Обзор современных стереофотограмметрических приборов

 

 

2.4. Камера UltraCam-L / LP

 

 

Основанная на технологии камеры Ultra Cam-L, новая полноразмерная среднеформатная аэрофотосъемочная цифровая камера Ultra Cam-Lp(рисунок 5), сохраняет в себе все достоинства и качества своего предшественника , а также имеет увеличенный формат сенсора (кадра) 92 мегапикселей (11,704 x 7,920 пикселей для панхроматического канала) по сравнению с  64 мегапикселями Ultra Cam-L . В свою очередь, эта особенность камеры Ultra Cam-Lp ставит ее на рынке в ряд полноразмерных среднеформатных аэрофотосъемочных камер, идеальной для использования на небольших самолетах и быстрого достижения результатов при выполнении проектов. Новая электроника  Ultra Cam-Lp в отличии от Ultra Cam-L учитывает полноразмерность регистрирующей матрицы и позволяет оптимально настроить значения выдержки. В результате,  получаются на 43% больше изображений, что дает ряд выгодных преимуществ при выполнении аэрофотосъемки:

·       Применение более высоких скоростей носителя при выполнении АФС

·       Большее значение перекрытия данных  при использовании тех же самых значений пространственного разрешения и скорости носителя

·       Сбор данных более высокого пространственного разрешения с сохранением стандартных применяемых значений скоростей и перекрытий

Рис.5 Камера UltraCam-L / LP

Предоставляя  изображения превосходного качества  Ultra Cam-Lp может использоваться на небольших самолетах, экономя тем самым затраты на выполнения аэрофотосъемки. Ultra Cam-Lpдает ряд преимуществ небольшим компаниям и даем им возможность расширить список предлагаемых аэросъемочных услуг. На ровне с этим, Ultra Cam-Lp идеальна для более крупных картографических компаний, которые выполняют не большие проекты или испытывают необходимость совместного использования Лидарного и Аэрофотосъемочного оборудования. Параметры и точностные показатели Ultra Cam-Lp позволяют выполнять стерео-аэрофотосъемку  по качеству не уступающей широкоформатным камерам. Получаемые данные могут быть использованы для создания Цифровой модели земли, ортофотопланов, выполнения фототриангуляции и 3Dкартографирования.^[3]

Особенности камеры:

·         Полноразмерная среднеформатная цифровая аэрофотосъемочная камера с большим размером матрицы - 92 мегапикселя (11,704 x 7,920 пикселей для панхроматического канала)

·         Новая электроника камеры поддерживает максимальную частоту съемки 2.5 сек, что в свою очередь увеличивает значения в перекрытии данных при тех же самых значениях пространственного разрешения (GSD) и скорости полета.

·         Разрешение на местности (GSD) при высоте съемки 900 м. составляет 8.0 см (4.3 см  при 500 м).

·         Соотношение 1:3 панхроматического и цветного изображения позволяет производить  полноцветные и цветные-инфракрасные снимки (CIR)  высокого качества, с минимальными искажениями и непревзойденном радиометрическом диапазоне.

·         Короткий интервал выдержки позволяет выполнять крупномасштабную съемку на низких высотах и с высокой скоростью полета самолета; продольные перекрытие в 80% с разрешением на местности 10см достигается при скорости полета в  110 узлов.

·         Высокий уровень детализации изображения достигается за счет применения компенсации сдвига изображения (FMC) используя систему Time Delayed Integration (TDI)

·         Съемные устройства хранения данных предоставляют два преимущества: длительность аэрофотосъемки ограничена только летными ресурсами летательного аппарата; замена заполненного устройства на новое чистое происходит во время полета (отсутствует необходимость приземляться).

·         Максимальная адаптация под окружающие условия монтажа камеры; поддержка ВСЕХ распространенных гиростабилизирующих платформ (PAV-30, Z/I T-AS, GSM3000) и наиболее распространенных систем GPS/IMU.

·         Для максимальной надежности корпус камеры содержит интегрированный сенсор с вычислительной подсистемой, интегрированные полупроводниковые модули (подсистему хранения данных). Ни какое дополнительное оборудование для вычисления и хранения данных не требуется.  

·         Вес камеры Ultra Cam-Lp - < 55 кг.

Фокусное расстояние: 70 мм для панхроматической съемки, 33 мм для цветной и инфракрасной съемки.

Рекомендуемые области применения:

Крупноформатный цифровой аэрофотоаппарат UltraCam-X (136 Мегапикселей) предназначен для проведения аэрофотосъемки для решения топографо-геодезических задач:

• Создание и обновление топографических карт и планов вплоть до масштаба 1:500
• Создание ЦМР, ЦММ и ортофотопланов
• Развитие геодезических сетей фототриангуляционными методами и др.

