專(zhuān)利名稱(chēng):航空攝影機(jī)電子激光速測(cè)儀的制作方法
本實(shí)用新型屬于一種檢定航空攝影機(jī)光學(xué)特性和成相質(zhì)量的設(shè)備和方法。
檢定航空攝影機(jī)光學(xué)特性和成相質(zhì)量的儀器，從光學(xué)系統(tǒng)的工作原理來(lái)看，可以分為透鏡成相一攝影法的特點(diǎn)，是檢定時(shí)的條件與航空攝影機(jī)的條件一致。但該法所用儀器部件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整麻煩、造價(jià)昂貴，對(duì)地震、恒溫等條件要求高，需要定期檢查43個(gè)準(zhǔn)直管的角度值，檢定工序較多、易造成誤差。再生相一目法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、目視觀測(cè)工序少、操作快速、儀器造價(jià)等等特點(diǎn)。但該法在檢定航空攝影機(jī)時(shí)的條件與航空攝影機(jī)攝影時(shí)的條件不一致，不能直接觀測(cè)影相的畸變差，不能直接測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角的系統(tǒng)誤差，檢定結(jié)果不真實(shí)。
近幾年來(lái)，瑞士威特廠、西德蔡司廠、芬蘭赫爾辛基綜合技術(shù)大學(xué)在再生相一目視法的檢定儀器上，改進(jìn)了光學(xué)度盤(pán)；在放置被測(cè)試航空攝影機(jī)平臺(tái)下面，安裝了電子測(cè)角度盤(pán)，用電子計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)測(cè)角度的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高了測(cè)角的讀數(shù)精度和工作效率。但是，這種再生相一目視法的航空攝影機(jī)電子測(cè)角儀，仍然存在檢定結(jié)果不真實(shí)的問(wèn)題。
本實(shí)用新型是吸取上述兩類(lèi)檢定儀器的優(yōu)點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)，綜合設(shè)計(jì)了電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)，成為獨(dú)特的透鏡成像一目視法。其工作原理是將無(wú)窮遠(yuǎn)的準(zhǔn)直物相，通過(guò)被測(cè)試航空攝影機(jī)的物鏡，在鏡箱承片框的方格網(wǎng)版(白色、不透明)上構(gòu)相，用放大鏡作目視檢影。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，準(zhǔn)直十字影相就從中心格線(xiàn)上移到另一格線(xiàn)上，這時(shí)即可測(cè)出角度。
一、優(yōu)點(diǎn)1.準(zhǔn)直物像經(jīng)過(guò)被測(cè)試航空攝影機(jī)的物鏡，直接在白色不透明的方格網(wǎng)版上成像，可以直接觀查到被測(cè)試航空攝影機(jī)的畸變情況。
2.裝在電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)頂部的電子速測(cè)儀，利用自身的照準(zhǔn)裝置，可以測(cè)量電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)的測(cè)角系統(tǒng)誤差。
3.由于該設(shè)備能自測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)的測(cè)角系統(tǒng)誤差，并予以糾正處理，因此，電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)的測(cè)角精度可達(dá)到±1秒。
4.采用激光照明，增加亮度，提高觀測(cè)影像的分辨力。
5.結(jié)構(gòu)采用組合式，便于分解作多種用途。
電子速測(cè)儀是可拆卸式的，安裝在電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)上，便于將電子速測(cè)儀取下，用作地形、地質(zhì)、工程測(cè)量。
電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)體積小、重量輕，移到室外，用作野外測(cè)量一攝影法，檢定航空攝影機(jī)。
電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)上安裝航空攝影機(jī)(或變焦距攝影機(jī))，用作大型攝影經(jīng)緯儀或作具有能測(cè)定方位的大型跟蹤記錄儀。
二、構(gòu)造航空攝影機(jī)電子激光速測(cè)儀，由電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)(1)、激光變色準(zhǔn)直器(2)、電子計(jì)算機(jī)(3)等三部分組成(見(jiàn))。
