SpaceX火箭发射如何拍摄?


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在最近的NROL-76 SpaceX发射中,有一些非常壮观的镜头,显示了火箭爆炸进入大气层并再次坠落。

例如,大约在14:17标记处,有一个火箭级分离的镜头,当它们以超过声速4倍的速度前进并且高70公里并正在爬升时:

SpaceX火箭分离

他们显然拥有几个摄像头,因为在不同的时间(例如13:3020:14),视图是不同的。

我的问题是,当火箭离得如此遥远且移动如此之快时,他们如何如此准确地跟踪和记录火箭?他们可能使用哪种类型的相机以及如何操作?

我认为手动进行如此精确的跟踪非常困难,因此也许在执行器上有一个GPS跟踪摄像机可以跟随火箭飞行。也许这些镜头甚至是从飞机或直升机上拍摄的,而不是从地面上拍摄的。

(请注意,我并不是在问安装在火箭上的摄像头,而是在远距离跟踪它的摄像头。)


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在GPS出现之前,照相机就一直在跟踪这样的火箭发射。
Michael C

大多数恒星的移动速度都比我们制造的任何火箭都要快,并且比任何火箭都行进的速度都快,但是它们不是很容易“追踪”吗?
user3528438

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@ user3528438跟踪运动以角度度数度量。在这方面,不,恒星运动的速度不会比我们制造的任何火箭都要快。它们每小时大约移动15° 。这些类型的系统可以在几秒钟的时间内常规地跟踪相对于摄像机移动15°的物体。
Michael C

Answers:


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如果它是在佛罗里达州肯尼迪航天中心发射的,那么其中的十个Contraves-Goerz Kineto跟踪架便遍布该综合设施。Contraves-Goerz现在是L-3 Brashear公司的一部分。连接了多个摄像机,每个安装座上的所有摄像机都精确对准平行光轴。其他发射设施使用相似(甚至不相同)的硬件,尽管每个设施的总数可能更少。

Contraves-Goerz_Kineto_Tracking_Mount

用于跟踪和拍摄火箭弹的最早的类似坐骑是基于早期的海军高射炮坐骑。这些早期版本中的一些具有用于光学瞄准设备的定点望远镜。

如今,许多跟踪功能是自动或半自动的,但早在一切开始时,操作员的技能便负责将摄像头阵列指向正确的方向。就像那些老式的高射炮一样,目标是使用一组控制轮,一组用于高度,另一组用于方位。这些控制轮类似于在同一时间在电影机上的大型起重机安装的电影摄影机上看到的控制轮。火箭跟踪控制轮具有更高和更低的传动比,这使得粗调和精确调节成为可能。精密砂轮旋转360°只能使安装座移动1°!

类似(几乎完全相同)的系统用于跟踪和记录其他高速飞行的物体。这将包括在测试和开发过程中的军事硬件(飞机,导弹,甚至是大型炮弹,例如由坦克或大型火炮发射的炮弹等)

您可以在此处阅读有关这些系统的全部(未分类的部分)工作原理和性能的信息

NASA的这份文件解释了肯尼迪航天中心如何使用它们。


可能只是补充说,一旦使自动跟踪器锁定在摄像机FOV中的目标上,就可以保持锁定状态的算法已广为人知,并且至少在60年代就存在了。
卡尔·威索夫特

@CarlWitthoft两个链接的文档中都有很多此类信息。没必要在这里写书。
Michael C

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@CarlWitthoft实际上,系统仍然是相当手动的。由于我们拥有熟练的操作员在整个职业生涯中一直在进行高级自动化跟踪,因此从来没有真正的需求。如果暂时释放控件,摄像机将沿着笔直(极坐标)的轨迹继续前进,但基本上这只是一个带有操纵杆的家伙。(来源:我在NASA工作)也与此有关:政府。我更愿意让公务员留在半陈旧的职位上,而不是购买新设备。
亚伦

我将补充说,这主要适用于中短程跟踪器。总是有新事物在尝试中,但是那些都是主力观察站
亚伦

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谈论装备嫉妒;)
韦恩·沃纳

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迈克尔·克拉克(Michael Clark)有一些很好的信息,大部分都是正确的。这些跟踪器是手动操作的,操作员也很熟练。讨论了几种形式的自动化,我为KTM编写了跟踪器自动化代码。我们还研究了各种供应商提供的现成的自动化系统。也许有一天,但是每次发射您只会得到一发子弹!在我们相信自动化之前,将需要进行大量测试!


请链接到您提到的来源,并引用重要的段落,这样即使克拉克的网站处于离线状态,我们也可以理解您的意思。
FarO
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