Нефтегазовая и горная промышленность

• Крупномасштабное топографическое картографирование площадных и линейных объектов в составе изысканий, проектирования, строительства, инвентаризации объектов обустройства месторождений. Создание цифровых карт и планов нефте- и газопроводов; диагностика продуктопроводов, оценка объемов горной выработки, снежной массы, экологический мониторинг и моделирования

Электроэнергетика

• Обследование ЛЭП и других объектов сетевого хозяйства (в том числе электрических подстанций). Создание ортофотопланов ЛЭП и других географических объектов в полосе отчуждения. Оценка состояния растительности, определение мест возможных замыканий. Создание фотокарт полосы отчуждения.

Картографирование городских ландшафтов

• Создание ортофотопланов застроенной территории. Моделирование перспективного развития, проектирование беспроводных сетей связи и передачи данных.^[3]

 

 

Технические характеристики.

Характеристики изображения
Виды  регистрируемого изображения	Панхроматическое, Цветное в видимом диапазоне (RGB), Инфракрасное (NIR)
Формат	Эквивалент 23х16 см аэрофотоснимка
Объем информации	Эквивалент  сканированного с 20 мкм снимка
Форматы файлов	TIFF 8 или  16 бит, JPEG
Геометрическая  точность изображения	< 2 мкм
Цвета уровня 3	Полное  разрешение R, G, B,  Near‐IR инфракрасный канал, planar или pixel-interleaved
Система линз	Linos Vexcel Apo-Sironar digital HR
Панхроматический сенсор
Размер  изображения	11 704 x 7 920 точек
Размер  точки	6 мкм
Размер  фокальной области	70,22 х  47.52 мм
Компенсация смаза изображения (FMC)	TDI контроллер
Максимальная  компенсация смаза	50 пикселей
Фокусное  расстояние	70мм
Диафрагма	1/5,6
Поле  зрения поперек (вдоль) маршрута	52°  (37°)
Разрешающая способность на местности при  высоте полета 900м (500м)	8.0 см (4.3 см)
Потребляемая  мощность	220 Ватт
Мультиспектральный сенсор
Число каналов	4 (красный,  зеленый, синий, инфракрасный)
Размер  изображения	5 320 x 3 600 точек
Размер  точки	6 мкм
Система линз	Linos Vexcel Apo-Sironar digital HR
Фокусное  расстояние	33 мм
Диафрагма	1/4,0
Поле  зрения поперек (вдоль) маршрута	52°  (37°)
Система затвора	Prontor magnetic 0 – Vexcel
Диапазон  выдержек	1/500 –  1/32
Производительность	1 кадр  в 2,5 секунды
Разрядность	14 бит
Радиометрическое  разрешение в канале	> 12 бит
Размеры	45 х  45 х 80см
Вес	< 55 кг
Бортовой накопитель
Устройство  хранения данных	Сменный модуль
Объем хранилища данных	Неограниченный  при использовании множества  модулей хранения. Объем одного модуля -1 терабайт
Количество  несжатых кадров в одном устройстве хранения	2500
Конфигурация  устройства хранения	4 модуля  хранения размещаются на в  2-х боксах объединенных в одну  плату для быстрой замены
Время замены модуля хранения в полете	Не более 3 мин.
Камеральная работа с данными	Возможность удаленной работы с устройством хранения; передача данных через базовый блок (дополнительный мобильный, Mobile Server)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение     

         В заключение  следует отметить, что  за сравнительно короткий исторический период (150 лет)  стереофотограмметрическое  и съемочное оборудование, а также  методы и технологии съемки и обработки  снимков  прошли путь от простых  фотокамер и оптико-графических  приборов до сложных автоматических съемочных и обрабатывающих компьютерных систем. Среди стереофотограмметрических  приборов  основные позиции занимают камеры с цифровой формой записи изображений, что облегчает их ввод в цифровые фотограмметрические системы, позволяющие  обрабатывать изображения, полученные не только в оптическом диапазоне, но и в различных диапазонах электромагнитных и звуковых волн.

         С учетом сказанного можно отметить, что  стереофотограмметрические  приборы, возникшие в то время, когда снимки получали простыми  стереофотокомпараторами  только в оптическом диапазоне,  претерпели  преобразования, и на современном этапе своего развития являются высокоточным, экономичным, высокопроизводительным  и прогрессирующим оборудованием для многих отраслей, в том числе и для картографии.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

 

1. Обиралов А.И., Лимонов А.Н., Гаврилова Л.А. Фотограмметрия и дистанционное зондирование Земли. Изд-во Колос, 2006.

2. http://www.jena.ru

3. http://www.agpmeridian.ru/

4. Соколова Н.А. Технология крупномасштабных аэротопографических съёмок М.: “Недра”, 1973.

5. Назаров А.С. Фотограмметрия. Изд-во. ТерраСистемс, 2006г.

6.Геодезия. Геодезические и фотограмметрические приборы: Справочное пособие./ Н.Н. Воронов, Н.С. Плотников, Е.И. Калантаров и др. -М: "Недра", 1991.