СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ МАРШРУТНОЙ АЭРОСЪЕМКИ Российский патент 2003 года по МПК G01C11/00 

Изобретение относится к способам проведения маршрутной аэросъемки, в т. ч. многоспектральной, подстилающей поверхности с борта летательных аппаратов (ЛА).

Известны способы проведения маршрутной аэросъемки (в т.ч. многоспектральной) с борта ЛА, которые включают горизонтальный полет ЛА над подстилающей поверхностью и плановое и/или перспективное (в т.ч. в режиме бокового обзора) фотографирование (съемку), как правило, с перекрытием кадров - см., например, "Аэросъемка", "Аэрофотосъемка", Большая Советская Энциклопедия, т. 2, М., Изд-во "Советская энциклопедия", 1970 г., стр. 492-494.

Известно также, что в качестве носителей съемочной аппаратуры используются преимущественно из атмосферных ЛА - самолеты (в т.ч. дельтапланы и малоразмерные дистанционно пилотируемые ЛА), вертолеты и автожиры, из внеатмосферных ЛА - искусственные спутники на низких и средних орбитах; при этом ближайшим аналогом признан способ проведения аэросъемки с ЛА самолетной схемы - см. , например, В.Вельцер "Аэроснимки в военном деле", М., Воениздат, 1990 г. , стр. 48, рис. 1.42 - который позволяет, в частности, работать по малым локальным участкам подстилающей поверхности и при этом - в случае применения малоразмерных ЛА - не является чересчур громоздким, дорогим и неоперативным.

Однако способ-ближайший аналог требует наличия квалифицированного персонала для подготовки и проведения пуска ЛА, управления полетом, осуществления послеполетных регламентов двигательной установки, системы управления, целевой нагрузки и т.д.

Целью предлагаемого изобретения является создание способа проведения аэросъемки локальных участков подстилающей поверхности по автономной (в т.ч. "жесткой") программе, допускающего участие неквалифицированного (малоквалифицированного) персонала в работах с ЛА.

Указанная цель достигается тем, что аэросъемку проводят с борта ЛА - ракетоплана, запускаемого по маршруту съемки по баллистической траектории со стартовым углом наклона к горизонтали от 40 до 89^o, который в верхней точке баллистической траектории увеличением аэродинамического качества переводят в планирующий полет по маршруту съемки, при снижении ЛА на 20-60% от достигнутой максимальной высоты подъема его разворачивают на обратный курс и возвращают в зону запуска.

Схема функционирования ЛА по предложенному способу представлена на фиг. 1. Приняты обозначения:
1 - точка старта (точка О),
2 - баллистическая кривая,
3 - зона максимальной высоты подъема ЛА (расчетная точка L),
4 - участок планирования,
5 - зона разворота по азимуту (расчетная точка R),
6 - зона посадки (расчетная точка К).

Аэродинамическая схема ракетоплана (РП) представлена на фиг.2 (вариант). Приняты обозначения:
7 - фюзеляж (корпус) РП,
8 - поворотное крыло,
9 - стабилизатор/руль,
10 - реактивный двигатель (например, ракетный двигатель твердого топлива),
11 - целевая нагрузка (аэрофотоаппарат, видеокамера, радиолокационная станция, радиационный датчик и т.п.).

В наиболее простом варианте проведение аэросъемки по данному способу осуществляется следующим образом. Ракетоплан устанавливают под углом ϕ= (40-89)^o к горизонту в азимутальной плоскости съемки (фиг.1, поз. 1 - точка О) - с целью одновременного набора высоты и выхода на заданный маршрут. Производится запуск РП, который за счет тяги реактивного двигателя (фиг.2, поз. 10) начинает движение по баллистической кривой (фиг.1, поз. 2) в азимутальной плоскости съемки. Достигнув за весьма непродолжительное время максимальной высоты подъема (фиг.1, поз. 3 - точка L), РП разворачивает крыло (фиг. 2, поз. 8) относительно фюзеляжа (фиг.2, поз. 7) для реализации режима планирования с максимальным значением аэродинамического качества (т.е. максимизацией отношения аэродинамической подъемной силы, создаваемой в основном крылом, к общему аэродинамическому сопротивлению ЛА). Участок планирования (фиг. 1, поз. 4) до зоны разворота (фиг.1, поз. 5 - точка R) располагается в той же азимутальной плоскости, что и баллистическая кривая (фиг.1, поз. 2), и по тому же маршруту (т.е. аппарат удаляется от точки старта).

Зона разворота (фиг.1, поз. 5) определяется из соображений досягаемости для ЛА после разворота зоны посадки (фиг.1, поз. 6 - точка К) на режиме планирования назад по маршруту съемки; это соответствует снижению ЛА на 20-60% от достигнутой максимальной высоты подъема (другими словами
H_R=(0,4-0,8) Н_max, см. фиг.1).

При развороте РП на высоте, большей указанного интервала, протяженность маршрута съемки является неудовлетворительной, при развороте РП на высоте, меньшей указанного интервала, энергетики режима планирования не хватит для достижения требуемой зоны посадки вблизи точки старта.

Маршрутная аэросъемка (в т.ч. многоспектральная, например, в видимом, и/или инфракрасном, и/или ультрафиолетовом, и/или радиолокационном, и/или рентгеновском и т.п. диапазонах) производится посредством специализированного оборудования - целевой нагрузки ЛА (фиг.2, поз. 11).

Простота, оперативность и относительная дешевизна проведения аэросъемки малых локальных участков подстилающей поверхности в рамках предложенного технического решения, особенно при выполнении специальных задач (например, при чрезвычайных ситуациях, в военном деле и т.п.) с привлечением неквалифицированного (малоквалифицированного) персонала, позволяет прогнозировать появление и развитие нового класса перспективных специализированных ЛА-РП.

Изобретение относится к способам проведения маршрутной аэросъемки, в т. ч. многоспектральной, подстилающей поверхности с борта летательного аппарата. Способ включает проведение маршрутной аэросъемки с борта ракетоплана. Ракетоплан запускается по маршруту съемки по баллистической траектории со стартовым углом наклона к горизонтали от 40 до 89^o. В верхней точке баллистической траектории увеличением аэродинамического качества ракетоплан переводят в планирующий полет по маршруту съемки. При снижении ракетоплана на 20 - 60% от достигнутой максимальной высоты подъема его разворачивают на обратный курс и возвращают в зону запуска. Технический результат состоит в обеспечении проведения аэросъемки локальных участков подстилающей поверхности по автономной программе, участии в работе неквалифицированного персонала, простоте, оперативности и относительной дешивизне проведения аэросъемки локальных участков. 2 ил.

Способ проведения маршрутной аэросъемки, в том числе многоспектральной, подстилающей поверхности с борта летательного аппарата (ЛА), отличающийся тем, что аэросъемку проводят с борта ЛА-ракетоплана, запускаемого по маршруту съемки по баллистической траектории со стартовым углом наклона к горизонтали от 40 до 89^o, который в верхней точке баллистической траектории увеличением аэродинамического качества переводят в планирующий полет по маршруту съемки, при снижении ЛА на 20-60% от достигнутой максимальной высоты подъема его разворачивают на обратный курс и возвращают в зону запуска.