Маркировочный геознак Советский патент 1979 года по МПК G01C15/00 G01C11/00 

(54) МАРКИРОВОЧНЫЙ ГЕОЗНАК

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено ДЛЯ маркировки и индикации опорных ориентиров с известными геодезическими координатами.

Известны геознаки для маркировки геодезического обоснования исг1Ь1тательных с лигонов (геотестов), имеющие различнь форму и размеры. Наибольшая точность наведения марки стереоприбора на центр изображения геознака обеспечивается при выборе его формы в виде креста или квадрата. Кроме того, опознаваемость на аэроснимках у линейных знаков выше, чем у круглых или точечных, а наибольший оптический контраст создает сочетание белого и черного цветовГ1.

С появлением аппаратуры теплового и радиолокационного картографирования мест11();::ти возникла новая задача исследований и калиброржи ее фотограмметрических характеристик по снимкам испытательиь1Х гертесlf)B

Создавая необходимый контраст в оптическом диапазоне, известные геознаки обладают низкими контрастами в инфракрасном

и радиодиапазонах, которые одновременно с принятой формой и размерами не позволяют производить их обнаружение и опознавание на тепловь1х и радиолокационных снимках существующих испытательных геотестов. Целью изобретения является обеспечение опознаваемости геознака на многоспектраль нь1х снимках (в оптическом, инфракрасном и радиодиапазонах электромагнитных излучений).

Цель достигается тем, что в маркировочном знаке, содержащем крест, выложенный из бетонных ПЛИТ, окрашенных в белый цвет, окончания усов выполнены в виде клиньев, на кресте установлен металлический уголковый отражатель сотового типа, а вокруг

креста выложен окружающий фон из теплои оптикоконтрастного- материала.

Для обеспечения уверенного обнаружения геознаков на тепловь|х снимках необходимо, чтобы знак геотеста имел по отношению к окружающему его фону тепловой контраст, значительно превышающий температурную чувствительность аппаратуры теплового картографирования. Выбор конструкции и материалов для изготовления геознаков, различимых в ИК диапазоне, должен производиться с учетом того, что для создания геотеста потребуется большое количество . геознаков, размещенных на обширной территории. Кроме того, геознаки не должны быть излишне сложны и дороги в изготовлении и должны характеризоваться долговечностьй и простотой эксплуатации, не требующей постоянного наличия сложного вспомогательного инженерного оборудования и обслуживающего персонала.

Исходя из этих практически важных условий, за основу при разработке выбранной крестообразной конструкции геознака принято использование двух твердотельных материалов, обладающих в инфракрасном диапазоне значительной разницей спектральных коэффициентов черноты и одновременно создающих значительный оптический контраст. При этом из одного материала должен быть выполнен крест, а другой материал должен служить теплоконтрастным фоном. Собственное излучение креста и фона может быть вычислено по известной формуле:

ГИ9- 10

B;(-SA

Л5 ехрС14-5 8/АТ)-}}

где BX- спектральная яркость (лучистость); Д - температура источника излучения; К - длина волны излучения; &Л - спектральная степень черноты. Тепловой контраст креста на окружающем фоне может быть вычислен по формуле:

Вл Ф -Вдк

к ВА Ф

где Влф--- спектральная яркость фона;

Вл.ц- спектральная яркость креста.

В качестве легко обнаруживаемых ориентиров на снимках, получаемых с помощью применяемых в настоящее время картографирующих радиолокационных станций бокового обзора (РЛС БО), применяют наземные уголковые отражатели. С учетом необходимости проведения съемок геотеста на встречных и других курсах уголковый отражатель должен быть всенаправленным.

На чертеже показан описываемый маркировочный геознак, где 1 - крест, 2 - теплои оптикоконтрастный фон, 3 - уголковый отражатель, 4 - соединительный слой, 5 теплоизоляционный слой.

