Автор неизвестен - Сборник научных трудов 3-го международного радиоэлектронного форума прикладная радиоэлектроника - страница 103

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 

-

Рис. 6а Зависимость начального положения КО от скорости перемещения (модель)

Как видно из рис 6а, 6б результаты обработки являются близкими результатам моделирования, имея больший радиус пересечения прямых, т.е. имея ошибку определения начального положения и скорости.

Далее, применив по аналогии метод нахождения координат точки глобального пе­ресечения, производим дискретизацию пространства начального положения и скорости. После чего определяем дискрет с максимальным накоплением, параметры которого оп­ределят значения скорости и начального положения(/0, /). Пример поиска максимального дискрета представлен на рис. 7.

СРРСН'2008

I . 2 - 1 Т 9

Таким образом проведя все вышеперечисленные действия, мы получаем полный набор параметров движения КО через зону обзора наблюдательного средства -

ср, р(ср),I,4 (ф, Р(ф),0] .

■ац| -143 ЛИ        -1ЧЧ -'Ч-*1 "|6| -ПК -<ШІ ЦЩ ЛП| Ч        ИЛ Ш> ЛЧ> Ч'|       Ч Ч Ч-Ч Ч-Л 441»

Рис. 7. Зависимость накопления в дискретах плоскости начального положения и скорости (по результатам измерений)

Выводы. Применение технологии накопления статистик объектов вдоль траекто­рий с неизвестными параметрами на квантово-оптической системе КОС «Сажень-С» (АЗТ-28) позволяет обнаруживать и давать оценку параметров траекторий движения кос­мических объектов, имеющих низкие яркостные параметры. Так, предельная звездная величина КО, при которой средство АЗТ-28 может производить измерения орбитальных параметров с допустимыми ошибками, составляет 12Ш-12,5Ш, а предельная видимая звездная величина системой составляет 13,5Ш-14Ш, таким образом существует незадейст-вованным диапазон измерений орбитальных параметров КО, яркость которых лежит в пределах от 12,5Ш до 14Ш.

Литература

1. Кузьмин С.З. Цифровая радиолокация. Введение в теорию. - К.: Издательство КвіЦ, 2000. - 428 с.

2. Саваневич В.Є., Пугач А.В. Оптимізація параметрів двоетапної багатоканальної системи виявлення малорозмірних космічних об'єктів // Системи обробки інформації: Зб. наук. пр. - Харків: НАНУ, ПАНМ, ХВУ, 2004. - Вип. 6. - С. 170 - 182.

3. Деденок В.П., Саваневич В.Е. Ієрархічний метод виявлення малорозмірного ру­хомого об'єкта // Системи озброєння та військова техніка. - 2005. - № 1. - С. 40 - 45.

4. Донченко В.С., Кириченко Н.Ф. Быстрое преобразование Хока и псевдообраще­ние // Проблемы управления и информатики.- 2002. - № 2. - С. 115 - 125.

СРРСН'2008

1-ч. 2 - 1 80

ОЦЕНКА КООРДИНАТ КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА НА ДИСКРЕТНОМ ИЗОБРАЖЕНИИ ПРИ СРЕДНЕМ ВРЕМЕНИ ЭКСПОЗИЦИИ КАДРА

Саваневич1 В.Е., Брюховецкий2 А.Б. 'Харьковский национальный университет радиоэлектроники 2Национальный центр управления и испытаний космических средств 61166, Харьков, пр. Ленина, 14, каф. ТКС, тел. (057) 702-13-20, E-mail: domsv1 @,rambler.ru ; факс (057) 702-13-20 Equalization of maximal likelihood verisimilitude for estimation of position of single lo­comotive object from data of opticelectronic mean of supervision, taking into account presence of effect of moving of object in times of display of shot and fact of sampling of image of object is got.

Введение. При оценке положения одиночного движущегося объекта по данным оп-тикоэлектронного средства (ОЭС) наблюдения с ПЗС-матрицей [1, 2, 3] часто пренебре­гают как эффектом перемещения объекта за время экспозиции кадра так и фактом дис­кретизации изображения объекта. В статье угловая скорость движения космического объ­екта считается таковой, что при среднем времени экспозиции кадра изображение объекта на выходе ПЗС-матрицы уже не является размытой точкой, а представляет собой протя­женный объект.

Постановка задачи. Предполагается, что объект находится в контролируемой об­ласти пространства, а его изображение действительно присутствует в кадре. Объект в картинной плоскости ОЭС движется равномерно по каждой координате:

ах=а 0 + Уат;

Рх0 + Vpx, ()

где т - время; ат, рх - координаты объекта на момент времени т; а0, Р0 - коорди­наты объекта на начальный момент времени т = 0; Va , Vp - скорость объекта по коорди­натам а и p соответственно.

Координаты падения сигнальных фотонов объекта на ПЗС-матрицу имеют круговое нормальное распределение с изменяющимися во времени математическими ожиданиями (1) и СКО.

Объект одиночный: его изображение в кадре не пересекается с изображением како­го-либо другого объекта.

Изображение объекта является протяженным: за время экспозиции объект проходит расстояние, которым нельзя пренебречь.

При этом наблюдению, регистрации доступны напряжения на выходе Л^ПЗС дискрет ПЗС-матрицы, которые легко можно привести к опытным относительным частотам по­падания фотонов в ikдискрет ПЗС-матрицы в t-м кадре v*kt. Теоретическим аналогом опытных относительных частот являются вероятности попадания фотонов в ik-й дискрет ПЗС-матрицы с границами аш-, а_ по координате а и рнк, pkk - по координате p на tкадре за время экспозиции t-го кадра:

u,kt (©) = - jj     j f (а, P, таарс1х , (2)

где A - время экспозиции кадра; Tt - время привязки t-го кадра. Напряжения на выходе дискрет ПЗС-матрицы независимы.

Итак, необходимо на основе совокупности значений и*й и принятых моделей дви­жения объектов и их изображения на ПЗС-матрице ОЭС синтезировать процедуру мак­симально правдоподобной оценки местоположения объекта на t-м кадре. Совокупность

СРРСН'2008

I-ч . 2 - 1 8 1оцениваемых параметров © включает в себя прежде всего параметры местоположения объекта а(, р( на момент привязки кадра т(. Также, в множество оцениваемых парамет­ров могут быть внесены скорости объекта Уа, Кр .

Разработка решающего правила оценки местоположения объекта на дискрет­ном изображении. Общий вид уравнений, входящих в систему уравнений максимально­го правдоподобия известен:

у4 (©) = 0 (3)

г,к   игк, (©)    50 т

где 9т - т-й оцениваемый параметр.

При использовании процедур численного интегрирования выражения для вероятно­стей и производных, входящих в систему уравнений максимального правдоподобия (3), примут вид:

1 Т( + А/2

°,к, =—   I  Ррк(р,+Кр(т,);иф)рш(х,+Кх(т,);иф)ат =

А т,-А/2

= А N 2 Ч> пРрк (Р, + Кр (т, -тп ); иФ ) Рхг , + Кх (т,-тп ); (4)

А Л п=0

сОид,     1   А £

—-=-2~— 2^пРрк (р, + Кр (т,-тп ); и т (а,

2 УпРрк (р, +    (т, - тп);с2)Ра г (а, +    (т, - тп); Сф)(тЛа°К - а, - К а (т, - ^)) (5)

ЛО к =   1    2УпРрк(р, +   (т,-тп);а2)Раг(а, +    (т,);иф)(трЛОК-р, -Кр(т,)) (6)

,^ 2

п=0

- 2^пРрк(р, + Кр(т,-тп);а2)Раг(а, + ^(т, -т);иф)(т,-тп-а, -Кл(т,)) (7) ">а    £аф '

Ли    =   1 "

К 2   2^пРрк(р, + Кр(т,-тп);а2)Ра'(а, + Уа(т,-т);иф)(т,)(трЛОК-р, -Кр(т,)) (8)

аУр    Миф п=0 '

где

"С" =-Г i аМа а; и2)аа= та+-2~ хк а;       - Маш а; и2)) -

локальное математическое ожидание случайной величины а на интервале [анг, ак ]; тп =т( (п /N - 0.5) - начало интервала численного интегрирования по времени; N - ко­личество интервалов численного интегрирования по времени; у/п - коэффициент чис­ленного интегрирования.

С учетом (4), (5), (6), уравнения максимального правдоподобия для оценки коорди­нат положения объекта можно записать:

МПЗС N

а, =   2   о*к, 2ёгкКГ -Кх(т,-тп)), (9)

г,к п=0

N ПЗС N

р, =   2   о*к, 2ёгк(т;°К -Кр(т,-тп)), (10)

где

N

2

п=0

СРРСН'2008

1-ч. 2 - 1 82

В свою очередь, с учетом (4), (7), (8), уравнения максимального правдоподобия для внутрикадровой оценки линейных скоростей объекта можно записать в виде:

игк, 2 ё'к (тЛг   -а,)(т, п ) К = —^_п=0_ (12)

Vа NпЗС   *     N , (12)

2   и;к,  2 ё(т, п )

г,к п=0

2 и*к, 2 ёк К™ -р, )(т,-тп)

Кр=^к--п=0-. (13)

2 о/к, 2 ё(т, п)

,к п=0

Выводы. Научная новизна предложенных результатов заключается в определении системы уравнений максимального правдоподобия оценки параметров местоположения одиночного объекта по данным оптико-электронного средства наблюдения с ПЗС-матрицей при среднем времени экспозиции кадра и линейной модели движения объекта в картинной плоскости оптического прибора ОЭС с известной дисперсией координат паде­ния фотонов, состоящей из уравнений (9), (10), (12), (13). Практическая значимость полу­ченных результатов определяется возможностью более точного определения координат космических объектов за счет учета факта протяженности их дискретных изображений путем решения системы уравнений методом последовательных приближений. Дальней­шие исследования предполагается сконцентрировать на экспериментальных исследова­ниях свойств получаемых оценок.

Литература

1. Саваневич В.Е. Определение координат статистически зависимых объектов на дискретном изображении // Радиоэлектроника и информатика. - 1999. - № 1. - С. 4 - 8.

2. Ковальчук А.Н., Пинигин Г.И., Шульга А.В. Скоростной автоматический ком­плекс для регистрации небесных объектов естественного и искусственного происхожде­ния в околоземном космическом пространстве // Околоземная астрономия и проблемы изучения малых тел Солнечной системы. - М.: ИНАСАН, 2000. - С. 361 - 371.

3. Козырев Е.С., Сибирякова Е.С., Шульга А.В. Регулярные наблюдения геостацио­нарных спутников комбинированным ПЗС - методом // Проблемы управления и инфор­матики. - 2004. - № 5. - С. 39 - 45.

СРРСН'2008

1-ч. 2 - 1 8 3

ИСПОЛЬЗОВАНИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ИСТОЧНИКОВ ГРАЖДАНСКГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ТРОПОСФЕРЫ И ОСВЕЩЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ ОБСТАНОВКИ

И. В. Луценко

Институт радиофизики и электроники им. А.Я.Усикова НАН Украины, 61085, Харьков, ул.Академика Проскуры, тел.: (8093) 123-18-85; E-mail:irene-lutsenko@ukr.net In this project the basic opportunity of using the radiation of TV-stations and navigation satellites GPS for the troposphere diagnostic, and the radiation of broadcasting stations SW band for illumination of the air situation, has been shown

Введение. Эффективность работы радиотехнических систем различного назначения зависит от условий распространения радиоволн, определяемых состоянием атмосферной рефракции. Основой для определения параметров приземного слоя тропосферы может быть метод радио просвечивания [1]. Предпосылкой метода является связь между иска­жениями параметров сигнала при движении источника и мерой атмосферной рефракции. При работе над морем, из-за сильных отражений от поверхности раздела, используется интерференционный вариант метода, при котором принятый от ИСЗ сигнал приобретает лепестковый характер в виде чередующихся максимумов и минимумов.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107  108  109  110  111  112  113  114  115  116  117 


Похожие статьи

Автор неизвестен - 13 самых важных уроков библии

Автор неизвестен - Беседы на книгу бытие

Автор неизвестен - Беседы на шестоднев

Автор неизвестен - Богословие

Автор неизвестен - Божественность христа