powrót

Paweł Feczan, Zdzisław Kurczyński

Georeferencja wprost

Pomiar położenia kamery fotolotniczej podczas lotu

Bezpośredni pomiar elementów orientacji kamery w locie – dzięki integracji GPS i INS – otworzył drogę do redukcji, a nawet wyeliminowania osnowy polowej. Rozwiązania te przenikają do krajowego wykonawstwa. Jakie są tego skutki techniczne i ekonomiczne?

Pomiar fotogrametryczny odfotografowanych punktów terenowych sprowadza się do przestrzennego wcięcia w przód z pary zdjęć o znanych elementach orientacji zewnętrznej (tj. znanych stanowiskach fotografowania X, Y, Z i kątach obrotu zdjęć ω, φ, κ). Elementy te tradycyjnie wyznaczane są w procesie aero­triangulacji. Wykorzys­tując wzajemne pokrycia zdjęć, „spina” się je w przestrzenny blok i transformuje na układ terenowy poprzez grupę tzw. fotopunktów. Prawie od początku historii zdjęć lotniczych podejmowano, czasem bardzo wyrafinowane, próby pomiaru tych elementów już podczas lotu. Pozwoliłoby to zmniejszyć lub wyeliminować punkty terenowe konieczne do opracowania. Wśród takich prób można wskazać:
• Fotografowanie linii horyzontu kamerami horyzontalnymi (sprzężonymi z kamerą fotogrametryczną), co pozwalało mierzyć kąty nachylenia kamery.
• Fotografowanie linii pionu materializowanej przez oś żyroskopu do wyznaczenia kątów nachylenia kamery.
• Fotografowanie położenia Słońca przez tzw. peryskop słoneczny, sprzężony z kamerą, do wyznaczenia kątów nachylenia kamery.
• Pomiar różnicy wysokości stanowisk kamery w momentach fotografowania poprzez pomiar różnicy ciśnienia atmo­sferycznego (za pomocą statoskopu).
• Poziomowanie kamer za pomocą ciężkich platform żyroskopowych, co pozwalało wykonywać zdjęcia o „zerowych” kątach nachylenia.
• Określenie położenia kamery za pomocą radiogeodezyjnych systemów nawigacyjnych, dopplerowskich czy iner­cyjnych.

Te liczne rozwiązania miały jedną wspólną cechę: pozwalały określić niektóre z elementów orientacji zdjęć. Jednak z powodu niezadowalającej dokładności (z punktu widzenia potrzeb pomiarowego ich wykorzystania) nie znalazły one szerokiego zastosowania w fotogrametrii. Sytuacja zmieniła się dopiero wraz z uruchomieniem systemu GPS, który umożliwił precyzyjny pomiar położenia kamery w locie (współrzędne X, Y, Z środka rzutów). Ta technika została opanowana w pierwszej połowie lat 90., w Polsce weszła do produkcji kilka lat później i stała się obowiązującą normą z początkiem obecnego dziesięciolecia.

Kolejnym krokiem jest integracja dwóch systemów: GPS i INS, która umożliwia pomiar wszystkich elementów orientacji każdego zdjęcia (3 współrzędne i 3 kąty obrotu). Technika ta od drugiej połowy lat 90. wchodzi do praktyki fotolotniczej i obecnie staje się standardem. W artykule prezentowane są pierwsze w kraju produkcyjne doświadczenia zastosowania integracji GPS i INS oraz tzw. georeferencji wprost zdjęć lotniczych.
...

powrót