Новости
4 Июня 2020

История развития аэрофотосъемки, часть 2. Неучтенные налоги, разведка и космические корабли

Продолжение. Читать первую часть: История развития аэрофотосъемки, часть 1. От воздушных шаров до самолетов

Аэрофотосъемка как бизнес

Американский авиаконструктор и предприниматель Шерман Фэрчайлд еще в 1918 году сконструировал новую систему затвора для автоматической аэрофотокамеры со шторкой между линзами объектива, что позволило впервые произвести точную аэрофотосъемку. В феврале 1920 года создал корпорацию Fairchild Aerial Camera Corporation по выпуску аэрофотокамер, а еще через два - компанию по выполнению аэрофотосъемок. В совокупности основал более 70 компаний, внес значительный вклад в авиационную отрасль, получил более 30 патентов на свои изобретения, включая кремниевый полупроводник, разработки новых технологий для аэрофотокамер, которые впоследствии использовались в миссиях Apollo. 

Правительство США выделило Фейрчайлду бюджет в размере 7 тысяч долларов на усовершенствование камеры, проект, однако, обошелся в 40 тысяч долларов, разницу заплатил отец. Так, к 1921 году Шерман Фэрчайлд делает серию снимков Манхэттена и более чем из 100 снимков создает полноценную карту города. Технология вызвала большой коммерческий успех и показала свою эффективность для решения невоенных задач. 

После этого триумфа последовали сделки с другими городами на осуществление таких же работ, так как они обнаружили, что данная технология решала задачи по картированию и оцифровке городов быстрее и намного дешевле, чем это делалось с земли. Так, например, с помощью аэрофотосъемки город Коннектикут обнаружил 1800 зданий, которые были не включены в налогообложение, а город Ист-Хайвен задумался о проведении пересмотра собственности города, но обнаружил, что для решения данной задачи с проведением наземных работ городу пришлось бы затратить около 80 000 долларов в течение 5 лет. Фэрчайлд сделал эту работу за 6000 долларов и 60 дней, очевидный успех. Во время Второй мировой войны 90% всех воздушных камер, использовавшихся союзными странами, имели дизайн или производство Fairchild.

Камера Fairchild, ставшая стандартом для аэрофотосъемки,Манхэттен построенный из 100 снимков

Вторая мировая война

Во время Второй мировой войны аэрофотоснимки стали обычным явлением в газетах, журналах и киножурналах воюющих стран. Все страны имеющие военно-воздушные силы (далее – ВВС) в Европе, занимались аэрофотосъемкой. В конце войны целое собрание аэрофотоснимков немецких ВВС, сделанных в результате разведывательных полетов, были перенаправлены в Америку. Общее число снимков по некоторым данным составляет от 850 000 до 1,5 млн.

Германия начала войну со значительным преимуществом и в оптике, и возможностях камер. В 1938 году начальник немецкого генерального штаба генерал Вернер фон Фрич заявил: «Страна с наилучшей фоторазведкой победит в войне».
Хотя немцы начали Вторую мировую войну с эффективной системой воздушной разведки и фотографической интерпретацией, по мере расширения и развития конфликта они не развивали и не улучшали ее. К концу войны воздушная разведка союзников вышла на достаточно высокий уровень.

Во время ясной погоды разведчики совершали более 8 вылетов в день. Пилоты привозили с собой до 500 экспозиций на одном рулоне фотопленки. Для подготовки фотографа-разведчика, помимо летных навыков, проходился 2-недельный курс, в течение которого участники изучали основы работы с оборудованием и визуальным дешифрированием объектов. Главной задачей было научиться правильно идентифицировать объекты на земле, смотря на них с воздуха. Так, железные дороги нужно было отличать от транспортных дорог, а взлетно-посадочные полосы – на присутствие самолетов-бомбардировщиков. В конце обучения стажеров обучали как различать объекты, имеющие военное значение, в особенности, как выявлять любые характерные признаки, указывающие на неблагоприятную деятельность противника.

Cделанная 23 июня 1943 года на испытательном обеденном участке V-2 в Пенемюнде 

В конце 1942 года британская разведка проинформировала генеральный штаб о разработке новой ракеты на полигоне в Пенемюнде. Самолет для воздушной фоторазведки был отправлен 23 июня 1943 года и получил первое фото ракеты V-2. На аэрофотоснимке показан испытательный стенд VII в Немецком испытательном центре с ракетой V2 на прицепе внутри зоны испытательного огня. Также показаны возможные позиции зенитных орудий на вершине соседнего здания. 17 и 18 августа 1943 года англичане отправили свои бомбардировщики в Пенемюнде, и вместо бомбардировки объекта, произвели точную бомбардировку выявленных целей. 

После бомбардировки был направлен второй самолет для воздушной разведки, чтобы получить оценку повреждений противнику.
За время войны союзникам удалось создать многоуровневую структуру воздушной разведки, которая была сильнейшим инструментом до конца войны. Фактическая интерпретация включала в себя несколько этапов:

Первый этап – быстрая отпечатка аэрофотоснимков с целью получения срочной военной информации.

Более сложный, второй этап, заключался в изучении группой дешифровщиков всех аспектов деятельности противника.

Третий этап включал тщательный анализ аэрофотоснимка по специальным рабочим разделам. Раздел А был посвящен вражеским перевозкам и, начиная с 1941 года, каждый вражеский порт фотографировался не реже 1 раза в неделю,(среди достижений этого метода отличают выявление новых классов немецких эсминцев и мониторинг строительства подводных лодок).
Секция C мониторила аэродромы противника, а Секция E занималась обнаружением всех видов маскировок. Раздел F направлял на анализ железных и автомобильных дорог, речного и канального транспорта. Раздел L специализировался на идентификации самолетов, а секция N была сосредоточена на ночной фотографии. Другие разделы были посвящены промышленности, армейским объектам и целям бомбардировщиков с оценкой ущерба. 


Аэрофотоснимок операции «Market Garden», крупнейшей воздушной операции всех времен 

Голландская операция 1944 года под кодовым названием «Market Garden», военная операция союзников, проводившаяся на территории Германии и Нидерландов в период 17.09 – 25.09.1944 года. В ходе операции была произведена крупнейшая за всю историю высадка воздушного десанта. 


Мозаика аэрофотоснимков французского города Тулон

Снимок, сделанный британским самолётом-разведчиком, после налёта британской авиации на центр Кёльна, 28 октября, 1944 год.

Аэрофотоснимок американского рейда на Сен-Назер 29 мая 1943 года.
Внизу снимка виден один из участвовавших 139 бомбардировщиков B-17 

Развитие немецкой разведывательной съемки происходило по двум основным направлениям: ближняя разведка (Nahaufklarereinheiten) и дальняя разведка (Fernaufklarereinheiten). Позднее выделились три особых направления: ночная разведка (Nachtaufkarereinheiten), морская авиаразведка (Seeaufklarereinheiten) и метеорологическая разведка (Wetterereinheiten).

Снимки немецкой разведывательной авиации, аэрофотосъемка Люфтваффе.


Казань, 1942 год

Калинин, 1942 год

1943 год. Аэрофотосъемка Киева. В центре композиции железнодорожный вокзал. Справа от него центр города, в частности ботанический сад Фомина и бульвар Шевченко, слева — Соломенка 

1943 год. Аэрофотосъемка. Взорванный мост через Днепр, Канев 

1943 год. Аэрофотосъемка Киева, дым от пожаров 

Послевоенное время

Конец Второй мировой войны и начало холодной войны принесли еще большие успехи в аэрофотосъемке, особенно благодаря двигателям внутреннего сгорания, которые дали технологический рывок в покорении новых высот. Первая известная фотография из космоса, показывающая проблеск Земли, была сделана 24 октября 1946 года, захваченной немецкой ракетой V-2, запущенной из Нью-Мексико. Изначально была построена нацистами как дальнобойная баллистическая ракета. 

