Вертолет, 2004 № 3

С большими сложностями связано гражданское и промышленное строительство в северных широтах, в условиях вечной мерзлоты. Необходимо тщательно обследовать участки местности, подлежащие застройке, на предмет обнаружения возможных элементов «растепления» замерзшей почвы. В условиях Севера отбор проб почвы для их последующего анализа связан с большими трудозатратами. Более того, так как любые пробы берутся с определенной дискретностью, полной картины распределения температур почвы в заданном районе получить невозможно. Аэросъемка в инфракрасном спектральном диапазоне позволяет составить детализированную карту, на которой возможно распознать даже отдельные трещины в замерзшей почве, отсутствие информации о которых при планировании застройки может привести к катастрофическим последствиям.

Аналогичный мониторинг может производиться и при проходе судов через ледяные поля. Визуальный контроль с борта вертолета не обеспечивает команды ледоколов полных обьемов информации, так как позволяет обнаружить лишь полыньи и крупные трещины в ледовом покрове. Небольшие же трещины, а тем более прикрытые сверху тонкой ледянкой коркой или присыпанные снегом, обнаружить не удается вообще. Однако они легко проявляются на тепловизионной карге обследуемого участка трассы проводки судов. На фото 5, сделанном в одном из арктических морей з период полярной ночи, можно не только различить трещины, но и оценить характер льдов различного возраста.

Жители окраин городов, сельских поселков и дач нередко страдают от расположенных поблизости дымящихся, мусорных свалок. Едкий дым буквально отравляет жизнь. Погасить очаг возгорания, как правило, не представляется возможным, поскольку обычно он находится в глубине мусорной кучи. Однако применение ИК-средств разведки позволяет определить потенциальный очаг пожара и тем самых снять проблему до ее возникновения (фото 6).

Широкое применение ИК-сьемка может найти при проведении экологического мониторинга водных поверхностей. В этом могут быть заинтересованы, как минимум, три стороны: природоохранные и экологические службы, рыболовецкие предприятия, а также нефтедобывающие структуры. На фото 7, сделанном в ночное время на Каспийском море в районе нефтепромыслового шельфа, отчетливо видны не только платформы, на которых установлено оборудование для добычи нефти, но и холодные (темные) шлейфы, свидетельствующие об утечках нефтепродуктов. Как известно, под воздействием ветра такие шлейфы могут перемещаться в любом направлении, и спрогнозировать этот процесс практически невозможно. Однако по ИК-снимкам можно определить участки моря, в которых должна быть запрещена добыча рыбы. Дело в тоу, что при выборке тралов или сетей весь улов неминуемо заберет на себя ту тончайшую, невидимую глазом нефтяную пленку, которая может превратить рыбу в пропахший мазутом продукт, не пригодный для употребления. Kpoмe тепловизионной аппаратуры, широкое применение в народном хозяйстве могут найти ИК-приборы и оборудование для спектрозональной съемки.

Не меньший интерес представляет аэрофотосьемка, производимая с помощью планового спектрозонального аэрофотоаппарата АС-707, разработанного Красногорским механическим заводом им С.А. Зверева. АС-707 запущен в серийное производство и поставляется по отдельным заказам в страны дальнего и ближнего зарубежья.

Особенность аэрофотоаппарата заключается в том что съемка ведется одновременно в четырех спектральных диапазонах на специальную фотопленку шириной 19 см При этом изображение местности принимается через один объектив, затем с помощью призу разделяется на 4 канала (проходя при этом через специальные светофильтры — синий, зеленый, желтый и красный). Таким образом, на фотокадре представлены одновременно четыре подкадра размерами 7x7 см с изображением одного и того же места. Такой типичный кадр представлен на фото 8. Съемка производилась в горной местности в районе Кандагара в дневное время при ярком солнечном освещении. Наименее плотный подкадр принадлежит синему каналу, близкому к фиолетовому и в какой-то мере УФ-диапазону, что позволяет просматривать даже тот участок горного ущелья, который находится в тени и на обычном аэрофотоснимке был бы невидим.

Теперь рассмотрим синтезированное изображение, полученное в результате печати одновременно всех четырех изображений на одном снимке (фото 9).

В межкадровом пространстве располагается матричная линейка, на которой могут быть зафиксированы дата и время фотографирования, координаты вертолета в момент съемки и основные параметры полета (крен, тангаж, высота и т. д.). Точные значения спектральных характеристик фильтров в рамках каждого из четырех поддиапазонов определяются из условий тех задач, которые необходимо решить с помощью аппарата, и из характеристик подстилающей поверхности пространства, подлежащего мониторингу Аппарат устанавливается на гиростабилизированную платформу ГУТ-8, сопряженную с гировертикалью. Это обеспечивает возможность произведения плановой съемки в некотором ограниченном диапазоне углов крена и тангажа, что значительно повышает качество изображения.

АС-707 создавался для выявления объектов, которые методами обычной аэрофотосъемки плановыми аппаратами типа АФА обнаружены быть не могут. Широкие возможности, открывающиеся при использовании аппарата для мониторинга подстилающей поверхности, становятся очевидными, если сравнить кадры, сделанные с помощью АС-707, с фотоснимками, выполненными спектрозональным аппаратом.

На фото 10 изображен участок местности в районе мыса Чауда (Крым). Так как снимок был сделан в конце сентября, подстилающая поверхность представляла собой ровную местность, покрытую сухой, жухлой травой. Однако на фотографии отчетливо видны изображения заглубленного примерно на 0,5 м обломка старой ржавой трубы и проложенного на глубине метра кабеля. Их обнаружение стало возможным потому, что в местах заглубления изменяется характер выхода на поверхность подземных зод. Следовательно, в этом месте изменяется температура земли, что и фиксируется на кадре с красным фильтром. На синтезированное снимке этот участок характерно меняет цвет.

Сферы применения спектрозональной фотосъемки очень широки, и зачастую бывает обидно, что аппаратура не была использована в тех или иных критических ситуациях. А ведь это могло бы спасти много жизней, сохранить технику. Думаю, всем памятны трагические события 1988 года, связанные с землетрясением в Спитаке. Горные аулы оказались практически отрезанными от внешнего мира. Селевые потоки и осыпи разрушили целые участки дорог, лишив население отдаленных районов продовольствия, медицинской помощи. Доставка вертолетом необходимых грузов и специалистов была крайне затруднена из-за плохих погодных условий и разрушения посадочных площадок. Работы по ликвидации последствий землетрясения также часто заканчивались трагически. Так, в горный район необходимо было срочно перебазировать технику для ликвидации завалов. Дорога на многих участках была повреждена из-за осыпей и селевых потоков. Один внешне подсохший «язык» пополз с обрыва вниз, увлекая за собой технику и экипажи. Трагедии могло не произойти, если бы предварительно была произведена съемка трассы спектрозональным фотоаппаратом На фото 11 мы видим аналогичный участок дороги в горной местности, перекрытый на протяжении 400 м селевых потоком… Более светлые зеленые места на снимке — сухие склоны горы. Синие цвета соответствуют переувлажненным участкам непросохшего грязевого потока, а оранжевые показывают места скопления жидкой грязи, что свидетельствует о возможности повторного схода селя.