Способы определения высоты фотографирования

5) Определение высоты фотографирования.

Высота фотографирования определяется, исходя из точности определения координат пункта, масштаба составляемого плана и фокусного расстояния АФА. Расчет выполняется в следующем порядке:

— определяют значение базиса фотографирования в масштабе снимка, как величины, близкой к 20% размера аэрофотоснимка;

— определяется значение высоты фотографирования по формуле: H= f * m

m — знаменатель масштаба плана

f- фокусное расстояние

m = 1: 5000, f = 0, 07 м

H = f * m =0,07 * 5000 = 350 м

6) Определение продольного и поперечного перекрытия.

В процессе составления АФС необходимо правильно определить положение основного маршрута, как правило он располагается по продольной оси карьера. Определив положение основного маршрута и границы захваченного им участка, решается вопрос о положении остальных маршрутов, которые должны быть параллельны основному или иметь самостоятельную ориентацию. При параллельном расположении маршрутов необходимо осуществить поперечное перекрытие, определяемое формулой:

Q = 34 + 50 * = 34 + 50 *= 40, 45 %

P = 34 + 50 * = 62 + 50 *= 68, 45 %

7) Определение момента экспозиции.

Интервал между экспозициями вычисляется по формуле:

t = l( 1 — P) * H/f * 1/V

l -размер стороны снимка, м

V- скорость самолета и время АФС, км/ч

t = l( 1 — P) * H/f * 1/V = = 2.764c

8) Определение размера снимка.

Размер снимка определяется по формуле:

L = * l =* 0, 18 = 694, 2857м = 13. 89 см

Источник

Способы определения высоты фотографирования

f — фокусное расстояние объектива аэрофотоаппарата в см;

Н — высота фотографирования в м;

H_мин — минимально допустимая высота фотографирования, обеспечивающая получение резкого аэроснимка, в м;

1/m — численный масштаб фотографирования (аэроснимка);

M_c — линейный масштаб фотографирования (аэроснимка), м в 1 см;

M_к — линейный масштаб карты, м в 1 см;

E — экспозиция затвора аэрофотоаппарата в долях секунды;

E_макс — 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;

L_a — продольный захват на местности стороной аэроснимка в м;

L_в — 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;

N_сн — количество аэроснимков в маршруте;

S — длина фотографируемого маршрута в км;

l — величина сдвига;

l_к — расстояния между точками на карте в см;

l_c — расстояния между точками l_к на аэроснимке в см;

L₀ — действительный размер объекта в м;

l₀ — размер объекта L₀ на аэроснимке в см;

N_марш(N_зах) — количество маршрутов (заходов);

Z — ширина фотографируемой площади в м;

m — количество маршрутов качающейся аэрофотоустановки или количество аэрофотоаппаратов на самолете, предназначенных для одновременного фотографирования маршрутов;

Z_вm — 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 снимка

а) Численный масштаб

Пример. H = 7500 м, f = 50 см. Определить 1 / m.

Решение. 1) 1 / m = 1 / (7500 / 0,5) = 1 / 15000;

2) на навигационной линейке

б) Линейный масштаб

Пример. H = 3000 м, f = 40 см. Определить M_c.

Решение. 1) M_c = 3000 / 40 = 75 м. в 1 см;

2) на навигационной линейке

в) Для перевода численного масштаба в линейный метрический (м в 1 см) нужно знаменатель численного масштаба, разделить на 100.

Пример. 1 / m = 1 / 15000. Определение M_c.

Решение. M_c = 15000 / 100 = 150 м в 1 см.

Кроме того, M_c можно определить по формулам:

2. Высота фотографирования

Пример. f = 50 см, M_c = 80 м в 1 см. Определить высоту фотографирования Н.

Решение. 1) Н = 50*80 = 4000 м;

2) на навигационной линейке

Отклонение фактической высоты фотографирования от расчетной не должно превышать 100 м летом и 200 м зимой.

3. Максимально допустимая экспозиция (выдержка)

Пример. W = 120 м/сек (433 км/час), M_c = 45 м. Определить E_макс.

