3. Этапы технологии выполнения

лазерно-локационных работ

Технология включает несколько этапов:

1. Планирование и подготовка аэросъемочных работ:

• Получение картографического материала и утверждение границ

объекта съемки.

• Выбор параметров съемки, исходя из продукта необходимого

Заказчику и условий съемки.

• Подготовка материалов для навигации и настройка навигационной системы

• Камеральная рекогносцировка и выбор геодезических пунктов для определения местоположения базовых станций.

• Составление проекта съемки.

2. Работы по геодезическому обеспечению аэросъемочных работ:

• Полевое обследование пунктов ГГС, мест установки базовых станций и мест расположения контрольных точек.

• Создание рабочего проекта привязки базовых станций.

• Закрепление мест установки базовых станций и контрольных точек.

• Спутниковые наблюдения в сети (в соответствии с рабочим проектом) и на контрольных точках.

• Обработка наблюдений. Вычисление координат базовых станций и контрольных точек.

3. Установка и калибровка оборудования на летательном аппарате (ЛА):

• Измерение параметров установки аппаратуры

• Спутниковые наблюдения для проведения калибровки оборудования

• Проведение калибровочного полета

• Обработка результатов калибровочного полета и проверка точности данных.

4. Выполнение лазерно-локационной съемки:

• Расстановка и включение базовых станций, обеспечивающий

дифференциальный режим обработки GPS-данных

• Выполнение съемочного задания, согласно выбранным режимам съемки и графику работ

• Архивация отснятого материала

5. Контроль полноты и качества отснятого материала:

• Контроль качества GPS-измерений

• Контроль наличия пропусков в данных

• Контроль качества полученных данных

• Вычисление расхождений координат точек, полученных по

результатам лазерного сканирования, и контрольных точек.

• Составление, если это необходимо, задания на пересъемку

6. Обеспечение правил проведения аэросъемочных работ и

решение режимных вопросов.

Следующими технологическими этапами являются первичная обработка материалов съемки и тематическая обработка. Результатом первичной обработки является массив точек, каждая из которых является результатом отражения лазерного луча от поверхности рельефа или иного объекта, в который попал лазерный луч. Каждая такая точка характеризуется тремя координатами в какой-либо геодезической или локальной системах координат.

Конечным продуктом после тематической обработки являются:

• Цифровая модель рельефа (ЦМР) и цифровая модель растительности в виде массивов классифицированных точек принадлежащих рельефу и не принадлежащих рельефу соответственно.

• Тематические слои по «Техническому заданию» заказчика (гидросеть, ЛЭП, строения, дороги и т.д.)

• Векторизованные слои (гидросеть, ЛЭП, строения, дороги и т.д.)

• Ортофотоплан.

Лазерно-локационные и аэрофотосъемочные работы, выполняемые в ходе полевого обследования

1. Установка и наладка оборудования на борту

летательного аппарата.

Перед проведением полевых работ выполняется монтаж аэросъёмочного оборудования на борту самолёта или вертолёта, пример последнего приводится ниже на базе разработок ЗАО «ОПТЭН Лимитед».

В составе комплекта аэросъёмочного оборудования используются:

• собственно лазерный сканер ALTM-1210;

• бортовой навигационно-геодезический спутниковый

приёмник

производства компании Ashtech модели Z-12 (двухчастотный,

12-канальный);

• видеокамера производства компании Watek;

• видеомонитор пилота;

• видеозаписывающее устройство производства

компании Sony;

• бортовой компьютер производства компании Panasonic;

• цифровой фотоаппарат производства компании KODAK

модели DCS 760;

- навигационный компьютер с установленным программным

обеспечением Ozi Explorer;

- устройства сопряжения с бортовыми системами вертолёта.

Методика установки оборудования на вертолет МИ-8, получивший самое широкое распространение в Российской гражданской авиации, хорошо отработана в ЗАО «ОПТЭН Лимитед» по проведению комплексного лазерного обследования. Сканирующая головка совместно с боксом цифрового фотоаппарата устанавливается над плановым люком тросовой подвески вертолета Ми-8. При этом применяется специальная алюминиевая рама, разработанная совместно организациями АО «Взлет» и ЗАО «ОПТЭН Лимитед».

Внутренняя установка сканирующей головки и бокса цифрового фотоаппарата имеет ряд неоспоримых преимуществ перед внешней подвеской. К ним следует отнести,

во-первых, лучшую влаго- и пыле- защищенность оптических прецизионных модулей. При внутренней установке во время взлета и посадки отверстие люка закрывается заслонкой, что препятствует попаданию на оптику пыли, поднимаемой с ВПП потоком воздуха, идущим от главного ротора вертолета.

Во-вторых, внутренняя установка обеспечивает гораздо более плотную фиксацию сканирующей головки относительно корпуса вертолета, а значит, и относительно фазового центра антенны GPS, которая также закреплена на корпусе. Следует принять во внимание, что местоположение точек отражения лазерного импульса рассчитывается исходя из того предположения, что центр инерциальной системы координат (находящейся внутри сканирующей головки) неподвижен относительно фазового центра антенны GPS. Поэтому, в конечном счете, внутренняя установка позволяет обеспечить большую точность измерения, чем внешняя.

Блок управления ALTM устанавливается на платформу, разработанную совместно ЗАО «ОПТЭН Лимитед» и AO «Взлет», раму в районе 4-го и 5-го шпангоутов вертолета. Питание бортовой аппаратуры осуществлялось от одной точки вертолетной системы питания через специальное распределительное устройство, спроектированное в АО «Взлет». Исходя из требований безопасности, в конструкции этого распределительного устройства предусмотрена возможность отключения пилотом питания бортового комплекса посредством переключения всего одного тумблера. Плавкие предохранители распределительного устройства рассчитаны на пропускание тока не более 25 А.

Приемник GPS, бортовой компьютер и компьютер управления режимами сканирования HUSKY штатно закрепляются на верхней плоскости блока управления ALTM.

Согласно конструкторской документации, разработанной в АО «Взлет», специальная антенна GPS, предназначенная для авиационного базирования, устанавливается в верхней части корпуса хвоста вертолета Ми-8 вместо первого строевого огня. Такая установка позволяет, при одновременном выполнении требований безопасности, обеспечить минимально возможное маскирование спутников GPS корпусом вертолета.

Непосредственно на приборную панель перед левым пилотом устанавливается видеомонитор. Обычно монитор отображает видеоинформацию, приходящую от камеры, установленной в одном блоке со сканирующей головкой, и позволяет пилоту контролировать область сканирования, однако в данном случае на монитор пилота выводится изображение полетных линий с навигационного компьютера и маркер, показывающий в реальном масштабе времени положение вертолета.

Для точных расчётов лазерно-локационных данных проводятся измерения положения фазового центра бортовой GPS-антенны в системе координат инерциальной системы сканера, т.е. определяется вектор: «центр инерциальной системы – фазовый центр антенны GPS».

Измеренные значения уточняются в процессе проведения калибровочной процедуры, представляющей собой серию небольших по длительности пролетов над некоторым специально выбранным калибровочным объектом. Сканирование объекта проводится в различных режимах по разным направлениям. Анализ расхождения лазерных данных, полученных в различных режимах, позволяет ввести корректирующие поправки в измеренные ранее выставочные параметры аппаратуры.