Съемку производят специальным аэросъемочным и навигационным оборудованием, устанавливаемым на самолетах, вертолетах, искусственных спутниках Земли, а при крупномасштабных съемках — на мотодельтапланах и беспилотных летательных аппаратах.
Аэросъемочные системы — это комплект приборов, включающий АФА, гиростабилизирующую аэроустановку для автоматического приведения оптической оси АФА в положение, близкое к отвесному, и управляющий (командный) прибор (рис. 2).
Рис. 2. Общий вид традиционного аэрофотоаппарата (АФА): 1 — аэрофотоаппарат; 2 — аэрофотоустановка; 3 — управляющий (командный) прибор
Пленочный (аналоговый) аэрофотоаппарат (рис. 3) состоит из трех основных частей: объектива 1, камеры 2 и кассеты 3.
Рис. 3. Основные части традиционного пленочного (аналогового) аэрофотоаппарата (АФА): 1 — объектив; 2 — камера; 3 — кассета
В зависимости от высоты съемки применяют АФА с различными фокусными расстояниями объективов fк:
короткофокусные — 35, 40, 50, 70 мм;
среднефокусные — 100, 110, 140 мм;
длиннофокусные — 200, 300, 350, 500 мм;
сверхдлиннофокусные — более 500 мм.
При специальных крупномасштабных съемках обычно используют короткофокусные АФА, при аэросъемках для проектирования АД — среднефокусные и длиннофокусные, при космических съемках — сверхдлиннофокусные.
В зависимости от чувствительности фотопленки и освещенности местности экспонирующее устройство АФА выполняет автоматическую установку выдержки и диафрагмы.
Объектив АФА формирует изображение снимаемой местности в фокальной плоскости. Там же размещается прикладная рамка с координатными метками.
Наиболее часто используют АФА с форматом кадра 18 × 18 см. Реже
применяют форматы 23 × 23 и 30 × 30 см. Кассеты АФА вмещают 60 м фотопленки, позволяющей получать по 300 аэроснимков. В ходе съемки двигательный механизм обеспечивает автоматическое перемещение фотопленки в заданном режиме.
Аэрофотоустановка обеспечивает ориентирование положения оптической оси АФА и его амортизацию.
Применяемые гиростабилизирующие установки автоматически приводят оптическую ось АФА в отвесное положение (отклонение не превышает ±10').
Для вычисления координат точек местности и определения масштабов аэрофотоснимков используют информацию о высоте полета, которую получают высотомерами и статоскопами.
Радиовысотомерами высоту определяют по скорости распространения радиоволн прямого и отраженного сигналов. Передающая часть прибора периодически, через очень короткие промежутки времени, излучает импульсы электромагнитных волн, которые, отражаясь от поверхности Земли, улавливаются его приемной частью. Показания фиксируются на фотопленке. Средняя ошибка определения высоты полета радиовысотомером составляет 1,5...2,0 м, лазерным высотомером — 0,5...1,0 м.
Статоскопы — приборы барометрического принципа действия выполняют определение колебаний высоты полета летательного аппарата (воздушные ямы, воздушные потоки). Точность — 1,0...1,5 м.
Приборы спутниковой навигации — приемники GPS в настоящее время вытесняют парк традиционного навигационного оборудования аэрофотосъемок и расширяют его возможности. Они позволяют в режиме реального времени (практически мгновенно) с высокой точностью определять трехмерные координаты оптического центра объектива АФА, скорость полета и угловые элементы ориентирования.
В аэросъемочный комплекс входят также системы вспомогательного оборудования.
Сканирующая система воздушного базирования для производства аэрофотосъемки включает в себя:
· сканирующий модуль (фокусное расстояние fк= 110 мм), выполняющий аэрофотосъемку (рис. 4, а);
· систему управления полетом (рис. 4, б) — планшетный компьютер, контролирующий положение летательного аппарата, курс и отклонение от маршрута;
· управляющий компьютер (рис. 4, в);
· стабилизирующую платформу (рис. 4, г), компенсирующую углы наклона самолета и удерживающую камеру в горизонтальном положении (отклонение не более 12 минут, рис. 4, д);
· инерциальную систему прямого геопозиционирования GPS/IMU, обеспечивающую определение линейных и угловых элементов внешнего ориентирования в режиме реального времен
Рис. 4. Сканирующая система воздушного базирования
для производства аэрофотосъемки:
а — сканирующий модуль; б — система управления полетом; в — управляющий компьютер; г — стабилизирующая платформа; д — инерциальная система прямого геопозиционирования