Приложение 1. Ортофотопроектор ОФПД

Приложение 1

Ортофотопроектор ОФПД

Ортофотопроектор ОФПД предназначен для трансформирования плановых снимков местности со сложным рельефом.

Технические данные прибора

Формат аэроснимка, мм	180x180
Углы поворота аэроснимка	°
Децентрации аэроснимка, мм
Углы наклона коррекционных плоскостей:
	°
	°
Фокусное расстояние прибора, мм f	мм
Диапазоны перемещений базисных кареток, мм
	от 40 до 100
Диапазоны перемещения координатных кареток, мм
	-50+120
	от 127 до 187
Увеличение оптической наблюдательной системы
Диаметр поля зрения наблюдательной системы, мм	20
Диаметр измерительной марки, мм	0,03
Глазной базис, мм	56-72
Диапазон диоптрийной наводки окуляров	-диоптрий
Формат ортофотоснимка, мм	180x240
Скорости автоматического перемещения каретки У, мм/сек	от 1,5 до 6
Размеры щелевых диафрагм (длина х ширина), мм	4,0x1,3; 3,0x1,0; 2,0x0,5; 1,0x0,5
Диаметр маркирующей диафрагмы, мм	0,15
Габариты ортофотопроектора, мм	1800x175x1250
Масса прибора, кг	450

Описание прибора

Общий вид прибора показан на рис. 9.

Ортофотопроектор ОФПД создан на основе стереографа СД-3. Прибор состоит из следующих основных узлов: станины, координатной системы, базисного устройства, бинокулярной головки, фотопроектирующего блока, блока питания и тумбочки с принадлежностями.

Станина

Станина 1 прибора является опорой для основных узлов прибора, механизма коррекционных плоскостей и приводных устройств (рис. 10, 11, 12).

Механизм коррекционных плоскостей содержит левую и правую плоскости 2, 3 (рис. 11, 12), которые могут наклоняться на продольные и поперечные углы с помощью микрометренных винтов (4), (5) совместного наклона левой и правой плоскостей имеются переключатели 7, 6 (рис.10). К станине крепятся направляющие 8, 9, по которым перемещается координатная каретка 10.

Координатная система

Координатная каретка 10 (рис. 10) содержит направляющие, по которым перемещается координатная каретка 11 (рис. 11). Каретки 10 и 11 перемещаются по взаимно-перпендикулярным направлениям при помощи штурвалов 12 и 13. Кроме того, они могут свободно перемещаться по направляющим, если откидные гайки отключить при помощи рукояток 14, 15 (рис. 10, 11). Изменение скорости перемещения кареток 11 и 10 осуществляется переключением фиксаторов 16, 17. По направляющим 18, укрепленным на координатной каретке 11, перемещаются дифференциальные каретки 19, 20 (аналогичные элементы содержатся для правой каретки, на рис. не видны), на которых располагаются вертикальные направлявшие кареток приращений фокусных расстояний 21 (рис. 10), 22 (рис. 12). Каретки 21, 22 содержат подпятники, контактирующие с левой и правой плоскостями 2, 3 коррекционного механизма, и несут нижние шарнирные карданы 23. Положение кареток 21, 22 по высоте может изменяться как за счет наклона коррекционных плоскостей, так и при помощи микрометренных винтов 24 (рис. 11).

На левой дифференциальной каретке 19 находится суппорт децентраций 25, на котором укреплена левая камера 26. Суппорт расположен в бинокуляре, перемещение которого осуществляется микрометренным винтом 27. Перемещение суппорта 25 осуществляется микрометренным винтом 28. На правой дифференциальной каретке располагаются взаимноперпендикулярные суппорты децентраций 29, 30. На суппорте 30 крепится правая камера 31. На камере устанавливаются снимкодержатели 32, 33. Камеры имеют возможность вращаться на угол при помощи винтов 34, 35.

