DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-318-326


УДК528.067

ПОДХОД К ВЕДЕНИЮ АЭРОСЪЕМКИ МЕСТНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПОНОВКИ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ КАМЕР



Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Григорьев А.Н., Алтухов А.И., Коршунов Д.С. Подход к ведению аэросъемки местности с использованием компоновки оптико-электронных камер // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 3. С. 318–326. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-3-318-326


Аннотация
Предмет исследования. В статье предложен подход к ведению аэросъемки местности, обеспечивающий фотограмметрическое качество снимков, необходимое для создания ортофотопланов с высоким картографическим подобием. Актуальность подхода определяется снижением картографического подобия ортофотопланов местности в случае автоматизированной обработки снимков, полученных с беспилотного летательного аппарата в условиях возмущенного полета. В частности, на ортофотопланах формируются артефакты, снижающие адекватность представления местности на изображении и препятствующие корректному визуальному дешифрированию изображений. Предложенный авторами подход обеспечивает получение плановых снимков местности, в результате автоматизированной обработки которых формируются ортофотопланы местности с улучшенным картографическим подобием. Описание подхода. В основу подхода к ведению аэросъемки местности положена идея использования компоновки оптико-электронных камер, функционирование которых реализуется на основе анализа данных навигационных измерений. Предложенный подход позволяет минимизировать перспективные геометрические искажения на снимках, возникающие в процессе полета при выполнении разворотов беспилотным летательным аппаратом по тангажу, крену и рысканию. Этим обеспечивается выполнение условий плановой аэросъемки и, как следствие, получение аэроснимков с требуемым фотограмметрическим качеством. Отсутствие перспективных геометрических искажений на снимках позволяет создать ортофотоплан местности без видимых искажений. Основные результаты. Разработана модель геометрических искажений аэроснимка, позволяющая анализировать влияние отклонения линии визирования оптико-электронной камеры от направления в надир на возникновение перспективных геометрических искажений на снимках. Приведены результаты расчетов параметров проекции кадра на земную поверхность для объективов с различным угловым полем зрения. На основе результатов анализа предложен подход к ведению аэросъемки с использованием компоновки оптико-электронных камер, обеспечивающей получение плановых снимков местности в условиях совершения маневров беспилотным летательным аппаратом. Практическая значимость. Подход к ведению аэросъемки местности с использованием компоновки оптико-электронных камер позволяет получать плановые снимки без использования дополнительных технических средств стабилизации съемочной аппаратуры, что обеспечивает сохранение аэродинамического качества планера беспилотного летательного аппарата. Кроме того, применение предложенного авторами технического решения сохранит передаточные характеристики объективов оптико- электронных камер, установленных в корпусе беспилотного летательного аппарата и функционирующих в условиях существенного изменения температуры окружающей среды. Результаты экспериментов демонстрируют повышение картографического подобия ортофотопланов при выборе для их создания снимков, полученных в условиях использования компоновки оптико-электронных камер для ведения аэросъемки.

Ключевые слова: аэросъемка, геометрические искажения снимков, компоновка оптико-электронных камер, плановый снимок

Список литературы
  1. Назаров А.С. Фотограмметрия: учебное пособие для студентов ВУЗов. Мн.: Тетра Системс, 2006. 368 с.
  2. Моисеев В.С. Динамика полета и управление беспилотными летательными аппаратами: монография. Казань: Редакционно-издательский центр «Школа», 2017. 416 с. (Современная прикладная математика и информатика).
  3. Безменов В.М. Фотограмметрия. Построение и уравнивание аналитической фототриангуляции: учебно-методическое пособие для студентов физического факультета КГУ, обучающихся по специальности «Астрономогеодезия». Казань: КГУ, 2009. 86 с.
  4. Григорьев А.Н., Коршунов Д.С., Беляев А.С. Прогнозирование качества гиперспектральных снимков космических систем дистанционного зондирования // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. 2010. № 629. С. 143–147.
  5. Веселов Ю.Г., Островский А.С., Сельвесюк Н.И., Красавин И.В. Оценка предельного разрешения цифровых оптико-электронных систем дистанционного зондирования земли с использованием теории линейных систем // Известия ЮФУ. Технические науки. 2013. № 3(140). С. 84–89.
  6. Бакланов А.И. Системы наблюдения и мониторинга. М.: Бином, 2014. 234 с.
  7. Алтухов А.И., Шабаков Е.И., Коршунов Д.С. Повышение качества изображений путем синтезирования космических снимков с разной экспозицией // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 1. С. 24–30. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-1-24-30
  8. Korotaev V.V., Maraev A.A. Sources and Detectors of Optical Radiation. St. Petersburg: ITMO University, 2017. 104 p.
  9. Горбачёв А.А., Коротаев В.В., Ярышев С.Н. Твердотельные матричные фотопреобразователи и камеры на их основе: учебное пособие. СПб.: НИУ ИТМО, 2013. 98 с.
  10. Vasilev A.S., Korotaev V.V. Research of the fusion methods of the multispectral optoelectronic systems images // Proceedings of SPIE. 2015. V. 9530. P. 953007. doi: 10.1117/12.2184554
  11. Григорьев А.Н., Дудин Е.А., Коршунов Д.С., Октябрьский В.В. Концептуальная и аналитическая модели ведения оптико-электронной съемки с априорной экспонометрией на борту космического аппарата // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 128–138. doi: 10.21046/2070-7401-2017-14-3-128-138
  12. Занин К.А. Выбор параметров оптико-электронной космической системы наблюдения по качеству изображения // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2007. № 11. C. 30–37.
  13. Васильев А.С., Коротаев В.В., Краснящих А.В., Лашманов О.Ю., Ненарокомов О.Н. Совмещение тепловизионного и телевизионного изображений при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений // Известия вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55. № 4. С. 12–16.
  14. Васильев А.С., Краснящих А.В., Коротаев В.В., Лашманов О.Ю., Лысенко Д.Ю., Ненарокомов О.Н., Широков А.С., Ярышев С.Н. Разработка программно-аппаратного комплекса обнаружения лесных пожаров методом совмещения изображений // Известия вузов. Приборостроение. 2012. Т. 55. № 12. С. 50–56.
  15. Красильников Н.Н. Цифровая обработка 2Dи 3Dизображений: учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2011. 608 с.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2020 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика