Аэрофотоаппарат

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к аэрофотосъемке, и может быть использовано при создании малогабаритных панорамных аэрофотоаппаратов. Заявленный аэрофотоаппарат содержит по ходу луча в корпусе аэрофотоаппарата зеркальную систему, под углом к ее оптической оси установлен фокусирующий объектив, а в дополнительном корпусе - приемник оптического излучения, фотоприемная зона которого совмещена с плоскостью наилучшего изображения фокусирующего объектива. Зеркальная система установлена с возможностью поворота вокруг оптической оси фокусирующего объектива с помощью привода зеркальной системы. Дополнительный корпус установлен с возможностью смещения относительно центра масс с помощью приводов, все приводы снабжены моментными двигателями, вход каждого моментного двигателя связан с выходами блока системы управления приводами, на оси ротора каждого моментного двигателя закреплен соответствующий одноосный измеритель угловых скоростей, выходы которых связаны с соответствующими входами блока системы управления приводами. Зеркальная система выполнена в виде зеркальной афокальной насадки, оптическая ось которой перпендикулярна поверхности съемки, для чего зеркальная система жестко закреплена в подвижном корпусе, а подвижный корпус установлен с возможностью поворота с помощью привода зеркальной системы. Фокусирующий объектив установлен в дополнительном корпусе с оптической связью между зеркальной афокальной насадкой. Дополнительный корпус жестко закреплен в корпусе аэрофотоаппарата, а фокусирующий объектив выполнен двухзеркальным. В плоскости наилучшего изображения фокусирующего объектива добавлен второй приемник излучения. Переключение между приемниками излучения осуществлено за счет поворота вокруг оптической оси поворотного наклонного зеркала, расположенного между фокусирующим объективом и приемниками излучения. А корпус аэрофотоаппарата выполнен с возможностью поворота относительно центра масс аэрофотоаппарата за счет привода компенсации изменения тангажа и привода компенсации сдвига изображения, блок системы управления приводами выполнен в виде блока обработки навигационной информации. Технический результат - возможность производить высокоскоростную широкозахватную и высокоразрешающую узкозахватную съемку, возможность производить съемку на больших скоростях и маленьких высотах полета носителя аэрофотоаппарата, уменьшение длины аэрофотоаппарата и повышение качества получаемых снимков. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к аэрофотосъемке, и может быть использовано при создании малогабаритных панорамных аэрофотоаппаратов.

Известен аэрофототелевизионный аппарат, описанный в патенте РФ №2307383, опубликованном 27.09.07 г., МПК G03B 37/00, состоящий из последовательно расположенных в корпусе аппарата зеркала, установленного под углом 45 градусов к оптической оси с возможностью поворота вокруг оптической оси, и линзового объектива, за которым в дополнительном корпусе расположен оптико-электронный блок, фотоприемная площадка которого совмещена с плоскостью наилучшего изображения объектива. Данный аэрофототелевизионный аппарат не обладает возможностью высокоскоростной съемки, а также имеет линзовую оптическую систему, что ведет к увеличению габаритных параметров аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является аэрофотоаппарат, описанный в патенте РФ №2451316, опубликованном 20.05.2012 г., МПК G03B 37/00, G01C 11/02, состоящий из расположенных по ходу луча на оптической оси зеркальной системы, объектива и дополнительного корпуса. Зеркальная система выполнена в виде плоского зеркала, установленного под углом к оптической оси с возможностью поворота вокруг нее с помощью первого привода зеркала. Внутри дополнительного корпуса расположен приемник оптического излучения с фотоприемной зоной в плоскости наилучшего изображения объектива. Дополнительный корпус установлен с возможностью вращения вокруг оптической оси с помощью привода дополнительного корпуса. Зеркало установлено с дополнительной возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оптической оси объектива, с помощью второго привода зеркала. Однако данное устройство имеет линзовый объектив, что увеличивает длину аэрофотоаппарата.

Задачей изобретения является создание малогабаритного панорамного аэрофотоаппарата, с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Технический результат - возможность производить высокоскоростную широкозахватную и высокоразрешающую узкозахватную съемку, возможность производить съемку на больших скоростях и маленьких высотах полета носителя аэрофотоаппарата, уменьшение длины аэрофотоаппарата и повышение качества получаемых снимков.

