ВЕРТИКАЛЬНЫЙ АЭРОФОТОТРАНСФОРМАТОР С СИСТЕМАТИЗИРОВАННОЙ НАВОДКОЙ Советский патент 1928 года по МПК G03B27/68 

На фиг. 1 чертежа изображен перспективный вид предлагаемого аэрофототрансформатора, на фиг. 2-7 - его детали и на фиг. 8 - схемы, поясняющие процесс наводки.

Камера поддерживается над столиком-экраном с помощью фермы, шарнирно соединенной с двумя алидадами, позволяющими ставит камеру во всевозможные положения относительно экрана с постоянным прохождением осей вращательных движений через его центральную точку. Аэрофототрансформатор состоит из следующих главных частей:

1. Столик-экран А₁ установлен на вертикальной стальной ножке А₂, покоющейся в трехногой станине А₃, с установкой последней по трем винтам (фиг. 2); он имеет микрометренное вращение около оси J, J ножки.

2. Горизонтальная двухконечная алидада В₁ снабжена диоптрами, оптическая ось которых х-х проходит через плоскость столика и ось J-J его ножки (фиг. 2).

3. Четырехконечная качающаяся алидада C₁ (фиг. 3) имеет шарнирную связь с диоптрами оси х-х горизонтальной алидады, а с диоптрами остальных двух концов образует качающуюся ось у-у, перпендикулярную х-х. Оси х-х и у-у постоянно пересекаются с осью J-J в плоскости столика-экрана и его центре. Шарниры оси y-y несут на себе приспособления, поддерживающие ферму, которая несет фотокамеру. Эти приспособления (фиг. 4) позволяют всей ферме вращаться около оси y-y и прямолинейно перемещаться относительна столика-экрана. Все движения плавны и микрометренны. Вращение около оси y-y достигается следующим образом: штурвал А (фиг. 4) вращает винт J-J; в результате производится перемещение по оси винта гайки В с ползунками, скользящими по особой направляющей, и хвостовым отростком (фиг. 5). Хвостовой отросток входит в отверстие ползуна. Указанный механизм расположен на одной стороне четырехконечной алидады, но треугольный элемент, изображенный на фиг. 4, жестко связан особой рамой с другим таким же элементом на другой стороне алидады; вращение оси y-y даже при этом одностороннем действии получается без перекоса. Линейное перемещение фермы относительно столика-экрана осуществляется следующим образом: штурвал С (фиг. 4) вращает винт 2-2. Вследствие этого, вдоль оси винта перемещается фасонная гайка D, а с нею ферма 3, проходящая своими длинными трубчатыми сторонами через отверстия в вершине треугольного элемента. Эта рамка схватывает двумя медными отливками ферму 3 в пределах ее нижнего пояса. Одновременность действия обоих винтов 2-2, расположенных на обоих концах четырехконечной алидады в описанных треугольных элементах и с аналогичным устройством рамок, схватывающих и несущих ферму 3, достигается гибкой передачей движений одного винта другому с помощью шестерни и цепи Галля. В виду того, что четырехконечная алидада несет на себе нагрузку от всех подвижных частей прибора, ее шарнирное соединение с горизонтальной алидадой у диоптров оси х-х является только направляющим, но отнюдь не несущим устройством. Вся нагрузка передается на особую медную подушку (фиг. 6), которая укреплена на стальной ножке прибора и своими щеками принимает стальные дугообразные элементы, укрепленные на нижней части четырехконечной алидады. Один из этих дугообразных элементов снабжен стальным языком с прорезью, в которую входит медный ползун. В отверстие этого ползуна входит хвостовой отросток гайки, скользящей вдоль оси винта 4-4 при вращении штурвала Г (фиг. 6). Таким образом осуществляется вращение алидады около оси х-х, а с нею и всего прибора около той же оси. Упомянутая гайка с отростком снабжена особыми ползунками, скользящими в направляющих, параллельных оси винта 4-4, что снимает с винта всевозможные нагрузки в направлении перпендикулярном его оси, т.-е. предохраняет его от возможности изгиба.

4. Камера трансформатора предназначена для наиболее типичного фотоаппарата. Она приспособлена для пленок и имеет для этого по краям две катушки для перематывания снимков при их последовательной трансформации, во избежание разрезки маршрутной полосы. Пленка проходит между двумя стеклами особой пружинной крышки, что обеспечивает ей плоскую форму. Расстояние от пленки до об′ектива выбирается равным главному фокусному расстоянию фотоаппарата, производившего с′емку, для чего создается конструкция, допускающая варьирование этого расстояния в пределах ходовых фокусных расстояний (18-50 см). Для каждого данного увеличения, выбираемого в каждом отдельном случае по общим условиям аэрофотос′емочных работ, при чем данному увеличению будет соответствовать огромная серия снимков, а иногда и вся масса фотос′емочного материала данной операции, выбирается соответствующий об′ектив, и, таким образом, проводится в жизнь принцип подобия оптических пирамид с′емки и трансформации. При указанном условии в масштабе фотоплана высота полета является высотой расположения об′ектива трансформатора над столиком экрана, и потому вся камера со всеми непосредственно ее движущими приспособлениями устанавливается на раме, которую можно перемещать в пределах верхнего пояса фермы в положение, отвечающее различным ходовым увеличениям (фиг. 7). В пределах этой рамы камера имеет два взаимно перпендикулярных движения: одно в пределах каретки КК, а другое вместе с этой кареткой по стержням рамы ЛЛ. Кроме этих движений, камера может вращаться около своей оптической оси, при чем все эти движения микрометренны и обеспечивают точную наводку.