Решение. 1) E_макс = 45 / 100*120 = 1 / 266

E_макс = (36*45) / (1000*43) = 1 / 266 сек.;

2) на навигационной линейке

Для определения выдержки при воздушном фотографировании пользуются различными таблицами, имеющимися в учебниках и справочной литературе по аэрофоторазведывательной службе.

Одиночное плановое воздушное фотографирование

Захват на местности стороной аэроснимка

Пример. l = 24 см, M_c = 120 м в 1 см. Определить L.

Решение. 1) L = 24*120 = 2880 м.

2) На навигационной линейке

Сторона контура палетки

Пример. L₂₄ = 2880 м, M_к = 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 не менее 60%.

В зависимости от расположения объекта фотографирования маршрут фотографирования может быть прямолинейным или криволинейным.

Захват на местности рабочей стороной снимка

Пример. a = 18 см, M_c = 80 м в 1 см. Определить L.

Решение: 1) L = 18*80 = 1440 м;

2) на навигационной линейке

Количество аэроснимков в маршруте

Пример. S = 11500 м; L = 1440 м. Определить N_сн.

Решение. 1) N_сн = 11500 / 1440 = 8 снимков;

2) на навигационной линейке

Маршрутная палетка строится на основании размеров контура палетки для одиночного аэроснимка с учетом перекрытия.

Интервал между экспозициями

где L — захват на местности в м стороной аэроснимка с учетом перекрытия.

Пример, a = 120 м, M_с = 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

Минимально допустимая высота маршрутного фотографирования при заданном перекрытии снимков

Пример. t_мин = 2 сек., W = 140 м/сек, f = 50 см, a = 14 см. Определить H_мин.

H_мин = 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.

H_мин = 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.

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 качающихся аэрофотоустановок необходимо перекрытие 20—30%.

Количество заходов, необходимых для фотографирования заданной площади,

(фотографирование площади с самолета с одним неподвижно установленным аэрофотоаппаратом).

Пример. Z = 10800 м, в = 15 см, M_с = 120 м в 1 см. Определить N_марш.

Решение. 1) N_марш = 10800 / 15*120 = 10800 / 1800 = 6;

2) на навигационной линейке

При фотографировании площади с самолета, на котором установлено несколько аэрофотоаппаратов на неподвижных установках или аэрофотоаппарат на качающейся аэрофотоустановке, захват на местности по ширине фотографируемой за один заход полосы Z_вm определяется с достаточной точностью по приближенной формуле:

Пример. в = 12 см, M_c = 80 м в 1 см, m = 2. Определить Z_вm.

Решение. Z_вm = 12*80*2 = 1920 м (в практике условно принято считать, что в этом случае маршруты фотографируются планово).

По более точной формуле

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 Z_вm.

Решение. Z_вm = 2*3000*0,4663 = 2798 м.

Количество заходов равно:

Решение. 1) N_зах = 20000 / 2800 = 7,5,

округляем в большую сторону: N_зах = 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;

M_c (или m_гг) — линейный масштаб по главной горизонтали;

1 / n_сп — численный масштаб по переднему лсп плану;

M_сп — линейный масштаб по переднему плану;

1 / n_су — численный масштаб по удаленному плану;

M_су — 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;

a ₁ — угол отклонения от вертикали луча, идущего от центра объектива к переднему плану;

a ₂ — 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);

S_O — проекция точки стояния самолета в момент фотографирования;

O — точка визирования (центр фотографируемого объекта);

S_OK (Д_пп) — удаление проекции точки стояния самолета от переднего плана;

S_OO (Д_тв) — удаление проекции точки стояния самолета от точки визирования;

S_OL (Д_уп) — 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 = Д_тв — Д_пп.

Перспективным воздушным фотографированием называется фотографирование, выполняемое в полете при наклонном положении оптической оси аэрофотоаппарата.

Расчет основных элементов воздушного перспективного фотографирования

Пример. M_c = 60 м в 1см, f = 30 см; a = 65° (соs 65° = 0,4226). Определить H.

1) Н = 60*30*0,4226 » 760 м;

2) на навигационной линейке

где 25° есть дополнение к 90°, т. е. 90 — 65 = 25°.

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,

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 / n_сп = F*cos a / H,

Пример. Н = 200 м, a = 65°, j = 34° F = 21 см.

1) a ₁ = a — j / 2 = 65°—17° = 48°;

2) a ₂ = a + j / 2 = 65° + 17° = 82°;

3) M_с = 200 / (21*cos 65°) = 200 / 21*0,422 = 22,56 м в 1 см;

4) M_сп = 200 / (21*cos 48°) = 200 / 21*0,669 = 14,23 м в 1 см;

5) M_су = 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 M_с, M_сп и M_су.

2) Дополнения до 90° — a ; 90° — a ₁, и 90° — a ₂ будет 20°, 30° и 10°.

3) Находим промежуточную величину X (отношение высоты к фокусному расстоянию) по навигационной линейке:

4) Последовательно совмещая величину X с синусами дополнительных углов (20°, 30°, 10°), получаем масштабы:

Mс

Mсп

M_сп = 24 м в 1см;

Mсу

M_су = 70 м в 1см.

Захват на местности по переднему плану

Пример. M_сп = 25 м в 1 см, l = 30 см. Определить АВ.

Решение. 1) АВ = 25*30 = 750 м;

2) на навигационной линейке

Захват на местности по удаленном плану

Решение однотипно с предыдущим примером.

Удаление проекций точек стояния самолета

Пример. F = 21 см, Н = 200, j = 34°, a = 65°.

1) Д_пп = 200*tg 48° = 200*1,11 = 222 м,

или на навигационной линейке

2) Д_тв = 200*tg 65° = 200*2,144 = 428,8 м,

или на навигационной линейке

3) Д_уп = 200*tg 82° = 200*7,115 = 1423 м,

или на навигационной линейке.

Глубина перспективного фотографирования

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, M_сп = 20 м в 1 см, W = 120 м/сек,

t = a*M_сп / 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

Необходимое число аэроснимков для фотографирования маршрута определяется:

— при фотографировании в сторону, если

S = 8 км, а = 20 см, M_cп = 25 м в 1 см,

N_сн = S / a*M_cп = 8000 / 20*25 = 16 аэроснимков;

— при фотографировании вперед

Перспективное воздушное фотографирование площади производится одновременно перспективным фотографированием вперед несколькими аэрофотоаппаратами. Все аэрофотоаппараты работают одновременно от одного командного прибора. Данные для фотографирования площади 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;

H_осв — количество освещения, действующего на аэропленку в люксах; H_осв = Et;

t — время освещения в секундах;

t_max — максимально допустимое время экспозиции в секундах;

D — сдвиг изображения на фотоснимке в мм;

m — знаменатель численного масштаба фотографирования H / f;

H_р — высота взрыва ФОТАБ над землей в м.;

H_р.пр — предельно допустимая высота взрыва ФОТАБ в м.;

Da — величина проекции оптической оси аэрофотоаппарата на горизонт в м;

V_п — вертикальная скорость снижения самолета на планировании в м/сек;

a ₁ — 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;

b ₀ — 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;

W_п — путевая скорость самолета при планировании в м/сек;

H_п — высота начала планирования в м;

H_з — 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

Зимой для всех высот наилучшая высота взрыва фотобомбы равна половине высоты фотографирования.

Для более точного фотографирования заданных объектов ФОТАБ сбрасывается по углу прицеливания, который рассчитывается “по условному характеристическому времени” Q ‘. Ход решения проследим на примере:

tg j = (W*T ± Da ) / H,

Пример. Н = 4000 м, W = 112 м/сек (440 км/ час), Q _ФОТАБ = 23, H_р = 3000 м, b ₀ = 17°.Определить a и j .

Решение. Определяем по H_р = 3000 м. и Q = 23 условное характеристическое время Q ‘ = 22,25.

По Q ‘, W и H — H_р = 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;.

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.

Крым Книги Карманный справочник авиационного штурмана Глава VII

Источник