Это достигается тем, что в аэрофотоаппарате, содержащем по ходу луча в корпусе аэрофотоаппарата зеркальную систему, под углом к ее оптической оси установлен фокусирующий объектив, а в дополнительном корпусе - приемник оптического излучения, фотоприемная зона которого совмещена с плоскостью наилучшего изображения фокусирующего объектива, зеркальная система установлена с возможностью поворота вокруг оптической оси фокусирующего объектива с помощью привода зеркальной системы, дополнительный корпус установлен с возможностью поворота относительно центра масс аэрофотоаппарата с помощью приводов, все приводы снабжены моментными двигателями, вход каждого моментного двигателя связан с выходами блока системы управления приводами, на оси ротора каждого моментного двигателя закреплен соответствующий одноосный измеритель угловых скоростей, выходы которых связаны с соответствующими входами блока системы управления приводами, в отличие от известного зеркальная система выполнена в виде зеркальной афокальной насадки, оптическая ось которой перпендикулярна поверхности съемки, для чего зеркальная система жестко закреплена в подвижном корпусе, а подвижный корпус установлен с возможностью поворота с помощью привода зеркальной системы, фокусирующий объектив установлен в дополнительном корпусе с оптической связью между зеркальной афокальной насадкой, причем дополнительный корпус жестко закреплен в корпусе аэрофотоаппарата, а фокусирующий объектив выполнен двухзеркальным, в плоскости наилучшего изображения фокусирующего объектива добавлен второй приемник излучения, переключение между приемниками излучения осуществлено за счет поворота вокруг оптической оси поворотного наклонного зеркала, расположенного между фокусирующим объективом и приемниками излучения, а корпус аэрофотоаппарата выполнен с возможностью поворота относительно центра масс дополнительного корпуса за счет привода компенсации изменения тангажа и привода компенсации сдвига изображения, блок системы управления приводами выполнен в виде блока обработки навигационной информации.

Кроме того, зеркальная афокальная насадка может быть выполнена в виде объектива Кассегрена, включающего первое вогнутое зеркало, второе выпуклое зеркало, в плоскость промежуточного изображения которого введено неподвижное плоское зеркало, находящееся в фокусе параболического зеркала, обращенного вогнутостью к фокусирующему объективу, оптическая ось которого перпендикулярна оптической оси зеркальной афокальной насадки. А в фокусирующем объективе первое зеркало может быть выполнено вогнутым, с отверстием в центральной части, обращенным вогнутостью к зеркальной афокальной насадке, а второе зеркало - выпуклым, обращенным выпуклостью к поворотному наклонному зеркалу.

Изобретение поясняется чертежами, где на фигуре представлена оптическая схема аэрофотоаппарата.

Аэрофотоаппарат (фиг.) состоит из корпуса 1 аэрофотоаппарата, в котором размещена зеркальная система 2 в своем подвижном корпусе 3, и дополнительного корпуса 4, в котором размещены фокусирующий объектив 5, поворотное наклонное зеркало 6, высокоскоростной приемник излучения 7 и высокоразрешающий приемник излучения 8. Приемники оптического излучения 7 и 8 расположены по ходу луча в плоскости наилучшего изображения фокусирующего объектива 5, за наклонным поворотным зеркалом 6 и отличаются друг от друга скоростью съемки. Для этого в дополнительном корпусе 4 расположен привод 9 переключения режимов съемки, выход которого подключен к поворотному наклонному зеркалу 6, а, в свою очередь, выход с приемников излучения 7 и 8 передается на входы блока 10 обработки информации. Дополнительный корпус 4 жестко закреплен внутри корпуса 1 аэрофотоаппарата. Зеркальная система 2 выполнена в виде зеркальной афокальной насадки, оптическая ось которой расположена перпендикулярно к оптической оси фокусирующего объектива 5. В подвижном корпусе 3 жестко закреплена зеркальная афокальная насадка, состоящая по ходу луча из защитного стекла 11 и объектива Кассегрена, причем подвижный корпус 3 имеет механическую связь с корпусом 1 аэрофотоаппарата через привод зеркальной системы 18. Объектив Кассегрена состоит из первого вогнутого зеркала 12 и второго выпуклого зеркала 13. При этом в плоскость промежуточного изображения введено неподвижное плоское зеркало 14, которое находится в фокусе параболического зеркала 15, оптическая ось которого перпендикулярна оптической оси зеркальной афокальной насадки. Параболическое зеркало 15 создает параллельный пучок лучей, который попадает на фокусирующий объектив 5. Фокусирующий объектив 5 выполнен из двух зеркал, первое зеркало 16 фокусирующего объектива вогнутое с отверстием в центральной части, обращенное вогнутостью к параболическому зеркалу 15, а второе зеркало 17 фокусирующего объектива выпуклое, обращенное выпуклостью к поворотному наклонному зеркалу 6. Поворот подвижного корпуса 3 вокруг оптической оси фокусирующего объектива 5 осуществляется приводом 18 зеркальной системы 2. Привод 9 переключения режимов съемки связан с приводом 18 электронными связями управления. Привод 19 компенсации изменения тангажа осуществляет поворот корпуса 1 аэрофотоаппарата и при этом крепится к подвесу, закрепленному на приводе 20 компенсации сдвига изображения. Блок 21 обработки навигационной информации находится на борту летательного аппарата, преобразует эту информацию в управляющие сигналы и передает эти сигналы на привод 19 компенсации изменения тангажа, привод 20 компенсации сдвига изображения, привод 18 зеркальной системы и привод 9 переключения режимов съемки. Каждый из этих приводов состоит из моментного двигателя, на оси ротора которых закреплены измерители угловых скоростей (на фигуре не показаны), сигналы от которых также поступают в блок 21 обработки навигационной информации. Корпус 1 аэрофотоаппарата выполнен с возможностью поворота вокруг центра масс аэрофотоаппарата с помощью привода 19 компенсации изменения тангажа и привода 20 компенсации сдвига изображения.

Аэрофотоаппарат работает следующим образом.

Во время съемки подвижный корпус 3 поворачивается приводом 18 зеркальной системы 2, угол поворота и скорость поворота зависят от высоты и скорости полета носителя. Привод 19 компенсации изменения тангажа производит поворот корпуса 1 аэрофотоаппарата в зависимости от изменения тангажа летательного аппарата, в результате чего оптическая ось аэрофотоаппарата все время перпендикулярна поверхности съемки. Обработку сигналов от носителя аэрофотоаппарата, а также от измерителей угловых скоростей производит блок 21 обработки навигационной информации. Аэрофотоаппарат может работать в двух режимах съемки, первый из которых съемка в высоком разрешении, а второй - высокоскоростная съемка.

Съемка в высоком разрешении

Включаются алгоритмы управления приводом 18 зеркальной системы 2, жестко закрепленной в поворотном корпусе 3, и приводом 20 компенсации сдвига изображения, соответствующие съемке в высоком разрешении. Поворотным наклонным зеркалом 6 выбирается высокоразрешающий приемник излучения 8, и производится съемка.

Высокоскоростная съемка

Включаются алгоритмы управления приводом 18 зеркальной системы 2, жестко закрепленной в поворотном корпусе 3, и приводом 19 компенсации изменения тангажа, соответствующие высокоскоростной съемке. Поворотным наклонным зеркалом 6 выбирается высокоскоростной приемник излучения 7, и производится съемка.

Запись информации производится в цифровой форме в блок 10 обработки информации, размещенный в дополнительном корпусе 4 аэрофотоаппарата.

Таким образом, создан аэрофотоаппарат, который обеспечивает высокое качество изображения, с возможностью осуществлять и высокоскоростную и высокоразрешающую съемку. Высокое качество изображения достигается за счет применения привода компенсации сдвига изображения и привода компенсации изменения тангажа. За счет применения разных приемников излучения реализована как высокоскоростная съемка, так и съемка детализированная, режимы съемки обуславливаются скоростью и высотой полета летательного аппарата, на котором установлен аэрофотоаппарат. За счет применения в оптической схеме зеркальных, а не линзовых элементов существенно уменьшена длина аэрофотоаппарата.

1. Аэрофотоаппарат, содержащий по ходу луча в корпусе аэрофотоаппарата зеркальную систему, под углом к ее оптической оси установлен фокусирующий объектив, а в дополнительном корпусе - приемник оптического излучения, фотоприемная зона которого совмещена с плоскостью наилучшего изображения фокусирующего объектива, зеркальная система установлена с возможностью поворота вокруг оптической оси фокусирующего объектива с помощью привода зеркальной системы, дополнительный корпус установлен с возможностью поворота относительно центра масс аэрофотоаппарата с помощью приводов, все приводы снабжены моментными двигателями, вход каждого моментного двигателя связан с выходами блока системы управления приводами, на оси ротора каждого моментного двигателя закреплен соответствующий одноосный измеритель угловых скоростей, выходы которых связаны с соответствующими входами блока системы управления приводами, отличающийся тем, что зеркальная система выполнена в виде зеркальной афокальной насадки, оптическая ось которой перпендикулярна поверхности съемки, для чего зеркальная система жестко закреплена в подвижном корпусе, а подвижный корпус установлен с возможностью поворота с помощью привода зеркальной системы, фокусирующий объектив установлен в дополнительном корпусе с оптической связью между зеркальной афокальной насадкой, причем дополнительный корпус жестко закреплен в корпусе аэрофотоаппарата, а фокусирующий объектив выполнен двухзеркальным, в плоскости наилучшего изображения фокусирующего объектива добавлен второй приемник излучения, переключение между приемниками излучения осуществлено за счет поворота вокруг оптической оси поворотного наклонного зеркала, расположенного между фокусирующим объективом и приемниками излучения, а корпус аэрофотоаппарата выполнен с возможностью поворота вокруг центра масс аэрофотоаппарата за счет привода компенсации изменения тангажа и привода компенсации сдвига изображения, блок системы управления приводами выполнен в виде блока обработки навигационной информации.