Исходными данными систематизированной трансформации являются фотоснимок, запечатлевший четыре геодезических точки, и геодезический планшет, на котором в желаемом масштабе эти точки обозначены. На том и на другом проводятся две диагонали или засекается центральная пятая точка. После этого, планшет прокалывается иглой в точке 5 и переносится на столик-экран таким образом, чтобы игла попала в центр столика. Далее, путем отсасывания воздуха из полой внутренности стола, бумага планшета плоско прилипает к его поверхности, усеянной рядом отверстий. Путем микрометренного вращения столика около оси J-J одна из диагоналей планшета, например, 1-5-3 (фиг. 8), совмещается с осью х-х путем визирования через диоптры горизонтальной алидады на вертикальные иглы, устанавливаемые в особых маленьких отливочках над точками 1 и 3. Далее включается свет, и на столик-экран падает совершенно произвольно изображение фотоснимка с его четырьмя точками опоры и пятой засеченной (это изображение на фиг. 8 обозначено пунктиром). Путем двух взаимно перпендикулярных движений камеры вдоль каретки КК и вместе с кареткой вдоль стержней рамы ЛЛ точка 5₁ снимка может быть совмещена с точкой 5 планшета, а соответствующий поворот камеры около ее оси совместит диагонали обоих четыреугольников. Однако, это будет только совмещением прямых, но не отрезков, и точки 1 и 3, вообще говоря, не попадут в точки 1₁ и 3₁. Это произойдет от того, что не учтены еще правильно наклон камеры и высота полета. Если теперь будут вращать весь прибор около оси у-у, перпендикулярной к х-х, то плоскость оптического треугольника с вершиной в об′ективе камеры и основанием в точках 1₁ и 3₁ будет пересекаться с плоскостью стола только по линии перпендикулярной к оси вращения у-у, т.-е. по линии х-х. Это значит что указанное вращение вызовет только движение точек 1₁ и 3₁ по прямой х-х, без сдвижения их вправо или влево от этой линии, при чем точка 5₁, лежащая на пересечении осей вращения, останется неподвижной. Таким образом, можно будет точки 1₁ и 3₁ разместить относительно точек 1 и 3 так, чтобы прямая 1-5-3 оказалась внутри прямой 1₁-5₁-3₁ (или наоборот) и расстояния 1-1₁ и 3-3₁ были пропорциональны отрезкам 1-5 и 3-5. Таким путем будет учтен угол наклона. Останется только, учитывая высоту путем линейных перемещений фермы относительно столика-экрана, совместить диагонали 1₁-5₁-3₁ и 1-5-3. То обстоятельство, что после указанных манипуляций диагонали 2-5-4 и 2₁-5₁-4₁ еще не совместились, является следствием только того, что не учтена вторая составляющая крена камер, имевшего место в момент с′емки, т.-е. еще не достает поворота около оси х-х. Последний поворот осуществляется с помощью винта Г (фиг. 6), и этим кончается процесс трансформации, так как при условии правильной ориентировки точек планшета и верного их отыскания на фотоснимке, совмещение всех четырех опорных пунктов, в результате указанного процесса, неизбежно. Остается заменить планшет фотобумагой и на ней зафиксировать исправленное изображение фотоснимка в фотоплан. Ряд последовательных схем на фиг. 8 поясняют этот процес наводки.

1. Вертикальный аэрофототрансформатор с систематизированной наводкой, отличающийся применением шарнирного соединения, при помощи двух алидад со взаимно перпендикулярными осями вращения, между столиком-экраном и фермой, поддерживающей над столиком фотографическую камеру, с целью получения возможности установки камеры в любом положении по отношению к плоскости столика, с постоянным прохождением осей вращательных движений через его центральную точку.

2. Форма выполнения указанного в п. 1 вертикального аэрофототрансформатора, отличающаяся тем, что столик-экран А₁, установленный на треноге А₃, снабжен поворотной на его ножке А₂ алидадой В₁ с осями х-х, проходящими через верхнюю плоскость столика А₁, на каковой алидаде подвешена на осях х-х вторая четырехконечная алидада C₁, несущая на осях у-у, перпендикулярных в плоскости столика к осям х-х, ферму 3, вверху которой расположена фотографическая камера, подвижная по двум взаимно-перпендикулярным направлениям, перпендикулярным к оси фермы.