1.電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)(1)包括轉(zhuǎn)臺(tái)(1－9、10)、活動(dòng)框架(1－3、6、7、8)和電子速測(cè)儀(1－1)、用以觀測(cè)被測(cè)試航空攝影影機(jī)(1－16)的角度。轉(zhuǎn)臺(tái)底座(1－12)有三個(gè)調(diào)節(jié)螺旋(1－13)，用來(lái)調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)的水平。轉(zhuǎn)臺(tái)(1－9)與輪骨(1－10)剛性連接，相對(duì)底座繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其上有活動(dòng)框架機(jī)構(gòu)(1－3、6、7、8)，供安裝航空攝影機(jī)用；調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能使活動(dòng)框架縱、橫向水平轉(zhuǎn)動(dòng)，與準(zhǔn)直筒的可變孔徑相配合，調(diào)整航空攝影機(jī)物鏡(1－17)前節(jié)點(diǎn)(S1)對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)臺(tái)中心(T0)。電子速測(cè)儀支架(1－2)與轉(zhuǎn)臺(tái)平面(1－9)剛性連接，上部與電子速測(cè)儀固接，其水平度盤(pán)可作360轉(zhuǎn)動(dòng)，用以測(cè)量電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度；垂直度盤(pán)用以校驗(yàn)觀測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)平面的水平。穩(wěn)定軸(1－14)與園盤(pán)(1－15)用以保持轉(zhuǎn)臺(tái)平面的水平穩(wěn)定性。
2.激光變色準(zhǔn)直器(2)包括光學(xué)準(zhǔn)直器(2－1、2、3、4、5)、電子調(diào)色單光器(2－11、2－12)。 光學(xué)準(zhǔn)直器(2－1、2、3、4、5)由準(zhǔn)直筒(2－3)和升降機(jī)構(gòu)組成。準(zhǔn)直筒(2－3)的前端裝有快門(mén)和可變孔徑機(jī)構(gòu)(2－1)，可作攝影量測(cè)法之用。準(zhǔn)直筒的里面裝有物鏡(2－2)，其焦距f＝750毫米；準(zhǔn)直筒的后部裝有伸縮筒(2－5)，可作準(zhǔn)直分劃版(2－4)調(diào)焦之用。在準(zhǔn)直器的分劃管孔上，裝有園形條紋網(wǎng)版，可用目視觀測(cè)法或攝影測(cè)量法，測(cè)定被測(cè)試航空攝影機(jī)的清晰度。
電子調(diào)色單光器(2－11、12、13、14、15)由激光器(2－12)、電子分光器(2－11)、基座(2－15)和升降機(jī)構(gòu)(2－13、14)組成，用作光學(xué)準(zhǔn)直器的不同顏色的光源；其升降機(jī)構(gòu)可使光源照準(zhǔn)園形分劃版。
3.電子計(jì)算機(jī)(3)用以?xún)?chǔ)存、打印電子轉(zhuǎn)臺(tái)上電子速測(cè)儀實(shí)測(cè)的角度值。通過(guò)電子計(jì)算機(jī)(3)對(duì)角度和距離等數(shù)據(jù)，運(yùn)用程序計(jì)算檢定出被測(cè)試航空攝影機(jī)的焦距(fk)，主點(diǎn)坐標(biāo)(XoYo)畸變差(△d)的數(shù)值。
三、使用方法1.測(cè)定前的調(diào)整工作打開(kāi)被測(cè)航空攝影機(jī)的快門(mén)，將不透明的方格網(wǎng)版安置在鏡箱的承片框上。把被測(cè)試航空攝影機(jī)安裝在活動(dòng)框架上，并把鏡箱承片框UV方向轉(zhuǎn)到水平位置；把準(zhǔn)直筒水平的上升或下降，使準(zhǔn)直光軸與被測(cè)試航空攝影機(jī)物鏡光闌同高，并傾斜對(duì)準(zhǔn)電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)中心；再把準(zhǔn)直筒安平，照準(zhǔn)被測(cè)試航空攝影機(jī)物鏡光闌中心；把準(zhǔn)直筒的孔徑調(diào)至最小，電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)向左和右轉(zhuǎn)動(dòng)，被測(cè)試航空攝影機(jī)向縱、橫水平移動(dòng)，同時(shí)在方格網(wǎng)版上觀視園形影相的情況，直至呈現(xiàn)全部園形影相為止；此時(shí)被測(cè)試航空攝影機(jī)物鏡的前節(jié)點(diǎn)(S1)，已經(jīng)正確對(duì)準(zhǔn)電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)中心(To)。
2.自測(cè)精度航空攝影機(jī)裝入活動(dòng)框架，將電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)放在零位，選取部分角度目標(biāo)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，用電子速測(cè)儀對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)部分角度的目標(biāo)，從水平度盤(pán)讀出角度值，與轉(zhuǎn)臺(tái)零位角度相比之差，糾正后，即可確定電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)的測(cè)角精度。