2. Аэрофотоаппарат по п. 1, отличающийся тем, что зеркальная афокальная насадка выполнена в виде объектива Кассегрена, включающего первое вогнутое зеркало, второе выпуклое зеркало, в плоскость промежуточного изображения которого введено плоское зеркало, находящееся в фокусе параболического зеркала, обращенного вогнутостью к фокусирующему объективу, оптическая ось которого перпендикулярна оптической оси зеркальной афокальной насадки.

3. Аэрофотоаппарат по п. 1, отличающийся тем, что в фокусирующем объективе первое зеркало вогнутое, с отверстием в центральной части, обращенное вогнутостью к зеркальной афокальной насадке, а второе зеркало выпуклое, обращенное выпуклостью к поворотному наклонному зеркалу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптико-электронным системам дистанционного зондирования подстилающей поверхности, и в частности к бортовым оптическим комплексам дистанционного зондирования Земли космических летательных аппаратов.

Изобретение относится к оптико-электронным системам дистанционного зондирования подстилающей поверхности, и в частности к бортовым оптическим комплексам дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) космических летательных аппаратов и может быть использовано в бортовых системах дистанционного зондирования подстилающей поверхности.

Изобретение относится к оптико-электронным системам дистанционного зондирования подстилающей поверхности, в частности к бортовым оптическим комплексам дистанционного зондирования Земли космических летательных аппаратов, и может быть использовано в бортовых системах дистанционного зондирования подстилающей поверхности.

Изобретение относится к области экологии, в частности к дистанционным методам мониторинга природных сред, и может найти применение в системах санитарно-эпидемиологического контроля промышленных регионов.

Изобретение относится к оптико-электронной технике и может быть использовано в летательных аппаратах, предназначенных для съемки земной поверхности с целью картографирования.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к аэрофотосъемке. .

Изобретение относится к оптико-электронной технике и может быть использовано для создания оптико-электронных сканирующих и фотоустройств. .

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению, а именно к аэрофотосъемке, и может быть использовано при создании аэрофотелевизионных аппаратов. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, к аэрофотосъемке и может быть использовано при создании кадровых аэрофотоаппаратов. .

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах аэромониторинга, обнаружения и оценки численности и размерно-возрастного состава популяции тюленей.

Изобретение относится к приборам, используемым в горной промышленности для съемки сечения выработанного пространства. Устройство для съемки сечений горных камерных выработок состоит из пластины, лазерных дальномеров, закрепленных на пластине и соединенных между собой и с механизмом регулирования, а также трубы, расположенной выше центра тяжести пластины и навешанной на горизонтальную направляющую из троса.

Изобретение относится к способу и системе создания бесшовной фотокарты области топографической съемки. Изображения захватываются из устройств формирования обзорных и частичных изображений с различной степенью избыточности.

Изобретение относится к лесному хозяйству и может быть использовано при оценке динамики глобальных климатических изменений в Арктике. Согласно способу проводят спектрометрические измерения в переходной зоне 69°…70° с.ш., содержащей тестовые участки в диапазоне 0,55…0,68 мкм и 0,73…1,1 мкм, а также синхронные радиометрические измерения в диапазоне СВЧ на длине волны ~30 см.

Изобретение относится к приборам, используемым в горной промышленности для съемки сечения выработанного пространства. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений.

Фотоприемник предназначен для получения единых цифровых фотоизображений мозаичного типа. Фотоприемник включает оптическую систему, содержащую, по меньшей мере, два объектива, и расположенный на ее фокальной поверхности фоточувствительный прибор в виде соответствующих числу объективов групп цифровых фоточувствительных матриц.

Способ включает фотографирование поверхности несколькими оптико-электронными фотоприемниками с частичным перекрытием получаемых субкадров, образующих кадр центральной проекции в виде полосы, ориентированной длинной стороной поперек направления движения носителя, получение кадров по мере движения носителя с их частичным перекрытием между собой и последующее объединение кадров в единое изображение.

Изобретение относится к диагностике состояния контактной сети. .

Изобретение относится к области определения положения объектов при выполнении съемки как в оптическом диапазоне, так и в произвольном диапазоне электромагнитного излучения и может использоваться при создании фотосъемочной и радиолокационной аппаратуры и при фотограмметрической обработке результатов съемки.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к аэрофотосъемке. .
Наверх