Базисное устройство

Базисное устройство содержит каретку 36, которая может перемещаться по высоте по направляющей, укрепленной на координатной каретке 11. Перемещение каретки 36 осуществляется путем вращения ножного штурвала 37. Изменение направления перемещения каретки 36 осуществляется с помощью фиксатора 38. Для отключения ножного штурвала имеется рукоятка 39. При профилировании модели, в процессе ортофототрансформирования перемещение каретки осуществляется штурвалом 12. Изменение высоты проектирования фиксируется на счетчике высот 40 и шкале 41. Базисное устройство содержит каретки базисных составляющих, перемещающихся при помощи микрометренных винтов 42, 43, 44. На каретке располагается левая шаровая опора левого проектирующего рычага 45, а на каретке находится правая шаровая опора правого проектирующего рычага 46 (рис. 11). Поэтому микрометренный винт 42 перемешает левую камеру 26, а винты 43 и 44 - правую камеру 31. Ходовой винт каретки 36 может подсоединиться к штурвалу 12 с помощью механических передач, соединенных посредством вала с сельсином-датчиком, передающим высотные движения каретки 36 в фотопроектирующий блок. Для подключения штурвала 12 к винту каретки 36 вместо ножного штурвала 37 имеется переключатель 47 (рис.12).

Бинокулярная головка

Оптическая наблюдательная система прибора состоит из левой и правой ветвей. На рис.13 показана левая ветвь. Свет от лампочки 48 проходит через снимок 49 и, преломившись в призме 50, попадает в объектив 51, в фокальной плоскости которого находится аэроснимок. Из объектива 51 свет выходит параллельным пучком, отражается зеркалами 52, 53 и попадает в объектив 54. По выходе из объектива 54 сходящийся пучок проходит через отклоняющую призму 55 и строит изображение в фокальной плоскости окуляра 56, в которой располагается измерительная марка 57. В окуляре находится отклоняющий клин 58. Призма 50 и объектив 51 находятся на каретке, перемещающейся в направлении оси Y прибора при введении децентраций микрометренным винтом 27 (рис. 10).

Правая ветвь отличается от левой дополнительным блоком призм и отсутствием подвижных элементов для введения децентраций . Оптическая наблюдательная система монтируется в бинокулярной головке, на корпусе которой установлены верхние шарнирные карданы 59 (рис. 10), определяющие центры проекций в приборе.

Фотопроектирующий блок

Фотопроектирующий блок, служащий для фотопроектирования трансформированного изображения, состоит из светонепроницаемого шкафа и содержит каретки и 60 (рис. 14). Каретка ф (на рис. не видна) при помощи держателя, имеющего отверстие для стопора 61 (рис.9), жестко соединена с кареткой 11 (рис. 9, 11) прибора и через окно 62 на ней можно устанавливать фотокассету 63. Стопор 61 укреплен на боковой стенке фотопроектирующего блока и служит для фиксации положений координатных кареток 11, 10 прибора при установке и съеме фотокассеты. Фотокассета содержит лапки, к которым прижимается фотоматериал пластинчатыми пружинами, прикрепленными к дну кассеты. Шибер 64 закрепляется на фотокассете фиксатором 65. Чтобы фотокассета не перемещалась относительно держателя при установке и съеме шибера, она закрепляется фиксатором 66 (рис. 9).

Оптическая система фотопроектирующего блока (рис. 17) проектирует участки правого снимка на фотоматериал фотокассеты. Свет от осветителя 67 проходит через снимок 68 и, отразившись в системе зеркал 69, попадает в объектив 70, в фокальной плоскости которого находится аэроснимок. Из объектива 70 свет выходит параллельным пучком, проходит призму Дове 71, объектив 72 и сходится в плоскости коллектива 73, Фокальная плоскость объектива 74 совпадает с плоскостью коллектива, поэтому свет выходит из объектива 74 параллельным пучком, попадает в объективы 75 и 76 панкратической системы, благодаря которым преобразуется в сходящийся и, отразившись от зеркал 77 и 78, пройдя щелевую диафрагму 79, попадает на фотоматериал 80. Зеркала 77 и лекало 81 (рис. 17) располагаются на каретке, которая перемещается синхронно с кареткой 36 (рис. 11) от сельсина-приемника 82 через винт с откидной гайкой 83 (рис. 16), изменяя тем самым длину фотопроектирующего луча, а следовательно, и масштаб изображения. На той же каретке размещается объектив 75 панкратической системы, который перемещается лекалом через угольник 84, с целью сохранения постоянства резкости в плоскости фотокассеты.

При подготовке к ортофототрансформированию требуется устанавливать соответствие между длиной фотопроектирующего луча и значением Z прибора, для чего имеется шкала 85.

В фотопроектирующем блоке находится съемный суппорт 86, на котором смонтированы маркирующая и щелевые диафрагмы (рис. 18).

Для установки щелевой диафрагмы имеется рукоятка 87 со шкалой, на которой показаны значения длин щелевых диафрагм. Положение каждой щели фиксируется фиксатором 88 (рис. 9).

Автоматическое перемещение координатной каретки 10 (рис. 10) при фототрансформировании осуществляется протяжным механизмом 89 (рис. 12). Двигатель 90 протяжного механизма связан с ходовым винтом каретки 10 прибора через телескопический вал и редуктор. Изменение скорости перемещения каретки осуществляется рукояткой 91.

Для перемещения координатной каретки 11 (рис. 11) прибора на величину длины щели при переходе на следующую полосу сканирования имеется шаговый механизм 92. С валом каретки 11 прибора двигатель 93 шагового механизма соединяется при помощи карданного шарнира и редуктора. Заданная величина перемещения каретки 11 устанавливается винтом 94. Двигатель 93 располагается на суппорте, который в рабочем положении закрепляется рукояткой 95. При изменении взаимного положения дисков шагового механизма их выводят из контакта с помощью рукоятки 96.

Управление работой шагового и протяжного двигателей осуществляет командное устройство, на штоке 97 (рис. 12) которого находятся подвижные ограничители 98, используемые для установки диапазонов автоматического перемещения координатной каретки 10 в зависимости от размера площади ортофотоснимка. На штоке 99, соединенном с кареткой 10, располагаются два подвижных кулачка 100, подающих импульсы через микропереключатели на реле времени, замыкающее цепь питания двигателя шагового механизма в начале и конце полосы в процессе фототрансформирования.

Для накола точек в масштабе модели имеется устройство, прикрепленное к каретке 11, содержащее цангу с иглой и соленоидом 101 (рис. 11). Включение соленоида осуществляется ножной педалью 102 (рис. 9).

В приборе имеются распределительные щитки 103 (рис. 9), 104 (рис. 12), на которых располагаются тумблера. С целью защиты прибора от поломок предельные положения кареток ограничены системой предупредительной сигнализации.

Блок электропитания

Блок электропитания (рис. 19) обеспечивает стабилизированное напряжение всех электродвигателей, следящей системы и ламп подсветки снимков при ортофототрансформировании. На панели блока располагаются тумблер "Сеть" 105 общего включения; рукоятка 106 для регулировки реле времени "выдержка", тумблеры напряжения 107/12 В, 108/1101 В; тумблер 109 реверса электродвигателя шагового механизма; рукоятка 110 включения подсветки правого снимка; рукоятка 111, предназначенная для изменения скорости движения каретки 10 прибора, четыре предохранителя 112 и сигнальная лампа 113.

Взаимодействие составных частей ортофотопроектора

При ориентировании снимков коррекционные плоскости наклоняют на углы , вводят базисные компоненты bx, by, bz. Если после этого штурвалами 12 и 13 перемещать каретки 11 и 10 ортофотопроектора вместе с камерами 26, 31 то, благодаря наклону коррекционных плоскостей, каретки приращений фокусных расстояний 21, 22 будут подниматься или опускаться в направлении оси Z прибора. В результате этого нижние шарнирные карданы 23, перемещаясь вдоль проектирующих рычагов 45, 46, сообщают дополнительные перемещения дифференциальным кареткам 19 и 20. Смещения этих кареток равны величинам поправок в положении камер за перспективные искажения аэроснимков в наблюдаемых точках. При изменении положения каретки 36 базисного устройства по высоте дифференциальные каретки вместе с камерами получают дополнительные смещения, соответствующие поправки в положение точек на снимке за влияние рельефа.

При движении каретки 10 (рис. 9) в процессе ортофототрансформирования перемещается фотокассета 63 (рис. 14), с фотоматериалом относительно неподвижной щели. Оператор удерживает марку на поверхности модели, изменяя положение каретки 36. Сельсин-приемник 82 (рис. 16) перемещает каретку с зеркалами 77 и лекалом 81 в фотопроектирующем блоке. Положение зеркал 77 определяет масштаб фотографирования, а лекало 81 через угольник 84 перемещает каретку с объективом 75 панкратической системы, сохраняя тем самым резкость в плоскости фотоматериала; элементарные участки снимка проектируются на непрерывно движущийся относительно щели фотоматериал. При достижении каретки 10 крайнего положения командное устройство изменяет направление вращения двигателя шагового механизма 92, подает одновременно импульс на реле времени и замыкает цепь питания шагового механизма, который перемещает каретку 11 и фотокассету 63 на следующую полосу (на величину длины щели).

Установка прибора в рабочем помещении

При выборе места установки прибора с учетом его веса и размеров необходимо, чтобы помещение было сухим, свободным от вибрации, вблизи места установки не должно быть источников тепла, на прибор не должен попадать прямой солнечный свет, окна должны находиться сзади или сбоку оператора. От стен ортофотопроектор должен располагаться на 50-80 см. Для электропитания прибора необходимо иметь сетевую розетку, рассчитанную на мощность 1,5 ква.

Поверки и юстировки ортофотопроектора

В процессе эксплуатации прибора рабочие поверки следует проводить через каждые шесть месяцев. В случае необходимости выполняют юстировки. При выполнении рабочих поверок и юстировок используют измерительные решетки, уровни, индикаторы и секундомер.

Определение места нуля шкал микрометренных винтов

.

На середину левой коррекционной плоскости устанавливают уровень с ценой деления 10" вдоль оси X прибора, а затем в направлении оси Y. Если пузырек уровня уходит от середины, то микрометренными винтами приводят уровень в нулевое положение. После этого юстировочными винтами шкал микрометренных винтов , не изменяя положения коррекционных плоскостей, устанавливают на шкалах отсчеты, соответствующие месту нуля, записанному в формуляре ОФПД. Затем аналогичным способом определяют место нуля для правой коррекционной плоскости.

Определение мест нулей шкал .

Поверку выполняют вначале для левой камеры. Наводят штурвалами и левую марку на центр креста, награвированного в центре стекла кассеты левой камеры. Не трогая штурвала , штурвалом перемещают камеру в крайние положения, видимые несовмещения марки с вертикальными штрихами устраняют винтом . Поверку повторяют. Отсчет, полученный после этого на шкале , будет ее местом нуля. Аналогичным способом определяют место нуля и шкалы .

Определение места нуля шкалы микрометренного винта.

Наводят левую марку на центр креста, награвированного в центре стекла кассеты левой камеры. Штурвалом перемещают камеру до тех пор, пока в поле зрения не появится центр креста правой камеры. Величину несовмещения вдоль оси Y правой марки с центром стекла исправляют микрометренным винтом . После этого, пользуясь юстировочными винтами микрометренного винта , устанавливают отсчет, равный месту нуля, указанному в формуляре.

Определение места нуля шкалы микрометренного винта и установка равенства фокусных расстояний левой и правой камер.

На правой камере прибора в направлении оси X укрепляют индикатор, щуп которого должен контактировать с левой камерой. Ножным штурвалом устанавливают отсчет Z, равный 130 мм, а на шкале микрометренного винта движением отсчет, приблизительно равный 85 мм. Штурвалами и перемещают каретки так, чтобы проектирующий рычаг правой камеры находился приблизительно в отвесном положении и по индикатору записывают соответствующий отсчет. Затем штурвалом перемещают каретку в другое крайнее положение и вновь записывают отсчет по индикатору.

Если второй отсчет отличается от первого, то, действуя микрометренным винтом , на индикаторе устанавливают первый отсчет, после чего все действия повторяют. Обеспечив равенство отсчетов на индикаторе для обоих положений кареток, устанавливают, пользуясь юстировочными винтами, отсчет на шкале , равный указанному в формуляре месту нуля шкалы , сохраняя при этом отсчет по индикатору. После этого ножным штурвалом устанавливают отсчет Z=185 мм, предварительно установив  мм.

Затем штурвалом перемещают камеры вдоль оси X прибора из одного крайнего положения в другое. При этом должен сохраняться отсчет по индикатору. Изменение отсчетов свидетельствует о неравенстве фокусных расстояний прибора. Исправления производят при помощи винта приращений фокусных расстояний . После установки равенства фокусных расстояний необходимо зажать закрепительный винт.

Определение места нуля шкалы Z и фокусного расстояния прибора.

В кассеты прибора устанавливают и ориентируют измерительные решетки. На каретке прибора укрепляют индикатор, щуп которого должен контактировать с левой камерой в направлении оси X; на шкале Z устанавливают отсчет, равный 130 мм; штурвалом перемещают соответствующую каретку прибора, если при этом отсчет по индикатору не сохраняется, то изменяют отсчет по шкале Z. Обеспечив постоянство отсчета по индикатору при перемещении каретки (т.е. ), записывают отсчет по счетчику высот. Штурвалом наводят марку на штрих измерительной решетки, у которого  мм, затем ножным штурвалом каретку базисного устройства опускают вниз так, чтобы марка совместилась по измерительной решетке со штрихом  мм, а со счетчика высот снимают отсчет ; действуя штурвалом , совмещают марку со штрихом  мм и записывают отсчет .

Затем по формулам 39, 40 вычисляют значения фокусных расстояний

, (38)

, (39)

, (40)

.

Место нуля отсчетного барабана шкалы Z определяют по формуле

. (41)

Если значение , вычисленное по формуле, отличается от указанного в формуляре, то отсчет по барабану изменяется прокручиванием барабана.

Проверка работы сельсинной связи выполняется в такой последовательности: включают прибор в сеть; подключают шаговый 92 и протяжный 89 механизмы к соответствующим винтам; каретку 36 подключают к штурвалу 12, фиксатор 17, 16 коробки скоростей ставят в нейтральное положение; открывают крышку шкафа фотопроектирующего блока; штурвалом устанавливают отсчет на шкале Z, равный 130 мм. Включают все тумблеры на панели блока питания. Индекс каретки зеркал 85 устанавливают на отсчет 130 мм. Штурвалом изменяют отсчет на шкале Z на величину примерно 50 мм; индекс каретки зеркал 85 должен указывать тот же отсчет (следует иметь в виду, что зеркала 77 перемещаются на величины Z/2). В случае обнаруженных несоответствий следует обратиться к механику.

Проверка работы шагового 92 и протяжного 89 механизмов, командного устройства; определение места нуля шкалы шагового механизма.

Регулируют положение ограничителей 98 на штоке 97 (рис. 12) и кулачков 100 на штоке 99 таким образом, чтобы микропереключатели включались, примерно, одновременно при достижении кареткой крайних положений. На каретке прибора укрепляют струбцину индикатора, щуп которого контактирует с кареткой . Включают тумблеры двигателей шагового и протяжного механизмов и проводят две-три полосы сканирования. С помощью секундомера определяют время движения каретки в прямом и обратном направлениях, разница не должна быть более 5%. Шаг перемещения каретки (определяемый по индикатору) при переходе от полосы к полосе должен сохраняться с точностью  мм. Отсчет, снятый со шкалы шагового механизма, должен быть равен величине перемещения каретки , определенной по индикатору. Их несоответствие устраняют перемещением шкалы, т.е. добиваются МО шкалы=0. Дефекты электросхемы устраняет электрик, а непостоянство величины шага - механик.

Поверка положения платы щелевых диафрагм (рис. 18).

Поверка положения платы щелевых диафрагм производится в следующей последовательности: диапозитивную пластинку 18x18 см засвечивают и проявляют. В центре засвеченной пластинки иглой наносят крест. Закладывают засвеченную пластинку в правый снимкодержатель прибора. Наводят марку на крест. Устанавливают наибольший размер щелевой диафрагмы; производят экспонирование. Щелевую диафрагму заменяют маркирующей и выполняют повторное экспонирование. На проявленной пластинке измеряют величину несовпадения изображения маркирующей диафрагмы с изображением креста. На измеренную величину перемещают плату щелевых диафрагм и проверяют выполнение условия совпадения изображения креста с изображением маркирующей диафрагмы.