Цифровой аэрофотоаппарат TwinMapper

Обзор системы
Технические характеристики
Области применения
Преимущества
Примеры съемок

TwinMapper®, установленный на гироплатформе GSM-3000	Сенсорный блок TwinMapper®

Цифровой топографический аэрофотоаппарат TwinMapper®, совместной разработки компаний «Геолидар», Rollei GmbH, IGI mbH, является цифровым аэрофотоаппаратом общего назначения,  используемым в качестве средства топографического картографирования местности, выполнения инженерных изысканий, а также для решения специальных задач, предполагающих сбор геопространственных данных аэрофотосъемочными методами.

TwinMapper® является полнофункциональным метрическим аэрофотоаппаратом кадрового типа, допускающим использование GPS/IMU средств для автоматического определения элементов внешнего ориентирования, гироплатформы и системы управления аэросъемочным процессом (Flight Management System).

В комплект штатного программного обеспечения наряду со средствами навигационной поддержки, планирования аэросъемочного проекта и обработки GPS/IMU данных входят специализированный программы, обеспечивающие формирование стандартного цифрового аэрофотоснимка прямоугольной формы с вполне определенными метрологическими свойствами.

Фотограмметрическая обработка аэрофотосъемочных данных TwinMapper® осуществляется стандартными средствами, например, с помощью пакетов Erdas Imagine, Socket Set, Photomod и др.  

Концепция создания аэрофотоаппарата TwinMapper®  основана на следующих положениях:

• значительные технологические успехи в разработке матричных CCD фотоприемников и, в частности, появление приемников емкостью 39 мегапикселей позволили создать полнофункциональный цифровой аэрофотоаппарат, имеющий сравнительно небольшую стоимость.
• обеспечена полная аппаратная и программная совместимость с широко используемыми техническими средствами – гироплатформами, GPS/IMU системами, пилотажно-навигационными средствами (схема аэрофотокомплекса TwinMapper). Это позволило обеспечить полную функциональную совместимость аэрофотосъемочного комплекса TwinMapper®  с крупноформатным цифровым топографическим аэрофотоаппаратом Vexcel UltraCAM-X.     
• аэрофотоаппарат TwinMapper®  обеспечивает высокие фотографическое и фотограмметрическое качество данных на уровне лучших современных цифровых аэрофотоаппаратов. В отличие от них TwinMapper®  обладает большей широтой функциональных возможностей таких как – раздельное использование двух составляющих камер Rollei AIC 39 Mпикселей, сборка и разборка комплекса в полевых условиях, использование сменных объективов с фокусными расстояниями от 40 до 300 мм, оперативное изменение перекрытия синхронных кадров, работа в различных конфигурациях.  

Техническое решение TwinMapper®   предполагает использование двух составляющих камер Rollei AIC с приемником 39 мегапикселей, работающих в синхронизированных режимах под управлением бортового компьютера, выполняющего также роль накопителя. Жесткая взаимная фиксация обеих составляющих камер и знание точных параметров их взаимного ориентирования позволяет во всех конфигурациях осуществить аналитический переход к синтезированному снимку  в единой системе координат.

Конфигурации TwinMapper

	1-ая конфигурация - «синхронное срабатывание». Обеспечивает одновременное срабатывание затворов обеих составляющих камер с ошибкой не более 0,15 мс. Основная конфигурация использования Twin Mapper. Обеспечивает получение синтезированного аэрофотоснимка размерностью более 70 Мпикселей.
	2-ая конфигурация – «плановая». Обе составляющие камеры устанавливаются в плановое положение и производят фотографирование попеременно, тем самым обеспечивается двукратное увеличение производительности при выполнении маршрутной съемки за счет сокращения интервала фотографирования.
	3-я конфигурация – «единый центр». Составляющие камеры устанавливаются в положение, при котором их центры проекций располагаются на одной оси вдоль вектора продольного перемещения. Камеры срабатывают с задержкой, зависящей от скорости движения, так чтобы положение центров проекций обоих снимков в моменты фотографирования совпадало. Обеспечивает получение синтезированного аэрофотоснимка с единым центром проекции, т.е. с максимально высоким фотограмметрическим качеством.

При выполнении интеграции двух камер Rollei AIC в единый комплекс TwinMapper® компанией Геолидар совместно со своими партнерами выполнены следующие опытно-конструкторские работы:

• разработаны внешние электронные схемы управления затворами, обеспечивающие синхронность срабатывания или последовательное ср абатывание с требуемой задержкой с временной ошибкой не более 0.15 мс.
• дополнительные устройства жесткой фиксации объективов (кольцо Кадничанского), гарантирующее стабильность значений элементов внутреннего ориентирования.
• разработан конструктив сенсорного блока, обеспечивающий возможность использования TwinMapper®  практически с любым типом гиростабилизирующих платформ GSM 3000, PAV 30, ГУТ-3 и др.
• выполнена интеграция на уровне аппаратного и программного интерфейсов с системой управления аэросъемочным процессом CCNS4 и системой прямого геопозиционирования AeroControl компании IGI mbH.
• разработано программное и методическое обеспечение для совместного накопления и обработки аэрофотосъемочных данных TwinMapper®  и лазерно-локационных данных, получаемых с помощью аэросъемочных лидаров для целей создания цифровых ортофотопланов, текстурированных моделей рельефа и местности и т.п.
• разработан пакет прикладного программного обеспечения для метрологической поддержки: определение элементов взаимного ориентирования составляющих камер, взаимная калибровка, фотометрическая коррекция и др.

 

Типовая конфигурация  синтезированного кадра 

Фокусное расстояние	50 мм	80 мм	300 мм
Перекрытие синхронных кадров	10%	10%	10%
Угол наклона оптических осей, град	18	12	3.2
Разрешение, см	13.5	8.5	2.3
Захват, м
L	980	610	160
Lmax	1260	680	160
W	1400	880	230
Интервал съемки, с	3	3	3

Пример расчета параметров аэрофотосъемки с высоты 1000 м для показанной выше конфигурации синтезированного кадра

 Обработка снимков производится с помощью программного обеспечения, разработанного компанией Геолидар. Программное обеспечение позволяет выполнять фотограмметрически верное приведение синхронных кадров к единому снимку, корректировать яркостные и цветовые различия снимков. В результате получается синтезированный кадр в единой системе координат, который можно использовать в дальнейшей фотограмметрической обработке, либо выполнять прямое геопозиционирование. Также остается возможность независимой обработки каждого кадра.

Цифровой аэрофотоаппарат TwinMapper®  по критерию «возможности / стоимость» не имеет аналогов, коммерчески доступен, свободен от экспортных ограничений и может быть поставлен в течение 6-8 недель с момента размещения заказа

Компания "Геолидар" является разработчиком и обладает эксклюзивными правами на поставку TwinMapper®  и всех его компонентов, включая продукты компаний Rollei GmbH и IGI mbH на территории РФ и стран бывшего СССР.