Проблеск Земли, сделанный с помощью ракеты V-2 № 13, запущенной 24 октября 1946 года. Ракетный полигон «Белые пески» - 
Лаборатория прикладной физики, (Фото НАСА) 

Мозаика из первых космических снимков Земли из космоса. 1948г., (Фото НАСА)


Несмотря на интенсивную разработку новых видов летательных аппаратов и бурное развитие авиации в целом, тенденция применения серийных летательных аппаратов сохранилась и в послевоенные годы. Как правило, они имели дополнительное оснащение и применялись, в основном, для ведения различных видов разведки. Наряду с этим, создавались и узкоспециализированные самолёты — высотные или скоростные разведчики (американские Lockheed U-2, Lockheed SR-71, советские Ил-20, М-55 и др.).

Яркий пример таких самолётов — самолёт ВВС ВС США U-2. Конструкторы постарались придать самолёту как можно большую высотность. На момент создания U-2 был недосягаем для советских истребителей и ЗРК, что позволяло свободно выполнять разведывательные полёты над СССР и, в том числе, детально фотографировать стратегические военные и экономические объекты.

Разведывательная фотография, на которой изображена советская ракета СА-2 на Кубе, сделанная самолетом разведчиком U-2, (NASM)


Но появление на вооружении войск ПВО СССР ЗРК С-75 сделало невозможным безнаказанные разведывательные «рейсы» таких самолётов, — досягаемость по высоте у С-75 была достаточна для поражения U-2. Также в войска ПВО СССР поступили высотные истребители-перехватчики: сначала Ту-128, затем МиГ-25, способные подниматься на высоты, используемые U-2.

Усилия Соединенных Штатов и Советского Союза, направленные на то, чтобы опередить аэрокосмические достижения друг друга, привели к созданию спутниковых снимков, что является высшим достижением в области беспилотной аэрофотосъемки.

Основоположником современного дистанционного зонирования Земли можно считать проект спутниковой разведки Corona, развивающийся с начала 1959 до 1972г.


Технические характеристики спутника и его покрытие съемки,(Wikipedia) 


В рамках программы запустили 144 спутника, 102 из которых сделали полезные снимки. На орбиту спутник доставляли с помощью космического корабля Аджена, в которые были вмонтированы камеры и все необходимое оборудование для обеспечения работы камеры на орбите Земли. Разгонные двигатели доставляли модуль на высоту 160 км, где с помощью датчиков горизонта и клапанных двигателей холодного газа, камера фиксировала свое положение на орбите.

Спутник использовал 70-градусную панорамную камеру Itek, использующую пленку Eastman Kodak. На пике своего развития в 1972 году разрешение камеры возросло до 2 метров. Каждая миссия могла оставаться на орбите в течение двадцати дней и возвращала на Землю более 16 млн км отснятой территории. Система предусматривала сброс отснятых материалов с помощью капсул, которую в последующем забирали сотрудники разведки.

Маневр для сбора данных, сбрасываемых со спутника Corona, (NASM)

Данные сбрасывались от спутника в капсулах. На фотографии происходит улавливание такой капсулы самолетом, (Wikipedia)

Фрагмент космической съемки программы Corona, (Wikipedia)


Фрагмент космической съемки г.Москва программой Corona, (Nasm)


Фрагмент космической съемки Совесткой военно- воздушной базы программой Corona, (Nasm)

Фрагмент космической съемки китайского ядерного полигона программой Corona, (Nasm)

В следующей части мы подробнее расскажем о съемке с беспилотных летательных аппаратов. Подписывайтесь на наши социальные сети: Facebook, Instagram, Telegram, чтобы не пропустить все самое интересное из мира пространственных данных. 

Читайте также: Обзор геоинформационных решений экологического мониторинга окружающей среды и метеорологических данных