RU2188391C1 - Способ создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата - Google Patents
Способ создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2188391C1 RU2188391C1 RU2001109459A RU2001109459A RU2188391C1 RU 2188391 C1 RU2188391 C1 RU 2188391C1 RU 2001109459 A RU2001109459 A RU 2001109459A RU 2001109459 A RU2001109459 A RU 2001109459A RU 2188391 C1 RU2188391 C1 RU 2188391C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- video
- digital
- aircraft
- computer
- frames
- Prior art date
Links
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам картографирования земной поверхности с борта самолета. Съемку производят с борта сверхлегкого самолета при помощи видеокамеры, соединенной с приемниками спутниковой навигационной системы, которые определяют местоположение объекта по радионавигационным сигналам спутниковых навигационных систем, и выполняют координирование центров видеокадров. Полученные данные отображают на дисплее для контроля за результатами видеосъемки и записывают на видеомагнитофон с последующей обработкой на аналого-цифровом преобразователе, который имеет программное обеспечение, реализующее фотограмметрическую обработку цифровых кадров. Обработанные данные видеосъемки оформляют в виде цифрового фотоплана или в виде отдельного слоя электронных карт отраслевых кадастров. Обеспечено снижение стоимости и упрощение способа. 4 з.п.ф-лы.
Description
Предлагаемое изобретение относится к способам картографирования участков земной поверхности, конкретно к созданию цифровых (растровых) топографических фотопланов при помощи съемки, производимой с борта самолета.
Известен способ топографической съемки при помощи электронного тахеометра, в систему которого входят вычислитель, накопитель данных, анализатор полноты и качества съемок, а также устройство графического представления (см. а.с. СССР 1278577, кл.G 01 C 3/30, публ. 23.12.86). Данный способ съемки непригоден для его использования на борту самолета, поскольку при создании цифровых планов с применением летательного аппарата (ЛА) неотъемлемой частью работ является определение местоположения объекта съемки. От конкретного решения данной задачи зависит набор технических средств для осуществления съемки и стоимость исполнения работ.
Известен способ определения координат местоположения объектов по радионавигационным сигналам космических аппаратов спутниковых навигационных систем, при котором сигналы принимают с помощью антенно-приемных устройств, установленных на объектах, при этом антенны образуют прямоугольную систему координат, оси которых параллельны осям объектов (см. патент РФ 2022294, кл. G 01 S 5/00, публ. 30.10.94).
Известен способ зондирования Земли с борта ЛА, включающий поэлементный прием оптического излучения с поверхности Земли, излучение в обратном направлении радиосигнала и прием отраженного радиосигнала, синхронное формирование оптического и отраженного радиосигналов, передачу сигналов в наземный пункт с целью их дальнейшей обработки (см. а.с. СССР 1111582, кл. G 01 S 13/95, 30.12.86). В данном способе задача определения местоположения объекта также решается техническими средствами наземного пункта.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сути является способ сканерной съемки природных ресурсов, включающий сканирование с борта космического летательного аппарата земной поверхности и регистрацию значений ее отражающей способности, при этом линейную развертку сканирования производят в плоскости вертикала Солнца, а ось сканера ориентируют по направлению, обратному направлению на Солнце (см. а.с. СССР 1707474, кл. G 01 C 15/00, публ. 23.01.92 - прототип). В данном решении используют устройства для съемки и определения местоположения, объединенные в систему, установленную на борту летательного аппарата.
Указанный в качестве прототипа способ невыгоден для получения топографических планов участков Земли ввиду его узкой специфичности и высокой стоимости, связанной с размещением на ИСЗ нестандартной дорогостоящей аппаратуры для съемки и обработки кадров.
Технической задачей является упрощение способа съемки, снижение его стоимости.
Технический результат достигается тем, что в способе создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата, при котором на летательном аппарате устанавливают систему для съемки объектов на поверхности Земли, включающую устройства для определения местоположения объекта и записи полученных кадров, съемку производят при помощи видеокамеры, соединенной с комплектом GPS-(Global Position System)-приемников спутниковых навигационных систем, определяющих по радионавигационным сигналам местоположение объекта, данные от GPS-приемников отображают на соединенном с видеокамерой контрольном дисплее для управления полетом и видеосъемкой, записывают вместе с видеоизображениями на видеомагнитофон с последующей обработкой на аналого-цифровом преобразователе, при помощи которого захватывают видеокадры и преобразуют их в цифровой формат, захваченные видеокадры обрабатывают при помощи автоматизированного программного комплекса цифровой фотограммометрии, устанавливаемого на компьютере, и оформляют в виде цифрового фотоплана. При необходимости обработанные в цифровом формате видеокадры оформляют в виде отдельного слоя электронных карт отраслевых кадастров.
