§ 54. Конструктивные формы пространственной засечки на аналоговых универсальных приборах

На аналоговых универсальных приборах построение пространст­венной засечки с помощью оптико-механических устройств осуще­ствляется в виде двух конструктивных форм: треугольник и тре­угольник плюс параллелограмм.

Пространственную засечку в виде треугольника (рис. 71) об­разуют три точки: два центра проекции S_Л, S_П и определяемая точка модели М. Такая форма засечки имеет место только на при­борах оптического типа, так как два одноименных проектирую­щих луча могут пересекаться, если они восстановлены оптическим путем.

К недостаткам этой формы засечки нужно отнести невозмож­ность установки небольших значений базиса проектирования, так как проектирующие камеры своими размерами ограничивают сближение точек S_Л и S_П. Кроме того, при наличии в приборе только двух проектирующих камер становится невозможной обра­ботка маршрута снимков без перестановки их из камеры в ка­меру.

Если после обработки первой пары нужно приступить к об­работке второй, то, несмотря на то, что второй снимок ориентиро­ван в координатной системе прибора, его приходится вынимать из правой камеры, устанавливать в левую и заново ориентиро­вать вместе с третьим снимком.

При конструктивной форме засечки треугольник плюс парал­лелограмм (рис. 72) правый проектирующий луч S_П M' отодвинут параллельно самому себе от одноименного левого луча S_Л M. В ре­зультате получаются две геометрические фигуры: треугольник за­сечки S_ЛS_П'M и параллелограмм S_П'S_ПM'M. При неизменном рас­стоянии между центрами проекции S_Л, S_П перемена расстояния между точками М и М' приводит к изменению величины базиса проектирования, который при MM' = S_ЛS_П равен нулю, при ММ'< S_ЛS_П устанавливается внутрь, а при MM'> S_ЛS_П — наружу. Та­ким образом, при наличии только двух проектирующих камер имеется возможность обрабатывать маршрут аэроснимков без перекладки снимков, устанавливая нечетные снимки в левую ка­меру, а четные в правую и вводя базис проектирования то внутрь, то наружу.

При такой форме засечки не требуется непосредственного пе­ресечения одноименных проектирующих лучей и их можно заме­нить стержнями или линейками. В результате эта форма засечки стала основной на большинстве универсальных приборов.

Недостатком этой формы засечки являются большие размеры прибора вдоль оси X. Однако большинство универсальных прибо­ров сконструированы так, что базис проектирования устанавлива­ется только внутрь, и тем самым размеры прибора вдоль оси X частично сокращены.

Данная форма засечки позволяет сделать прибор еще более компактным вдоль оси X, если снимки установить вдоль оси У. В результате параллелограмм также расположится примерно вдоль оси У (рис. 73). Размеры прибора вдоль этой оси суще­ственно не возрастут, так как величина проекции базиса проекти­рования на ось У изменяется в небольших пределах (примерно ±10 мм) и каретки, несущие снимки, раздвигать на большие рас­стояния не нужно.

§ 55. Стереопроектор г. В. Романовского

Стереопроектор СПР-3 (рис. 74) — высокоточный стереофотограмметрический прибор механического типа, предназначен для созда­ния топографических карт и сгущения геодезической сети по пла­новым аэроснимкам. Обработка снимков осуществляется с преоб­разованием связок проектирующих лучей. Конструктивная форма пространственной засечки— треугольник плюс параллелограмм.

Стереопара снимков располагается вдоль оси X прибора. Транс­формирующая система (два коррекционных механизма) путем смещения объективов наблюдательной системы вводит поправки в координаты точек за углы наклона снимков при горизонталь­ном расположении последних.

Прибор состоит из собственно стереопроектора / и координа­тографа 2, но его можно использовать и без координатографа, если отношение масштаба карты к масштабу снимков находится в пределах от 0,5 до 2. Запасные принадлежности уложены в тум­бочку 3, в верхней крышке которой с левой стороны имеется све­товой пульт для центрирования снимков в снимкодержателях.

Управление работой прибора наблюдатель выполняет с по­мощью трех штурвалов: двух ручных и ножного. Левый ручной штурвал 8 служит для перемещения измерительной марки в про­странстве модели вдоль оси X, а правый ручной штурвал 6 — вдоль оси Y. Ножной штурвал 5 служит для стереоскопического наведения измерительной марки на точки модели с целью измере­ния координат Z.

Стереоскопическое наблюдение пары снимков, установленных в снимкодержатели 10 и 13, производится через окуляры 9. При­бор комплектуется двумя парами окуляров с увеличением б и 10^х. Снимок с опорными точками крепится на пульте 14, где имеется освещение как на отражение, так и на просвет.

Кинематическая схема прибора приведена на рис. 75. На ниж­ней плите станины за ручными штурвалами расположены две на­правляющие, по которым перемещается каретка Y. На ней рас-

положены две направляющие, по которым перемещается каретка X. Перемещение кареток X и У производится вращением соответ­ствующих ручных штурвалов.

На каретке X вертикально установлены направляющие, по ко­торым с помощью ножного штурвала перемещается каретка Z. На ней имеются три суппорта, позволяющие устанавливать на приборе базис проектирования. С левой стороны каретки распо­ложен суппорт b_z установки проекции базиса на ось X, а с пра­вой— суппорт b_z установки проекции на ось Z, на котором за­креплен суппорт b_Y установки проекции на ось У.

На суппортах Ь_х и b_Y установлены шарниры М_л и М_п, в кото­рых крепятся нижние концы проектирующих стержней R_л и R_n. Точки пересечения осей этих шарниров определяют положение точки модели в координатной системе прибора. Проектирующие стержни проходят через средние S_Л, S_П и верхние т_л, т_n шар­ниры. Точки пересечения осей средних шарниров являются цен­трами проекции. Эти шарниры установлены на каретке F фо­кусных расстояний прибора. Верхние шарниры связаны с ка­ретками, несущими снимкодержатели и расположенными в верх­ней части прибора. Точки пересечения осей верхних шарниров соответствуют точкам снимков, на которые наведены измеритель­ные марки.

На верхней плите станины расположены направляющие, по которым перемещается каретка у_л. На ней установлены направ­ляющие, по которым перемещаются каретка х_л с левым снимкодержателем и каретка х_п. На последней имеются направляющие, по которым перемещается каретка Δу_п с правым снимкодержателем.

Над снимками расположены подвижные объективы Об. 1, ко­торые перемещаются в суппортах δх, δу, и неподвижные объек­тивы Об. 2 наблюдательной системы.

Слева от левого снимкодержателя 10 (см. рис. 74) и справа от правого 13 расположены коррекционные механизмы 11 и 12. Ки­нематическая схема правого механизма показана на рис. 76 в плоскости главной вертикали аэрофотоснимка.

Под действием проектирующего стержня R каретка 1, несущая снимок Р, перемещается на величину г°, на которую смещается и шарнир 2. Проходящий через него стержень L₁ разворачивается вокруг точки О_к и наклоняет жестко связанную с ним металличе­скую площадку 3. На площадку опирается палец 4, который мо­жет смещаться относительно точки О_к на величину d. Пропор­ционально углу наклона площадки 3 и величине d палец 4 пере­мещается вниз (вверх) и с ним вместе на такую же величину б/ перемещается шарнир 5, через который проходит второй стер­жень L₂. Из-за вертикального перемещения шарнира 5 стержень L₂ получает дополнительный наклон и смещает в горизонтальной плоскости на величину 8г шарнир 6 и связанный с ним объектив Об. 1. В последний поступают оптические лучи, несущие изобра­жение точки т снимка, отстоящей от точки нулевых искажений с на расстоянии r. На основании геометрических соотношений можно вывести рабочую формулу коррекционного механизма

где l=181 мм — постоянная коррекционного механизма.

Величина δr должна равняться поправке за угол α₀ наклона снимка в положение точки, расположенной на главной вертикали,

где f — фокусное расстояние аэрофотоснимка. Приравняв правые части формул, получим

На приборе величина d устанавливается смещением пальца вдоль осей х и у на

Чтобы измерения координат производились от точки нулевых искажений с, нужно ввести децентрации снимка Δ= df²/l² и коррекционного механизма δ= 0,5Δ. На приборе предусмотрено авто­матическое введение децентрации коррекционного механизма при введении децентрации снимка.

После введения децентрации при наведении измерительной марки на точку нулевых искажений стержни L₁ и L₂ установятся в отвесное положение. При установке же в отвесное положе­ние проектирующего стержня R измерительная марка совмеща­ется с точкой надира.

Наблюдательная система состоит из двух одинаковых ветвей, симметричных относительно плоскости YZ прибора. На рис. 77 приведена схема хода оптических лучей в правой ветви. Освеще­ние снимка Р осуществляется лампочкой 20 с конденсором 21. Лучи, несущие изображения точек снимка, попадают в подвиж­ный объектив Об. 1, вводящий поправки за угол наклона снимка δх, δу, и далее в неподвижный объектив Об. 2. Пройдя призмы 3, 4 и линзу 5, лучи попадают в призму-куб 6, где на диагональной грани, имеющей 15 %-ное серебрение, происходит совмещение изо­бражения точек снимка со светящейся маркой.

Измерительные марки в виде колец разного диаметра и одной крестообразной, смонтированные на диске 9, освещаются лампоч­кой 12 через конденсор 11. Цвет марки устанавливается поворо­том диска 10 со светофильтрами: зеленым, красным и белым. Луч, несущий изображение марки, пройдя призму 5 и линзу 7, попа­дает в призму-куб 6.

После призмы-куба оптические лучи, пройдя ряд призм и линз 13—17, попадают в окуляр 18, имеющий в передней части оптиче­ский клин 19. Ромбическая призма 17 служит для установки оку­ляров на расстоянии глазного базиса.

Координатограф подключается к прибору через редукторы 4 (см. рис. 74), где сменой пар шестерен можно устанавливать ко­эффициент перехода от масштаба модели к масштабу карты. Если координатограф не подключен, то основу укладывают на план­шет 7, расположенный под каретками X и Y прибора.

Технические характеристики стереопроектора СПР-3 и коорди­натографа ПК-1: