БЛОК ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ АЭРОФОТОСЪЕМКИ С БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к устройствам и приспособлениям, используемым при проведении аэрофотосъемок, выполняемых с целью фотографирования земной поверхности с помощью цифровой фотокамеры, установленной на беспилотном летательном аппарате.
Для проведения аэрофотосъемок как с летательных аппаратов, так и с беспилотных летательных аппаратов широко используют цифровые фотоаппараты и фотокамеры (см. патент на изобретение РФ №2216711, МПК G01C 11/00, G03B 37/00, опубл. 20.11.2003 и патент на изобретение РФ №2307383, МПК G03B 37/00, опубл. 27.09.2007).
К блоку для автоматизированной аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата (БЛА) среднего класса, рабочая высота полета которого не превышает 1000 м, а крейсерская скорость не превышает 130 км/ч., предъявляются жесткие требования к массогабаритным характеристикам блока, в частности вес блока не должен превышать 1,5 кг.
Недостатками промышленных цифровых камер являются достаточно больший вес, а также отсутствие накопителя данных по причине передачи изображения в формате RAW, по интерфейсу GigE, непосредственно на вычислитель, на котором производится дальнейшая обработка изображения. Это накладывает дополнительные требования к системным параметрам вычислителя, так как преобразование файлов изображений в формате RAW в файлы изображения в формате JPEG требует больших вычислительных ресурсов процессора вычислителя.
Известен блок для проведения аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата (см. ссылку http://www.racurs.ru/www_download/articles/UAV_Philin_1.pdf), который принят в качестве прототипа. Блок содержит зеркальную цифровую фотокамеру, установленную в корпусе с элементами крепления к корпусу БЛА в виде стоек.
Недостатками прототипа являются использование зеркальных цифровых камер из-за большой вероятности отклеивания зеркала при воздействии ударных нагрузок на блок, в котором должна быть размещена цифровая фотокамера, а также недостаточная жесткость крепления и необходимость применения внешнего устройства для обработки данных аэрофотосъемки.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании блока с малыми массогабаритными характеристиками для автоматизированной аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата и передачи данных аэрофотосъемки.
Технический результат, достигаемый при использовании данной полезной модели, заключается в повышении виброустойчивости и уменьшении массогабаритных характеристик блока.
Технический результат достигается тем, что в блоке для автоматизированной аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата, содержащем корпус и цифровую фотокамеру, согласно полезной модели, корпус состоит из основания и крышки. В состав блока введены ложемент, крышка прижимная, плата компьютера с модулем хранения данных, радиатор, установленный на плате компьютера и кронштейны крепления, при этом объектив фотокамеры проходит через отверстие в ложементе и основании корпуса, радиатор проходит через отверстие в крышке корпуса, на которой установлены три штепсельных разъема. Цифровая фотокамера, в качестве которой используют компактную беззеркальную цифровую камеру со сменной оптикой, установлена в ложементе и закреплена с помощью крышки прижимной. Цифровую фотокамеру располагают так, чтобы короткая сторона фотосенсора была направлена вдоль оси маршрута. Модуль хранения данных выполнен в виде флэш-накопителя. Крышка прижимная имеет сотовую конструкцию.
Повышение виброустойчивости обеспечивается за счет установки цифровой фотокамеры в ложементе и ее крепления с помощью крышки прижимной.
Уменьшение массогабаритных характеристик блока обеспечивается за счет использования компактной беззеркальной цифровой камеры со сменной оптикой, а также за счет конструктивного объединения разнотипных функциональных блоков.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:
фиг.1, на которой изображена сборка предлагаемого устройства в разрезе, где:
1 - основание корпуса;
2 - крышка корпуса;
3 - цифровая фотокамера;
4 - ложемент;
5 - крышка прижимная;
6 - плата компьютера с модулем хранения данных;
7 - радиатор;
8 - кронштейны крепления;
фиг.2 (а-б), на которой изображены общие виды предлагаемого устройства:
а - вид сбоку, б - вид сверху, где 9 - штепсельные разъемы.
Блок для автоматизированной аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата содержит основание 1 корпуса, крышку 2 корпуса, цифровую фотокамеру 3, которая установлена в ложементе 4 и закреплена с помощью крышки 5 прижимной, плату 6 компьютера с модулем хранения данных, радиатор 7, установленный на плате 6 компьютера и два кронштейна 8 крепления. Объектив цифровой фотокамеры 3 проходит через отверстие в ложементе 4 и основании 1 корпуса, радиатор 7 проходит через отверстие в крышке 2 корпуса. На крышке 2 корпуса установлены три штепсельных разъема 9.
Ложемент 4 и крышку 5 прижимную изготавливают из полимерного материала, например, АБС-подобного полиуретана.
Крышка 5 прижимная имеет сотовую конструкцию для облегчения веса, исключения утяжек при литье и увеличения жесткости за счет ребер жесткости.
Блок устанавливают внутри корпуса БЛА так, чтобы объектив цифровой фотокамеры не выступал за пределы обшивки, при этом блок крепят с помощью кронштейнов 8 к корпусу через амортизаторы. Охлаждение блока естественное. Электрические соединения внутри блока, а также с бортовым оборудованием БЛА производят с помощью жгутов.
Цифровую фотокамеру располагают так, чтобы короткая сторона фотосенсора была направлена вдоль оси маршрута, что обеспечивает:
достаточное поперечное перекрытие при приемлемом количестве маршрутов;
уменьшение негативного влияния метеорологических условий, например, бокового ветра при прохождении БЛА по маршрутам съемки;
снижение требований к точности навигационных элементов при проводке БЛА по маршрутам;
обеспечение устойчивой фотограмметрической модели при создании межмаршрутных стереопар.
Блок для автоматизированной аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата обеспечивает решение следующих задач:
начало/завершение аэрофотосъемки по сигналу, принимаемого от системы навигации и управления БЛА;
автоматическое управление цифровой фотокамерой;
регистрация и сохранение на флэш-карту телеметрии в ходе аэрофотосъемки;
совмещение данных аэрофотосъемки и телеметрии в разделе атрибутивной информации файлов изображений;
маркирование и сжатие файлов изображений;
передача файлов изображений с данными телеметрии в автоматизированную систему широкополосной беспроводной связи (АС ШПСС);
сохранение файлов изображений на флэш-карте.
После выполнения полетного задания и приземления БЛА, выгрузка аэрофотоснимков, выполненных во время выполнения аэрофотосъемки, осуществляется подключением блока к внешнему персональному компьютеру.
Таким образом, блок решает задачу автоматизированной аэрофотосъемки с беспилотного летательного аппарата и обладает повышенной виброустойчивостью и малыми массогабаритными характеристиками.