Способ также отличается тем, что видеосъемочную систему и контрольный дисплей устанавливают на рабочем месте второго пилота (штурмана) двухместного сверхлегкого самолета, при этом данные с контрольного дисплея используют в полете для управления самолетом и видеосъемкой. В качестве аналого-цифрового преобразователя используют видеомагнитофон, соединенный с TV-тюнером, встроенным в компьютер. Как вариант, в качестве аналого-цифрового преобразователя используют бортовой компьютер, имеющий карту видеозахвата, при этом дисплей компьютера используют для контроля видеосъемки и управления полетом летательного аппарата, а компьютер используют для обработки видеокадров в режиме реального времени.
Таким образом, техническое решение задачи достигается путем использования установленной на борту сверхлегкого самолета системы топографической видеосъемки, состоящей из покупных серийно выпускаемых единиц оборудования: видеокамеры, комплекта навигационных GРS-приемников, видеомагнитофона, аналого-цифрового преобразователя (TV-тюнера), компьютера.
Описанный выше способ реализуется при помощи нижеперечисленного оборудования.
1. Сверхлегкий двухместный самолет "Авиатика-890У":
- взлетная масса 430 кг
- высота полета 3000 м
- скорость 120 км/ч
2. Видеокамера PANASONIC WV-CP412
3. Видеомагнитофон PANASONIC AG-DS550р
4. Комплект из стандартных GРS-приемников HORITA FP-50
5. Цифровой контрольный монитор CITIZEN M938
6. Пульт управления
7. Телевизионный тюнер
8. Персональный компьютер Pentium III
Оборудование позиций 2-6 монтируют на приборной стойке, которую устанавливают вместо кресла второго пилота так, чтобы контрольный монитор (дисплей) был доступен для наблюдения в полете.
- взлетная масса 430 кг
- высота полета 3000 м
- скорость 120 км/ч
2. Видеокамера PANASONIC WV-CP412
3. Видеомагнитофон PANASONIC AG-DS550р
4. Комплект из стандартных GРS-приемников HORITA FP-50
5. Цифровой контрольный монитор CITIZEN M938
6. Пульт управления
7. Телевизионный тюнер
8. Персональный компьютер Pentium III
Оборудование позиций 2-6 монтируют на приборной стойке, которую устанавливают вместо кресла второго пилота так, чтобы контрольный монитор (дисплей) был доступен для наблюдения в полете.
Настройку видеосъемочной системы производят на этапе предполетной подготовки. GPS-приемники настраивают на частоты спутниковых навигационных систем, сигналы от которых имеют устойчивый прием в данном месте в данное время. Для включения системы и производства видеосъемки в полете пилоту достаточно нажать кнопку на пульте управления.
Топографическую съемку поверхности Земли производят поквадратно в соответствии с генеральным планом. Согласно маршрутному заданию пилот совершает полет в указанный квадрат, используя для определения местонахождения самолета данные от GPS-приемников, которые автоматически выводятся на контрольный дисплей. Достигнув указанного в маршрутном листе места, пилот включает систему видеосъемки и барражирует над квадратом по заданной траектории.
Видеокамера автоматически производит видеозапись квадрата и передает изображение на видеомагнитофон.
Одновременно происходит запись данных с GPS-приемников, которые обеспечивают привязку кадров к географическим координатам квадрата местности.
На следующем этапе производят корректировку (калибровку) захваченных кадров с целью устранения аппаратных искажений. Откорректированные кадры передают для обработки в программных комплексах цифровой фотограммометрии. Полученные результаты оформляют в виде цифровых топографических фотопланов как конечный продукт или в виде отдельного слоя электронных карт отраслевых кадастров.
При необходимости можно заменить видеомагнитофон с TV-тюнером на портативный бортовой компьютер, имеющий видеокарту и соответствующее программное обеспечение. Тогда захват и преобразование в цифровой формат кадров с видеокамеры производят при помощи компьютера, дисплей которого используют для навигации и контроля за видеозаписью в полете.
В соответствии с описанной выше схемой Летно-испытательной станцией предприятия "Авиатика-Урал" (г. Екатеринбург) был произведен опытный полет с выполнением экспериментальной видеосъемки и изготовление топографических фотопланов. Результаты испытаний признаны вполне удовлетворительными по качеству, а фактическая стоимость видеосъемки оказалась на порядок ниже стоимости традиционного способа фотокартографирования на базе самолета АН-2. Такое резкое снижение стоимости съемки стало возможным благодаря применению сверхлегкого самолета "Авиатика-890У", производство которого налажено на указанном предприятии.
На основании приведенных выше сведений можно сделать вывод, что данный способ отвечает критериям новизны, неочевидности и промышленной применимости, в связи с чем предлагается к правовой защите патентом на изобретение.
Claims (5)
1. Способ создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата, при котором на летательном аппарате устанавливают систему для съемки объектов на поверхности Земли, включающую устройства для определения местоположения объекта и записи полученных кадров, отличающийся тем, что съемку производят при помощи видеокамеры, соединенной с комплектом GPS-(Global Position System)-приемников спутниковых навигационных систем, определяющих по радионавигационным сигналам местоположение объекта, данные от GPS-приемников отображают на соединенном с видеокамерой контрольном дисплее для управления полетом и видеосъемкой, записывают вместе с видеоизображениями на видеомагнитофон с последующей обработкой на аналого-цифровом преобразователе, при помощи которого захватывают видеокадры и преобразуют их в цифровой формат, захваченные видеокадры обрабатывают при помощи автоматизированного программного комплекса цифровой фотограммометрии, устанавливаемого на компьютере, и оформляют в виде цифрового фотоплана.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработанные в цифровом формате видеокадры оформляют в виде отдельного слоя электронных карт отраслевых кадастров.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что видеосъемочную систему и контрольный дисплей устанавливают на рабочем месте второго пилота (штурмана) двухместного сверхлегкого самолета, при этом данные с контрольного дисплея используют в полете для управления самолетом и видеосъемкой.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве аналого-цифрового преобразователя используют видеомагнитофон, соединенный с TV-тюнером, встроенным в компьютер.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве аналого-цифрового преобразователя используют бортовой компьютер, имеющий карту видеозахвата, при этом дисплей компьютера используют для контроля видеосъемки и управления полетом летательного аппарата, а компьютер используют для обработки видеокадров в режиме реального времени.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001109459A RU2188391C1 (ru) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | Способ создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001109459A RU2188391C1 (ru) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | Способ создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2188391C1 true RU2188391C1 (ru) | 2002-08-27 |
Family
ID=20248179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001109459A RU2188391C1 (ru) | 2001-04-11 | 2001-04-11 | Способ создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2188391C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468528C2 (ru) * | 2008-04-30 | 2012-11-27 | Сони Корпорейшн | Устройство записи информации, устройство съемки изображения, способ записи информации и программа |
RU2495375C1 (ru) * | 2012-05-17 | 2013-10-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Способ дистанционного обследования объектов электрических сетей |
RU2665250C2 (ru) * | 2017-01-09 | 2018-08-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных" | Способ создания цифрового топографического фотодокумента и комплексное средство для осуществления этого способа |
-
2001
- 2001-04-11 RU RU2001109459A patent/RU2188391C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468528C2 (ru) * | 2008-04-30 | 2012-11-27 | Сони Корпорейшн | Устройство записи информации, устройство съемки изображения, способ записи информации и программа |
RU2495375C1 (ru) * | 2012-05-17 | 2013-10-10 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Способ дистанционного обследования объектов электрических сетей |
RU2665250C2 (ru) * | 2017-01-09 | 2018-08-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных" | Способ создания цифрового топографического фотодокумента и комплексное средство для осуществления этого способа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102471347B1 (ko) | 원격 이미지의 안정화 및 디스플레이 | |
US5596494A (en) | Method and apparatus for acquiring digital maps | |
CN108614273A (zh) | 一种机载双波段光电广域侦察与跟踪装置及方法 | |
CA2250063A1 (en) | Airborne imaging system | |
GB2393342A (en) | Automatic registration of images in digital terrain elevation data | |
WO2008152740A1 (ja) | デジタル空撮3次元計測システム | |
CN109828291B (zh) | 一种有人机应急遥感监测的方法及装置 | |
WO1995016895A1 (fr) | Appareil photographique integre embarque sur aeronef | |
US20030218675A1 (en) | Video picture processing method | |
CN112394351A (zh) | 一种基于多传感器的航空共轴遥感装置及方法 | |
Zhou et al. | Civil UAV system for earth observation | |
JP2695393B2 (ja) | 位置特定方法および装置 | |
RU2188391C1 (ru) | Способ создания цифровых топографических фотопланов с применением летательного аппарата | |
Chen et al. | Development and calibration of the airborne three-line scanner (TLS) imaging system | |
CN112235041A (zh) | 实时点云的处理系统、方法及机载数据采集装置、方法 | |
JP3353571B2 (ja) | 地球形状計測装置 | |
US20240044645A1 (en) | Apparatus and method for area mapping | |
Kordić et al. | Spatial data performance test of mid-cost UAS with direct georeferencing | |
JPH07110377A (ja) | レーダ物標捜索装置 | |
Ladd et al. | Rectification, georeferencing, and mosaicking of images acquired with remotely operated aerial platforms | |
RU44838U1 (ru) | Авиационная оптико-электронная система наблюдения и регистрации | |
Seige et al. | The MOMS-2P mission on the MIR station | |
JP3353566B2 (ja) | 地球形状計測装置 | |
JPH11187304A (ja) | 映像表示・伝送システム | |
JPS63278179A (ja) | 地球観測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100412 |