Как известно, оптимальные размеры изображения маркировочного знака в виДе креста должны составлять 0,05-НЗ,1 мм по длине и 0,02,03 мм по ширине «усов. С одной стороны, фотографирование геотеста в целях калибровки аппаратуры должно производиться в различных масштабах, при которых размеры изображения маркировочного знака будут существенно изменяться. С

662800

другой стороны, по отношению к размерам, применяемых для калибровки аэрофотоаппаратов знаков, плановые размеры геознака из-за более низкой геометрической разрешающей способности аэротеплографов должны

быть значительно увеличены. Поэто.му без

применения специальных конструктивных рещений точность наведения марки фотограм метрического прибора на центр изображения

геознака будет снижена.

С целью обеспечения при разномасштабной съемке гёотеста одинаковой и высокой точности наведения крестообразной марки прибора на центр изображения геознака, в форму его креста введено конструктивное изменение в виде сужающихся окончаний

J «усов, облегчающих отыскание осевых линий креста, которые пересекаются в его центре.

Вокруг креста выложен слой из теплоконтрастного материала, заполняюи ий промежутки между «усами креста и имеющий

0 внешние очертания квадратной формы. Между слоем креста и его обрамлением по вертикальной границе уложен слой теплоизоля- . ционного материала. С целью обеспечения у геознака одновременно оптического и теплоJ вого контраста с учетом других изложенных условий и требований, в качестве материала для изготовления креста может быть применен бетон, а в качестве теплоконтрастного материала для изготовления фоновой поверхности можно применить асфальт, темный

0 цвет которого одновременно повышает и оптический контраст в изображении геознака. Для повыщения оптического и теплового контраста поверхность бетонного креста следует окрасить в белый цвет известью или краской. Плановые геометрические размеры геознака рассчитываются, исходя из разрещающей способности испытываемых аэротеплографов.

В центре бетонного креста с помощью соединительного слоя - эпоксидного клея

0 (или цементного раствора) укреплен металлическьгй уголковый отражатель. Для обеспечения всеьаправленности отражения сигналов РЛС БО конструкция уголкового отражателя имеет форму сотового типа в виде четырех элементарных уголковых отражателей. Геометрические размеры четырехуголкового отражателя рассчитываются из условий дальности действия испытываемых РЛС БО и получения сигнала от отражателя требуемого или допустимого уровня.

o Маркировочный геознак укладывают в квадратную яму, вырытую в земле, на слой щебенки или песка, покрытый теплоизоляционным материалом, и ориентируют горизонтально с требуемой точностью. При этом внешняя поверхность геознака должна быть

i приподнята над уровнем земной поверхности на 8-10 см, чтобы уменьшитьвозможность его загрязнения. С целью повышения технологичности работ при строительстве геотеста, крест и фон универсального геознака могут быть выложены из отдельных изготовленных плит.

Реализация изобретения позволит на одном участке местности сосредбточиТьтркгШ существу разных геотеста и, л с пользуя единое геодезическое обоснование, создать универсальный геотест для летных испытаний фотограмметрических характеристик аппаратуры оптического, теплового, радиолокацистного, лазерного и телевизионного картографирования.

Использование геознака упрощает паспортизацию геотеста и обеспечивает одинаковую точность изготовления .геотеста для всех спектральных зон, что позволяет унифицировать методику съемки и автоматизированной обработки результатов фотограмметрических измерений, а также идентифицировать результаты обработки спектрозональных снимков.

Формула изобретения

Маркировочный геознак, содержащий --крест, выложенный из бетонных плит, окрашенных в белый цвет, отличающийся тем, что, с целью обеспечения опознаваемости геознака на многоспектральных снимках,окончания усов креста в немвыполнены в виде Клиньев, на кресте Установлен металлический уголковый отражатель сотового типа, а вокруг креста выложен окружающий фон из тепло- и оптикоконтрастного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Коломиец Г. Е. Об оптимальных форs мах и размерах маркировочных знаков, используемых при калибровке аэрофотоаппаратов Ж. «Геодезия и картография, № 3, 1971.