Спосіб локації космічних об’єктів

Предлагаемое изобретение относится к области оптической локации, в частности, к измерению параметров движения космических объектов (КО). Известен способ обнаружения и измерения координат КО, заключающийся в приеме оптического сигнала двухканальной оптической системой, преобразовании оптического сигнала в электрический, вычислении взаимнокорреляционной функции двух сигналов, при достижении максимума которой производится обнаружение КО в поле зрения системы. Измерение координат производится относительно опорных звезд, находящихся в одном мгновенном поле зрения с обнаруживаемым КО. При отсутствии опорных звезд координаты определяются относительно визирной оси [1]. Недостатком этого способа является низкая точность определения координат и параметров движения КО. Известен также телевизионный способ обнаружения движущихся объектов. Сущность способа состоит в следующем. Оптическое изображение области пространства, представляющее собой изображение КО на фоне дискретных источников помех, преобразуют в видеосигнал телевизионной передающей трубкой. Сигналы строк одного и того же телевизионного кадра преобразуют в импульсы определенной амплитуды и длительности, затем совмещают по времени N строк и при появлении одновременно на К строках сигналов из N совмещенных строк фиксируют как наличие "следа" от движущегося КО. Решение о наличии КО принимается в зависимости от длины "следа" КО. Координаты КО определяют относительно опорных звезд, попавших в один кадр с КО. При отсутствии опорных звезд координаты определяются относительно визирной оси [2]. Недостатком этого способа является низкая точность определения координат и параметров движения КО. Наиболее близким к предлагаемому является способ локации и отслеживания КО, состоящий в том, что КО, приблизительная траектория которого известна, отслеживается при помощи перемещения сканирующего устройства в соответствии с известной приблизительной траекторией, отображают излучение из сканируемой области на экране, селектируют КО на фоне звезд, определяют величину отклонения от эталонной точки на экране (например визирной оси), перемещают сканирующее устройство до уменьшения отклонений до нуля [3]. Способ предполагает, что КО отслеживают в соответствии с приблизительно известной траекторией КО, обнаруживают КО на фоне звезд, совмещают изображение КО с эталонной точкой на экране перемещением поля зрения сканирующего устройства. Координаты КО измеряют относительно опорных звезд попавших с КО в одно мгновенное поле зрения, а при их отсутствии - в инструментальной системе координат (по показаниям датчиков положения сканирующего устройства), что существенно снижает точность. Высокая точность может быть обеспечена при измерении координат относительно опорных звезд, сведенных в звездные каталоги. Но вероятность попадания опорной звезды в одно мгновенное поле зрения мала из-за недостаточной плотности существующи х звездных каталогов. Недостатком этого способа является низкая точность определения координат и параметров движения КО. В основу изобретения поставлена задача создать способ локации КО, в котором была бы обеспечена высокая точность определения координат и параметров движения КО в широком диапазоне углов сканирования, значительно превышающем размеры мгновенного поля зрения. Поставленная задача решается тем, что в способе локации КО, включающем операции перемещения поля зрения сканирующего устройства на заданном участке траектории КО, получения изображения в пределах поля зрения, селекции КО на фоне звезд, определения отклонения изображения КО от эталонной точки в поле зрения и перемещения поля зрения до компенсации отклонений до нуля, дополнительно определяют координаты КО относительно ближайшей видимой опорной звезды, для чего поле зрения сканирующего устройства перемещают от мгновенного поля зрения, куда попала опорная звезда, до мгновенного поля зрения, где изображение КО совмещено с эталонной точкой, при этом перемещение поля зрения сканирующего устройства осуществляют путем совмещения мгновенных полей зрения по случайным звездным узорам. Предлагаемое решение позволяет скомпенсировать ошибки выставления визирной оси и существенно повысить точность определения координат и параметров движения КО. Предлагаемый способ предполагает, что в районе заданного участка траектории КО выбирают опорную звезду. При этом положение поля зрения выставляют таким образом, чтобы выбранная опорная звезда попалав поле зрения. Осуществляют перемещение поля зрения до участка траектории и по участку траектории. Производят обнаружение КО. Затем измерение его координат. Перемещение от одного положения поля зрения до другого осуществляют, последовательно совмещая случайные звездные узоры общей части двух соседних мгновенных полей зрения ("сшивая их"). Тем самым достигают компенсации ошибок выставления визирной оси сканирующего устройства и повышения точности определения координат и параметров движения КО. Предлагаемый способ может быть реализован с помощью известных устройств. В качестве сканирующего устройства может быть использован телескоп, например типа МТМ-500 с передающей телевизионной трубкой (ПТТ) типа ЛИ211 с электронно-оптическим преобразователем (ЭОП) УМ92 [4]. Операция "сшивания" мгновенных полей зрения может быть выполнена, например корреляционноэкстремальной системой [5]. Способ может быть реализован, например; следующим образом. От мгновенного поля зрения, где находится выбранная опорная звезда, до мгновенного поля зрения, где находится КО. осуществляется перемещение поля зрения телескопа. Для устранения ошибок рассовмещенности выставки визирной оси оптической системы осуществляют совмещение мгновенных полей зрения по случайному звездному узору, имеющему место в области перекрытия двух соседних мгновенных полей зрения. Для чего сигнал от ПТТ запоминается в одной из двух линий задержки (свободной). Через коммутатор линии задержки подключены к корреляционно-экстремальной системе (КЭС). После заполнения второй линии задержки сигналом от второго мгновенного поля зрения сигналы от двух линий задержки через коммутатор поступают на КЭС. Для выделения сигнала общей части двух соседних мгновенных полей зрения осуществляется стробирование. В КЭС осуществляется оценка ошибки выставления визирной оси оптической системы. По сигналам, вырабатываемым КЭС, эти ошибки отрабатываются следящей системой телескопа. Таким образом второе мгновенное поле зрения оказывается "сшитым" с первым. При получении сигнала от следующего мгновенного поля зрения запись его производится в линию задержки, где находится сигнал от мгновенного поля зрения, полученный два цикла назад, в данном случае в первую. Таким образом предлагаемый способ по сравнению с известными за счет компенсации ошибок выставления визирной оси сканирующего устройства посредством совмещения мгновенных полей зрения по случайным звездным узорам позволяет измерять координаты КО с высокой точностью при отсутствии опорных звезд в широком диапазоне углов сканирования. Результаты моделирования и проведенные эксперименты подтверждают возможность реализации предлагаемого способа.