3.觀測(cè)角度先把電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)放在零位置，用電子速測(cè)儀正鏡照準(zhǔn)側(cè)面目標(biāo)A，反鏡選取另側(cè)面目標(biāo)B(目標(biāo)A、B是在電子速測(cè)儀兩側(cè)作瞄準(zhǔn)測(cè)角之用)。把鏡箱承片框X方向轉(zhuǎn)到水平位置，用放大鏡觀視不透明方格網(wǎng)版上的中心線(xiàn)，使其與準(zhǔn)值分劃影相相重合；把電子速測(cè)儀水平度盤(pán)調(diào)到零位，先向右逐次地轉(zhuǎn)動(dòng)電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)，使各個(gè)方格線(xiàn)與準(zhǔn)直分劃影相重合，并記錄、打印電子速測(cè)儀水平度盤(pán)照準(zhǔn)兩側(cè)目標(biāo)A和B的各個(gè)角度值。把鏡箱承片框Y方向轉(zhuǎn)到水平位置，按上述方法測(cè)出Y方向上各個(gè)格線(xiàn)的角度值。把測(cè)出的X方向和Y方向各個(gè)位置的(A)角度值和(B)角度值進(jìn)行平均，即(∠A1′＋∠B1′)/2 …………(∠A8++∠B8′)/2 、 (∠A1＋∠B1)/2 ………… (∠A8＋∠B8)/24.用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序計(jì)算將被測(cè)試航空攝影機(jī)的X和Y方向上得出各個(gè)位置的平均角度值，分別代入以下計(jì)算式，用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序計(jì)算，得出被測(cè)試航空攝影機(jī)的焦距(fk)、主點(diǎn)坐標(biāo)(XoYo)和畸變差(△d)的數(shù)值。
鏡箱焦距(fk)的計(jì)算式Sinθ1－i＝ 1/2 · (β′1-iβ1－i)/(Sin2β′1－i)f1－i＝ (2d)/(tg(β′1－i-θ1-i)+tg(β1－i+θ1-i))tgω1－i＝ (tg(β′1－i-θ1-i)+tg(β1－i+θ1-i))/2fk=Σ x1-if ·tg2ω+ Σ Y1-if ·t g2ωΣ x1-itg2ω+Σ Y1- itg2ω]]>鏡箱主點(diǎn)坐標(biāo)(XoYo)的計(jì)算式θ平均＝ (Σ1-ISinθ·Sin4β′)/(Σ1-iSin4β′)xo＝fk·tgθx平均。
Yo＝fk·tgθy平均。
鏡箱畸變差(△d)的計(jì)算式△d′x1－i＝fk·tg(β′1－i－θx平均)－(d－xo)△dx1－i＝fk·tg(β′1－i＋θx平均)－(d＋xo)△d′y1－i＝fk·tg(β′－1 i－θy平均)－(d－yo)△dy1－i＝fk·tg(β1－i＋θy平均)－(d＋yo)
權(quán)利要求
1.電子激光速測(cè)儀有電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)(1)，光學(xué)準(zhǔn)直器(2---1、2、3、4、5)，電子計(jì)算機(jī)(3)，其特征在于還包括電子速測(cè)儀(1--1)和供給光學(xué)準(zhǔn)直器多顏色光源的電子單光器(2---11、12)。結(jié)構(gòu)原理采用透鏡成像--目視法。
2.權(quán)利要求
1所述的電子激光速測(cè)儀，其特征在于電子速測(cè)儀(1－－1)固定在電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)上部，電子速測(cè)儀水平度盤(pán)隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.權(quán)利要求
1或2所述的電子激光速測(cè)儀，其特征在于安裝航空攝影機(jī)的活動(dòng)框架(1－－3)設(shè)置有縱向、橫向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(1－－－6、7、8)。
4.權(quán)利要求
1所述的電子激光速測(cè)儀，其特征在于電子調(diào)色單光器內(nèi)設(shè)置有激光器(2－－12)和電子分光器(2－－11)，以提高觀察影像的分辨力，提高航空攝影機(jī)對(duì)于不同光色的成像質(zhì)量。
專(zhuān)利摘要
一種檢定航空攝影機(jī)光學(xué)系統(tǒng)特性和成相質(zhì)量的設(shè)備和方法。采用獨(dú)特的透鏡成相一目視法；準(zhǔn)直物相通過(guò)航空攝影機(jī)物鏡，在鏡箱承片框的方格網(wǎng)版上構(gòu)相，用放大鏡作目視檢影，直接觀察成相質(zhì)量。激光變色準(zhǔn)直器設(shè)有激光源，以提高觀測(cè)影相的分辨力；電子測(cè)角轉(zhuǎn)臺(tái)上的電子速測(cè)儀，可以測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)角的系統(tǒng)差，測(cè)角精度士1秒；對(duì)實(shí)測(cè)結(jié)果自動(dòng)記錄、打印和程序計(jì)算。
文檔編號(hào)G01M11/02GK86205726SQ86205726
公開(kāi)日1988年2月24日 申請(qǐng)日期1986年8月15日
發(fā)明者李維綱 申請(qǐng)人:李維綱導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan