольный захват на местности стороной аэроснимка в м;
Lв — поперечный захват на местности стороной аэроснимка в м;
P — сторона палетки в см (g_232 - длина стороны палетки снимка 18 см);
t — интервал между экспозициями при фотографировании маршрута в секундах;
Nсн — количество аэроснимков в маршруте;
S — длина фотографируемого маршрута в км;
l — величина сдвига;
lк — расстояния между точками на карте в см;
lc — расстояния между точками lк на аэроснимке в см;
L0 — действительный размер объекта в м;
l0 — размер объекта L0 на аэроснимке в см;
Nмарш(Nзах) — количество маршрутов (заходов);
Z — ширина фотографируемой площади в м;
m — количество маршрутов качающейся аэрофотоустановки или количество аэрофотоаппаратов на самолете, предназначенных для одновременного фотографирования маршрутов;
Zвm — захват на местности качающейся аэрофотоустановки по величине m.
Определение основных элементов планового воздушного фотографирования и их формулы
Плановым воздушным фотографированием называется такое фотографирование, при котором оптическая ось объектива аэрофотоаппарата -.отклонена от вертикали не более 5°.Общие формулы
1. Масштабы снимкаа) Численный масштаб
1 / m = 1 / (H / f).
Пример. H = 7500 м, f = 50 см. Определить 1 / m.
Решение. 1) 1 / m = 1 / (7500 / 0,5) = 1 / 15000;
2) на навигационной линейке
Mc = H / f.
Пример. H = 3000 м, f = 40 см. Определить Mc.
Решение. 1) Mc = 3000 / 40 = 75 м. в 1 см;
2) на навигационной линейке
Пример. 1 / m = 1 / 15000. Определение Mc.
Решение. Mc = 15000 / 100 = 150 м в 1 см.
Кроме того, Mc можно определить по формулам:
Mc = lк*Mк / lc и Mc = L0 / l0.
2. Высота фотографирования
H = f * Mc.
Пример. f = 50 см, Mc = 80 м в 1 см. Определить высоту фотографирования Н.
Решение. 1) Н = 50*80 = 4000 м;
2) на навигационной линейке
3. Максимально допустимая экспозиция (выдержка)
Eмакс = Mc / 100*W
или
Eмакс = 36 * Mc / 1000*W.
Пример. W = 120 м/сек (433 км/час), Mc = 45 м. Определить Eмакс.
Решение. 1) Eмакс = 45 / 100*120 = 1 / 266
или
Eмакс = (36*45) / (1000*43) = 1 / 266 сек.;
2) на навигационной линейке
Одиночное плановое воздушное фотографирование
Захват на местности стороной аэроснимкаL = l*Mc.
Пример. l = 24 см, Mc = 120 м в 1 см. Определить L.
Решение. 1) L = 24*120 = 2880 м.
2) На навигационной линейке
P = L / Mк.
Пример. L24 = 2880 м, Mк = 1000 м в 1 см, L18 = 2160 м. Определить Р.
Решение: 1) P24 = 2880 / 1000 = 2,88 см » 29 мм;
2) P18 = 2160 / 1000 = 2,16 см » 21 мм;
3) на навигационной линейке
Маршрутное плановое воздушное фотографирование
Маршрутным плановым воздушным фотографированием называется фотографирование полосы местности рядом аэроснимков, перекрывающих друг друга. Как правило, продольное перекрытие берется 30%. Для получения стереоскопического изображения перекрытие берется н е менее 60%.В зависимости от расположения объекта фотографирования маршрут фотографирования может быть прямолинейным или криволинейным.
Захват на местности рабочей стороной снимка
L = a * Mc.
Пример. a = 18 см, Mc = 80 м в 1 см. Определить L.
Решение: 1) L = 18*80 = 1440 м;
2) на навигационной линейке
Nсн = S / L.
Пример. S = 11500 м; L = 1440 м. Определить Nсн.
Решение. 1) Nсн = 11500 / 1440 = 8 снимков;
2) на навигационной линейке
Интервал между экспозициями
t = 36*a*Mс / 10*W;
a*Mс / W = L / W,
где L — захват на местности в м стороной аэроснимка с учетом перекрытия.
Пример, a = 120 м, Mс = 130 м в 1 см, W = 400 км/час (111 м/сек). Определить t.
Решение. 1) t = (36*12*130) / (10*400) = 14 сек.;
2) t = 12*130 / 111 = 1560 / 111 = 14 сек.;
3) на навигационной линейке
Hмин = tмин*W*f / a.
Пример. tмин = 2 сек., W = 140 м/сек, f = 50 см, a = 14 см. Определить Hмин.
Решение:
Hмин = 2*140*50 / 14 = 1000 м.
При расчете по этой формуле необходимо учитывать и минимально допустимую высоту фотографирования, при которой не произойдет сдвига аэроснимка и он будет достаточно резким. При данных условиях полета и Е = 1 / 200 = 0,005 сек.
Hмин = 100*W*E*f = 100*140*0,005*50 = 3500 м.
При расчете контура площадной палетки учитывается продольное и поперечное перекрытия аэроснимков.
Фотографирование криволинейного маршрута в воздухе производится как фотографирование ряда коротких прямолинейных маршрутов или с поворотом (без крена) или с разворотом и новым заходом на следующий фотографируемый участок.< /p>
Для каждого участка криволинейного маршрута необходимо рассчитать путевую скорость, компасный курс, интервал между экспозициями, а при фотографировании с поворотом интервал между ч экспозициями уменьшить в два-три раза.
Площадное плановое воздушное фотографирование
Площадным плановым воздушным фотографированием называется фотографирование с воздуха участка местности несколькими параллельными плановыми маршрутами, перекрывающими друг друга.При фотографировании площади одним или несколькими самолетами с установкой на каждом самолете по одному аэрофотоаппарату перекрытие между маршрутами должно быть 50%. При применении нескольких аэрофотоаппаратов на одном самолете и при применении качающ ихся аэрофотоустановок необходимо перекрытие 20—30%.
Количество заходов, необходимых для фотографирования заданной площади,
Nмарш = Nзах = Z / ZВ = Z / в*Mc
(фотографирование площади с самолета с одним неподвижно установленным аэрофотоаппаратом).
Пример. Z = 10800 м, в = 15 см, Mс = 120 м в 1 см. Определить Nмарш.
Решение. 1) Nмарш = 10800 / 15*120 = 10800 / 1800 = 6;
2) на навигационной линейке
Zвm = в*Mc*m.
Пример. в = 12 см, Mc = 80 м в 1 см, m = 2. Определить Zвm.
Решение. Zвm = 12*80*2 = 1920 м (в практике условно принято считать, что в этом случае маршруты фотографируются планово).
По более точной формуле
Zвm = 2*H*tg (b / 2),
где (b — угол между крайними лучами объективов аэрофотоаппаратов, установленных на одном самолете, или угол между крайними лучами объектива одного аэрофотоаппарата при его качании.
Пример. b = 50°, Н = 3000 м, tg (50/2)= 0,4663. Определить Zвm.
Решение. Zвm = 2*3000*0,4663 = 2798 м.
Количество заходов равно:
Nзах = Z / Zвm.
Пример. Z = 20000 м; Zвm = 2800 м.
Решение. 1) Nзах = 20000 / 2800 = 7,5,
округляем в большую сторону: Nзах = 8;
2) на навигационной линейке
Перспективное воздушное фотографирование
Условные обозначения элементов воздушного перспективного фотографирования (рис. 49)
Рис.49 Элементы перспективного фотографирования |
1 / m — численный масштаб по главной горизонтали;
Mc (или mгг) — линейный масштаб по главной горизонтали;
1 / nсп — численный масштаб по переднему лсп плану;
Mсп — линейный масштаб по переднему плану;
1 / nсу — численный масштаб по удаленному плану;
Mсу — линейный масштаб по удаленному плану;
Н — высота перспективного фотографирования в м;
F — фокусное расстояние аэрофотоаппарата в см;
a — угол отклонения оптической оси аэрофотоаппарата от вертикали;
a1 — угол отклонения от вертикали луча, идущего от центра объектива к переднему плану;
a2 — угол отклонения от вертикали луча, идущего от центра объектива к удаленному плану;
kl — короткая сторона аэроснимка, наклонная к горизонту;
NE — главная горизонталь аэроснимка;
o — главная точка аэроснимка;
f — фокусное расстояние объектива;
S — точка стояния (оптический центр объектива);
SO — проекция точки стояния самолета в момент фотографирования;
O — точка визирования (центр фотографируемого объекта);
SOK (Дпп) — удаление проекции точки стояния самолета от переднего плана;
SOO (Дтв) — удаление проекции точки стояния самолета от точки визирования;
SOL (Дуп) — удаление проекции точки стояния самолета от удаленного плана;
KL(Д) — глубина фотографирования;
AB — захват по переднему плану фотографируемого участка;
CD — захват по удаленному плану фотографируемого участка;
АВСD — площадь, фотографируемая па местности;
j — угол зрения объектива аэрофотоаппарата по короткой стороне снимка;
t — интервал между выдержками в секундах;
a — сторона снимка, параллельная линии полета, в см;
W — путевая скорость самолета в м/сек;
L1 — захват местности в м от переднего края аэроснимка до горизонтали, от которой начинается перекрытие следующим аэроснимком; при 50% перекрытии L1 = Дтв - Дпп.
Перспективным воздушным фотографированием называется фотографирование, выполняемое в полете при наклонном положении оптической оси аэрофотоаппарата.
Расчет основных элементов воздушного перспективного фотографирования
Высота фотографированияH = Mc*f*cos a .
Пример. Mc = 60 м в 1см, f = 30 см; a = 65° (соs 65° = 0,4226). Определить H.
Решение.
1) Н = 60*30*0,4226 » 760 м;
2) на навигационной линейке
Минимально допустимые высоты перспективного фотографирования в сторону, при которых снижение резкости изображения не затрудняет дешифрирования снимка, приведены в табл. 25.
Таблица 25. | |||
Угол отклонения оптической оси фотоаппарата | АФА=ИМ, W=360 км/ч, E=1/400 сек. | АФА=33/75, W=360 км/ч, E=1/300 сек. | АФА=3с/50, W=360 км/ч, E=1/200 сек. |
высота фотографирования в м | |||
55° | 40 | - | - |
65° | 30 | - | - |
70° | - | 120 | 120 |
75° | 25 | - | - |
80° | - | 85 | - |
82° | - | - | 70 |
Масштаб перспективного фотографирования по главной горизонтали
1 / n0 = E*cos a / H,
или
Mc = H / F*cos a.
Минимально допустимыми масштабами при перспективном фотографировании в зависимости от предназначения аэроснимков принято считать следующие (см. табл. 26):
Таблица 26. | ||||||||
Назначение аэроснимков | Минимально допустимый масштаб изображения | АФА-ИМ | АФА-33/75 | АФА-3с/50 | ||||
55° | 65° | 75° | 70° | 80° | 70° | 82° | ||
высота фотографирования в м | ||||||||
Для ориентирования наземного командования | 1:3 000 | 360 | 260 | 160 | 750 | 400 | 500 | 200 |
Для тактической разведки | 1:10 000 | 1200 | 900 | 550 | 2500 | 1300 | 1600 | 700 |
Для оперативной разведки | 1:15 000 | 1800 | 1300 | 800 | 3750 | 2000 | 2600 | 1050 |
Для ознакомления с целями бомбардировочной авиации | 1:25 000 | 3000 | 2200 | 1400 | 6300 | 3250 | 4200 | 1750 |
Для ознакомления с целями штурмовой авиации | 1:15000 | 1800 | 1300 | 800 | 3750 | 2000 | 2600 | 1050 |
Масштабы перспективного фотографирования определяются по формулам: переднего плана:
1 / nсп = F*cos a / H,
или
Mсп = H / F*cos a1;
удаленного плана:
1 / nсу = F*cos a2 / H,
или
Mсу = H / F*cos a2.
Пример. Н = 200 м, a = 65°, j = 34° F = 21 см.
Определить Mс, Mсп и Mсу.
Решение.
1) a1 = a - j / 2 = 65°—17° = 48°;
2) a2 = a + j / 2 = 65° + 17° = 82°;
3) Mс = 200 / (21*cos 65°) = 200 / 21*0,422 = 22,56 м в 1 см;
4) Mсп = 200 / (21*cos 48°) = 200 / 21*0,669 = 14,23 м в 1 см;
5) Mсу = 200 / (21*cos 82°) = 200 / 21*0,013 = 68,51 м в 1 см.
Определение масштаба перспективного фотографирования по навигационной линейке производится двумя приемами.
Пример. Н = 600 м, F = 50 см, a = 70°, j = 20°. Определить Mс, Mсп и Mсу.
Решение.
1) Определяем
a1 = 70 - 10 = 60°;
a2 = 70 + 10 = 80°.
2) Дополнения до 90° — a; 90° — a1, и 90° — a2 будет 20°, 30° и 10°.
3) Находим промежуточную величину X (отношение высоты к фокусному расстоянию) по навигационной линейке:
Mс |
Mс = 35 м в 1см;
Mсп |
Mсп = 24 м в 1см;
Mсу |
Mсу = 70 м в 1см.
Захват на местности по переднему плану
AB = Mсп*l .
Пример. Mсп = 25 м в 1 см, l = 30 см. Определить АВ.
Решение. 1) АВ = 25*30 = 750 м;
2) на навигационной линейке
CD = Mсу*l.
Решение однотипно с предыдущим примером.
Удаление проекций точек стояния самолета
Дпп = H*tg a1;
Дтв = H*tg a;
Дуп = H*tg a2.
Пример. F = 21 см, Н = 200, j = 34°, a = 65°.
Находим: a1 = 48° и a2 = 82°. Определить Дпп, Дтв и Дуп.
Решение.
1) Дпп = 200*tg 48° = 200*1,11 = 222 м,
или на навигационной линейке
или на навигационной линейке
или на навигационной линейке.
Д = Дуп - Дпп.
Определим Д по данным предыдущего примера:
Д = 1423 - 222 = 1201 м.
Как правило, карты для расчета перспективного фотографирования применяются масштаба 1 : 50000 или 1 : 100000.
Размеры перспективной палетки (в см) рассчитываются путем деления соответствующих величин на линейный масштаб карты.
Входной ориентир выбирается на линии пути в 5—10 км от проекции точки стояния самолета (O).
Интервал между экспозициями при перспективном маршрутном фотографировании определяется:
— при фотографировании в сторону, если
a = 30 см, Mсп = 20 м в 1 см, W = 120 м/сек,
t = a*Mсп / W = 30*20 / 120 = 5 сек.;
— при фотографировании в сторону “встык” (с нулевым перекрытием по переднему плану снимка) величина а берется без учета процента перекрытия;
— при фотографировании вперед, если
L1 = 1400 м и W = 130 м/сек,
t = L1 / W = 1400/130 = 10 сек.
Как правило, процент перекрытия по углу зрения объектива берется равным 50; в этом случае
L1 = Дтв - Дпп.
Необходимое число аэроснимков для фотографирования маршрута определяется:
— при фотографировании в сторону, если
S = 8 км, а = 20 см, Mcп = 25 м в 1 см,
Nсн = S / a*Mcп = 8000 / 20*25 = 16 аэроснимков;
— при фотографировании вперед
Nсн = S / L1.
Перспективное воздушное фотографирование площади производится одновременно перспективным фотографированием вперед несколькими аэрофотоаппаратами. Все аэрофотоаппараты работают одновременно от одного командного прибора. Данные для фотографирования площ ади рассчитываются, как и при маршрутном перспективном фотографировании. Перекрытие и масштаб рассчитываются по главной горизонтали среднего (средних) аэроснимка (аэроснимков) маршрутов.
