专利名称:航空摄影机电子激光速测仪的制作方法
本实用新型属于一种检定航空摄影机光学特性和成相质量的设备和方法。
检定航空摄影机光学特性和成相质量的仪器，从光学系统的工作原理来看，可以分为透镜成相一摄影法的特点，是检定时的条件与航空摄影机的条件一致。但该法所用仪器部件多、结构复杂、调整麻烦、造价昂贵，对地震、恒温等条件要求高，需要定期检查43个准直管的角度值，检定工序较多、易造成误差。再生相一目法具有结构简单、目视观测工序少、操作快速、仪器造价等等特点。但该法在检定航空摄影机时的条件与航空摄影机摄影时的条件不一致，不能直接观测影相的畸变差，不能直接测量转台测角的系统误差，检定结果不真实。
近几年来，瑞士威特厂、西德蔡司厂、芬兰赫尔辛基综合技术大学在再生相一目视法的检定仪器上，改进了光学度盘；在放置被测试航空摄影机平台下面，安装了电子测角度盘，用电子计算机对实测角度的数据进行处理，提高了测角的读数精度和工作效率。但是，这种再生相一目视法的航空摄影机电子测角仪，仍然存在检定结果不真实的问题。
本实用新型是吸取上述两类检定仪器的优点，克服其缺点，综合设计了电子测角转台，成为独特的透镜成像一目视法。其工作原理是将无穷远的准直物相，通过被测试航空摄影机的物镜，在镜箱承片框的方格网版(白色、不透明)上构相，用放大镜作目视检影。当转动转台时，准直十字影相就从中心格线上移到另一格线上，这时即可测出角度。
一、优点1.准直物像经过被测试航空摄影机的物镜，直接在白色不透明的方格网版上成像，可以直接观查到被测试航空摄影机的畸变情况。
2.装在电子测角转台顶部的电子速测仪，利用自身的照准装置，可以测量电子测角转台的测角系统误差。
3.由于该设备能自测转台的测角系统误差，并予以纠正处理，因此，电子测角转台的测角精度可达到±1秒。
4.采用激光照明，增加亮度，提高观测影像的分辨力。
5.结构采用组合式，便于分解作多种用途。
电子速测仪是可拆卸式的，安装在电子测角转台上，便于将电子速测仪取下，用作地形、地质、工程测量。
电子测角转台体积小、重量轻，移到室外，用作野外测量一摄影法，检定航空摄影机。
电子测角转台上安装航空摄影机(或变焦距摄影机)，用作大型摄影经纬仪或作具有能测定方位的大型跟踪记录仪。
二、构造航空摄影机电子激光速测仪，由电子测角转台(1)、激光变色准直器(2)、电子计算机(3)等三部分组成(见)。
1.电子测角转台(1)包括转台(1－9、10)、活动框架(1－3、6、7、8)和电子速测仪(1－1)、用以观测被测试航空摄影影机(1－16)的角度。转台底座(1－12)有三个调节螺旋(1－13)，用来调整转台的水平。转台(1－9)与轮骨(1－10)刚性连接，相对底座绕轴转动，其上有活动框架机构(1－3、6、7、8)，供安装航空摄影机用；调节机构能使活动框架纵、横向水平转动，与准直筒的可变孔径相配合，调整航空摄影机物镜(1－17)前节点(S1)对准转台中心(T0)。电子速测仪支架(1－2)与转台平面(1－9)刚性连接，上部与电子速测仪固接，其水平度盘可作360转动，用以测量电子测角转台转动角度；垂直度盘用以校验观测转台平面的水平。稳定轴(1－14)与园盘(1－15)用以保持转台平面的水平稳定性。
2.激光变色准直器(2)包括光学准直器(2－1、2、3、4、5)、电子调色单光器(2－11、2－12)。 光学准直器(2－1、2、3、4、5)由准直筒(2－3)和升降机构组成。准直筒(2－3)的前端装有快门和可变孔径机构(2－1)，可作摄影量测法之用。准直筒的里面装有物镜(2－2)，其焦距f＝750毫米；准直筒的后部装有伸缩筒(2－5)，可作准直分划版(2－4)调焦之用。在准直器的分划管孔上，装有园形条纹网版，可用目视观测法或摄影测量法，测定被测试航空摄影机的清晰度。
电子调色单光器(2－11、12、13、14、15)由激光器(2－12)、电子分光器(2－11)、基座(2－15)和升降机构(2－13、14)组成，用作光学准直器的不同颜色的光源；其升降机构可使光源照准园形分划版。
3.电子计算机(3)用以储存、打印电子转台上电子速测仪实测的角度值。通过电子计算机(3)对角度和距离等数据，运用程序计算检定出被测试航空摄影机的焦距(fk)，主点坐标(XoYo)畸变差(△d)的数值。
三、使用方法1.测定前的调整工作打开被测航空摄影机的快门，将不透明的方格网版安置在镜箱的承片框上。把被测试航空摄影机安装在活动框架上，并把镜箱承片框UV方向转到水平位置；把准直筒水平的上升或下降，使准直光轴与被测试航空摄影机物镜光阑同高，并倾斜对准电子测角转台中心；再把准直筒安平，照准被测试航空摄影机物镜光阑中心；把准直筒的孔径调至最小，电子测角转台向左和右转动，被测试航空摄影机向纵、横水平移动，同时在方格网版上观视园形影相的情况，直至呈现全部园形影相为止；此时被测试航空摄影机物镜的前节点(S1)，已经正确对准电子测角转台中心(To)。
2.自测精度航空摄影机装入活动框架，将电子测角转台放在零位，选取部分角度目标，然后转动转台，用电子速测仪对准相应部分角度的目标，从水平度盘读出角度值，与转台零位角度相比之差，纠正后，即可确定电子测角转台的测角精度。
3.观测角度先把电子测角转台放在零位置，用电子速测仪正镜照准侧面目标A，反镜选取另侧面目标B(目标A、B是在电子速测仪两侧作瞄准测角之用)。把镜箱承片框X方向转到水平位置，用放大镜观视不透明方格网版上的中心线，使其与准值分划影相相重合；把电子速测仪水平度盘调到零位，先向右逐次地转动电子测角转台，使各个方格线与准直分划影相重合，并记录、打印电子速测仪水平度盘照准两侧目标A和B的各个角度值。把镜箱承片框Y方向转到水平位置，按上述方法测出Y方向上各个格线的角度值。把测出的X方向和Y方向各个位置的(A)角度值和(B)角度值进行平均，即(∠A1′＋∠B1′)/2 …………(∠A8++∠B8′)/2 、 (∠A1＋∠B1)/2 ………… (∠A8＋∠B8)/24.用电子计算机进行程序计算将被测试航空摄影机的X和Y方向上得出各个位置的平均角度值，分别代入以下计算式，用电子计算机进行程序计算，得出被测试航空摄影机的焦距(fk)、主点坐标(XoYo)和畸变差(△d)的数值。
镜箱焦距(fk)的计算式Sinθ1－i＝ 1/2 · (β′1-iβ1－i)/(Sin2β′1－i)f1－i＝ (2d)/(tg(β′1－i-θ1-i)+tg(β1－i+θ1-i))tgω1－i＝ (tg(β′1－i-θ1-i)+tg(β1－i+θ1-i))/2fk=Σ x1-if ·tg2ω+ Σ Y1-if ·t g2ωΣ x1-itg2ω+Σ Y1- itg2ω]]>镜箱主点坐标(XoYo)的计算式θ平均＝ (Σ1-ISinθ·Sin4β′)/(Σ1-iSin4β′)xo＝fk·tgθx平均。
Yo＝fk·tgθy平均。
镜箱畸变差(△d)的计算式△d′x1－i＝fk·tg(β′1－i－θx平均)－(d－xo)△dx1－i＝fk·tg(β′1－i＋θx平均)－(d＋xo)△d′y1－i＝fk·tg(β′－1 i－θy平均)－(d－yo)△dy1－i＝fk·tg(β1－i＋θy平均)－(d＋yo)
权利要求
1.电子激光速测仪有电子测角转台(1)，光学准直器(2---1、2、3、4、5)，电子计算机(3)，其特征在于还包括电子速测仪(1--1)和供给光学准直器多颜色光源的电子单光器(2---11、12)。结构原理采用透镜成像--目视法。
2.权利要求
1所述的电子激光速测仪，其特征在于电子速测仪(1－－1)固定在电子测角转台上部，电子速测仪水平度盘随转台转动。
3.权利要求
1或2所述的电子激光速测仪，其特征在于安装航空摄影机的活动框架(1－－3)设置有纵向、横向调节机构(1－－－6、7、8)。
4.权利要求
1所述的电子激光速测仪，其特征在于电子调色单光器内设置有激光器(2－－12)和电子分光器(2－－11)，以提高观察影像的分辨力，提高航空摄影机对于不同光色的成像质量。
专利摘要
一种检定航空摄影机光学系统特性和成相质量的设备和方法。采用独特的透镜成相一目视法；准直物相通过航空摄影机物镜，在镜箱承片框的方格网版上构相，用放大镜作目视检影，直接观察成相质量。激光变色准直器设有激光源，以提高观测影相的分辨力；电子测角转台上的电子速测仪，可以测量转台测角的系统差，测角精度士1秒；对实测结果自动记录、打印和程序计算。
文档编号G01M11/02GK86205726SQ86205726
公开日1988年2月24日 申请日期1986年8月15日
发明者李维纲 申请人:李维纲导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan