Національна академія наук України
National  Academy  of  Sciences  of  Ukraine

Skip Navigation Links
Пропустити посилання переходів
Про проекти
За роками
Установи-виконавці
Партнери
Наукові пріоритети
Державні пріоритети
Призначення
Ключові слова
Про портал
Пропустити посилання переходів
Актуальні для України проблеми, для вирішення яких можуть бути використані результати виконання проекту
Опис результатів виконання проекту
Суб'єкти використання результатів проекту
Близькі за напрямом існуючі вітчизняні та зарубіжні аналоги
Основні переваги кінцевих результатів проекту
Про участь партнерів у виконанні проекту
Пропозиції щодо практичного впровадження результатів проекту
Опис результатів виконання проекту 

Основна задача проекту: моделювання та розрахунок показників якості супутникової оптико-електронної системи спостереження Землі, а саме – детальності зображення, що характеризує мінімальні розміри помітних об'єктів і відношення сигнал/шум для відеосигналу.

Розроблено методики визначення значень цих показників як прямим так і оберненим методом.

Прямий метод розрахунку засновано на математичних моделях, що описують залежність функції передачі модуляції відеосигналу від параметрів турбулентності атмосфери, від відомих кутів відхилення оптичної осі оптико-електронного  знімального приладу від напрямку в надир, умов освітленості місцевості та параметрів оптичної системи. За допомогою цих моделей знайдено значення детальності й відношення сигнал/шум для зображень, одержуваних у режимі панхроматичної трасової зйомки.

 

У результаті моделювання отримано залежність досяжної якості зображень від просторової частоти й фази смуг міри, що знімається (міра Фуко – еталонний об'єкт для емпіричного визначення показника детальності). Також знайдено залежність між досяжними значеннями показників якості зображень і величиною відхилення оптичної осі знімального приладу від напрямку в надир. Розроблене програмне забезпечення впроваджено в КБ-3 ДКБ «Південне» та успішно пройшло пробну експлуатацію. Складено відповідний акт про впровадження.

В умовах реального польоту показник роздільної здатності не є постійним і залежить від невідомих параметрів: стану відеотракту в момент фотографування (основні параметри збурення відеосигналу, які потрібно враховувати при моделюванні – рух космічного апарату, турбулентність атмосфери, умови освітлення) і стану оптичної системи (неточність фокусування об'єктива, збурення, викликані температурним режимом, та ін.).

Обернена задача одержання фактичного значення показників якості системи в заданий момент часу вирішується за допомогою створенної в рамках проекту дослідницької методики. Ця методика заснована на зіставленні пробного знімка з еталонним зображенням тієї ж ділянки місцевості. При цьому в якості еталонного (ідеального) знімка може бути обрана оцифрована карта місцевості.

Методика включає два методи аналізу.

Перший з них пов'язано з ідентифікацією параметрів лінійного інтегрального оператора, що описує перетворення функції освітленності при проходженні відеосигналу через компоненти відеотракту оптичної системи. Запропоновано аналітичний і чисельний метод рішення трансцендентних рівнянь, що виникають у зазначеній задачі ідентифікації.  Отримані поточні значення параметрів збурювань зображення при його проходженні в атмосфері та компоненти оптичної системи дозволяють промоделювати збурення, які мав би знімок реальної мири в таких самих умовах. Використання методів статистичної обробки зашумленого дискретного сигналу дозволяє в цьому випадку визначати показники детальності  зображення міри та відношення сигнал/шум відеосигналу із заданим ступенем довірчої ймовірності.

Другий метод дослідження також засновано на представленні пробного й еталонного знімків у вигляді розкладу їхніх функцій освітленості по спектру просторових частот у заданій системі базисних функцій у напівінтервалі, обмеженому частотою Найквіста. Запропоновано інтегральні критерії, що характеризують ступінь розрізненості просторових гармонік при дії збурень. Мінімальна частота, яку можна розпізнати із заданим ступенем вірогідності, для пробного знімка визначає верхню оцінку показника детальності.

За цими методиками розроблено алгоритми та створено дослідний зразок програмного забезпечення, що дозволяє як у автоматичному, так і в інтерактивному режимі визначати показники якості вихідної продукції космічних оптико-електронних систем.

Розроблена дослідницька методика може бути використана для автоматизації проектування аерокосмічних систем дистанційного зондування Землі, а також для моніторингу стану відеотракту та параметрів оптичної системи на підставі визначення поточних значень показників якості вихідної продукції оптико-електронної системи. Зазначені методики реалізовано у вигляді програм для ЕОМ. Наведено результати чисельного моделювання роботи методик по відновленню параметрів системи та визначенню роздільної здатності. Зокрема, було проведено оцінку показників цільової ефективності системи за результатами льотних випробувань.

 
 
 
 
Заповнюється відповідальним співробітником установи-виконавця проекту
 
Президія НАН України © Макетний зразок
  This Website is best available with Microsoft Internet Explorer 6.0+