Ночное воздушное фотографирование
Условные обозначения
I — сила света в свечах (св.);E — освещенность поверхности в люксах (лк); отношение светового потока F к площади освещенной поверхности S;
Hосв — количество освещения, действующего на аэропленку в люксах; Hосв = Et;
t — время освещения в секундах;
tmax — максимально допустимое время экспозиции в секундах;
D — сдвиг изображения на фотоснимке в мм;
m — знаменатель численного масштаба фотографирования H / f;
Hр — высота взрыва ФОТАБ над землей в м.;
Hр.пр — предельно допустимая высота взрыва ФОТАБ в м.;
Da — величина проекции оптической оси аэрофотоаппарата на горизонт в м;
Vп — вертикальная скорость снижения самолета на планировании в м/сек;
a1 — угол, заключенный между направлением на взрыв ФОТАБ и задним лучом зрения НАФА (наилучший угловой зазор);
a — угол наклона аэрофотоаппарата в градусах — угол, заключенный между вертикалью аэрофотоаппарата и направлением его оптической оси;
b0 — половина угла зрения аэрофотоаппарата;
l — угловой зазор между направлением на взрыв ФОТАБ и задним лучом угла зрения аэрофотоаппарата;
g— угол отставания ФОТАБ (бомбы) в градусах;
j — угол прицеливания в градусах;
Q — характеристическое время падения бомбы;
Q' — условное характеристическое время бомбы (применяется при расчете данных на бомбометания по высотным целям и при ночном фотографировании);
h — запас высоты в м;
Wп — путевая скорость самолета при планировании в м/сек;
Hп — высота начала планирования в м;
Hз — заданная высота фотографирования в м,
S — расстояние от ориентира начала планирования до цели в м.
Особенности ночного воздушного фотографирования
Ночное воздушное фотографирование производится с освещением местности фотобомбой (рис. 50).Рис.50 Схема сбрасывания фотобомбы при фотографировании аэрофотоаппаратом, установленным с наклоном оптической оси назад по отношению к направлению полета |
Таблица 27. Наилучшая высота взрыва ФОТАБ-50—35 для летнего времени | |
Высота фотографирования H в м | Высота взрыва ФОТАБ в м. |
800 — 2000 | 400 — 700 |
2000 — 3000 | 700 — 900 |
З000 — 4000 | 1100 — 1200 |
4000 — 5000 | 1200 — 1400 |
Для более точного фотографирования заданных объектов ФОТАБ сбрасывается по углу прицеливания, который рассчитывается “по условному характеристическому времени” Q'. Ход решения проследим на примере:Зимой для всех высот наилучшая высота взрыва фотобомбы равна половине высоты фотографирования.
tg j = (W*T ± Da) / H,
где Da = tg aH.
Пример. Н = 4000 м, W = 112 м/сек (440 км/ час), QФОТАБ = 23, Hр = 3000 м, b0 = 17°.Определить a и j.
Решение. Определяем по Hр = 3000 м. и Q = 23 условное характеристическое время Q' = 22,25.
По Q', W и H — Hр = 1000 м находим из баллистических таблиц:
g » 23°, T » 15,55 сек.
Далее последовательно определяем:
a = 17 + 2 — 23 = — 4°; tg 4° = 0,07;
Da = 0,07*4000 = - 280 м
(Da всегда имеет знак a, в данном случае минус);
tg j = (122*15*55 - 280) / 4000 = 1617 / 4000 = 0,4;.
tg 0,4 = 22°.
Интервал сбрасывания ФОТАБ равен интервалу между экспозициями при дневном маршрутном плановом фотографировании, так как фотографирование производится в момент взрыва ФОТАБ.
Предел допустимого отклонения от расчетных данных: по высоте ночного фотографирования — летом ± 150 м, зимой ±300 м, по скорости ± 5 — 10%.
Фотодонесения
В аэрофотослужбе в основном применяются три фотодонесения: письменное фотодонесение; фотосхема; схема с фотосхемы.Во всяком фотодонесении должны быть указаны:
- часть, производившая фотографирование;
- фамилии и звания членов экипажа;
- дата и время фотографирования;
- район и пункты фотографирования;
- масштаб, ряд и лист карты районов фотографирования;
- время составления и время отправки фотодонесения;
- фамилии производивших дешифрирование аэроснимков.
Комментариев нет:
Отправить комментарий