مختصری از دوربین های دیجیتال زنیت(camera zenith)
دوربین های دیجیتال زنیت برای تعیین طول و عرض جغرافیایی به صورت کاملا خودکار مورد استفاده قرار می گیرند. و با استفاده از تکنولوژی CCD برای تصویربرداری از ستاره و یک گیرنده GPS برای اندازه گیری زمان دقیق، این دستگاه اجازه می دهد تا در زمان واقعی جغرافیایی، موقعیت یابی با دقت 0.2 ثانیه قوس انجام شود .
شکل1- نمایی از دوربین زنیت
در دوربین های دیجیتال زنیت برای تعیین سریع و با دقت بالا، از شاقول استفاده می شود. و انحراف عمودی آن برای اندازه گیری میدان گرانش محلی در ژئودزی اعمال می گردد. در ستاره شناسی، دقت بالای تلسکوپ های بزرگ می تواند به وسیله دانش شاقول و انحراف عمودی آن باشد. و همچنین وجود گیرنده GPS در ترکیب دوربین های زنیت، این قابلیت را بهبود می بخشد.
در گذشته نجوم عملی، تعیین طول و عرض جغرافیایی، یکی از وظایف اصلی به شمار می رفت ولی امروزه با وجود نرم افزارها و تکنیک های مشاهده این اهداف و وظایف تا حدودی تغییر و بهبود یافته است .
در ژئودزی، تعیین موقعیت سماوی در طول دهه های گذشته تغییر کرده و روش های آسمانی(به کمک اجرام سماوی) تنها راه تعیین موقعیت جغرافیایی در سطح زمین بوده است تا زمانی که سیستم های ماهواره ای مدرن پا به عرصه نهادند.
عکاسی با دوربینهای زنیت در دهه های 1970 و 1980 در دانشگاه های اروپا توسعه یافت. و همچنین برای تعیین محلی و منطقه ای میدان گرانش زمین در بسیاری از پروژه ها در کشورهای اروپایی و امریکایی دنبال شد.
در مقایسه با استانداردهای امروز، ابزار آنالوگ ناکارآمد هستند. در سیستم آنالوگ نیاز به صرف زمان بیشتر و نیروی انسانی داریم ولی در زمان حال با وجود سنسورهای تصویر دیجیتال (CCD) با قیمت مناسب، سیستم های دیجیتال نسبت به آنالوگ ترجیح داده می شوند. دوربین های دیجیتال زنیت، یک ابزار خودکار است که یک بهبود اساسی در شرایط استفاده از اتوماسیون، زمان و دقت کافی، توانایی ها و بهره وری را ایجاد کرده است.
شکل2- نمایش انحراف عمودی.
شکل3- نمایی از دستگاه مختصات نجومی
با توجه به شکل فوق اختلاف مختصات نجومی و بیضوی، مولفه های انحراف عمودی رو بدست میدهد (ξ, η) .
ξ = Φ – ϕ η = (Λ – λ) cos ϕ
انحراف عمودی بین چند ثانیه ی قوس در مناطق مسطح تا حدود یک دقیقه ی قوس در مناطق کوهستانی متغیر است .
و همچنین از این دستگاه برای تعیین آزیموث نجومی(azimuth angle) از ترکیب اندازه گیری نقاط آسمانی و زمینی نیز استفاده می کنیم.
سیستم طراحی :
دوربین های دیجیتال زنیت متشکل از یک لنز، یک سنسور CCD، تجهیزات GPS و جفت های الکترونیکی و کامپیوتر است. این دوربین ها به عنوان یک سیستم اندازه گیری قابل حمل، طراحی شده اند.
برای نگهداشتن زمان با دقت بالا، تجهیزات GPS متشکل از آنتن و گیرنده از طریق لینک سخت افزاری به شاتر الکترونیکی CCD متصل شده است. از یک جفت شیب سنج الکترونیکی هم به صورت عمود بر هم بر سطح دوربین استفاده می شود. اندازه گیری شیب با دقت حدود 0.05 ثانیه قوس انجام می شود. همچنین در این نوع دوربین ها از یک کامپیوتر صنعتی برای فرمان دستکاه، اکتساب داده ها، ذخیره سازی و پردازش داده ها، در ترکیب با یک صفحه نمایش بی سیم برای تجسم بهتر و یک سیستم کنترل از راه دور استفاده شده است.
زنجیره پردازش نیز با استفاده از تجزیه و تحلیل تصاویر لحظه ای و تصویربرداری های پیوسته آغاز می شود و سرانجام موقعیت مورد نظر با دقت 0.2 تا 0.4 ثانیه قوس تعیین می گردد.
