Спосіб локації космічних об’єктів

Спосіб локації космічних об'єктів, який полягається у тому, що поле зору скануючого пристрою переміщають, на заданій ДІЛЯНЦІ траєкторії космічного об'єкта, одержують зображення ділянки зоряного неба, у межах поля зору селектують космічний об'єкт на фоні зірок, визначають відхилення зображення космічного об'єкта від еталонної точки в полі зору, переміщають поле зору до компен сації цих відхилень, параметри руху космічного об'єкта визначають відносно найближчої видимої опорної зірки, для чого поле зору скануючого пристрою переміщують від опорної зірки до суміщення еталонної точки з зображенням космічного об'єкта, при цьому переміщення поля зору скануючого пристрою здійснюють, суміщаючи миттєві поля зору по випадковим зоряним візерункам, який відрізняється тим, що додатково здійснюють додетекторну просторову модуляцію реєстрованих світлових потоків, від кожного з джерел випромінювання, з формуванням зображень заданої форми, які мають суттєві ВІДМІННОСТІ від просторових характеристик помилкових шумових зображень по геометричній формі, яка відрізняється від форми зображень, утворених промодульованими світловими потоками Винахід відноситься до оптичної локації і може бути використаний у оптичних локаційних системах Відомий спосіб виявлення і визначення координат космічних об'єктів, який полягає у прийомі оптичного сигналу двоканальною оптичною системою, перетворенні оптичного сигналу в електричний, вирахуванні взаємно-кореляційної функції двох сигналів, при досягненні максимума якої виконується виявлення космічного об'єкту в полі зору системи Вимір координат виконується відносно опорних зірок [1] Недоліком цього способу є велика імовірність помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, обумовлені внутрішніми шумами приймача випромінювання Відомий також спосіб виділення об'єктів, який полягає в прийомі випромінювання об'єктів і фону оптичною системою, формуванні і реєстрації двох зображень об'єкту і фону, перетворенні зображень, що зареєструвалися в двоградаційні, суміщенні перетворених зображень і виборі областей другого перетвореного зображення, причому реєстрацію першого зображення, що сформувалося, здійснюють в фокальній площині оптичної системи, а другого - в площині, суміщеної відносно фокальної площини, а реєстрацію зображень, що сформувалися, здійснюють водночас [2] Недоліком цього способу є велика імовірність помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, обумовлені внутрішніми шумами приймача випромінювання Ще одним з відомих способів виявлення об'єктів, є спосіб локації космічних об'єктів, який полягає у тому, що поле зору скануючого пристрою переміщають на заданій ДІЛЯНЦІ траєкторії космічного об'єкта, одержують зображення ділянки зоряного неба, у межах поля зору селектують космічний об'єкт на фоні зірок, визначають відхилення зображення космічного об'єкту від еталонної точки в полі зору, переміщають поле зору до компенсації цих відхилень, параметри руху космічного об'єкта визначають відносно найближчої видимої опорної зірки, для чого поле зору скануючого пристрою переміщають від опорної зірки до суміщення еталонної точки з зображенням космічного об'єкта, при цьому переміщення поля зору скануючого пристрою здійснюють, суміщуючи миттєві поля зору по випадковим зоряним візерункам [3] ю Недоліком цього способу є велика імовірність помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, обумовлені внутрішніми шумами приймача випромінювання Найбільш близьким, що до пропонуємого, обраним як прототип, є спосіб локації космічних об'єктів, який полягає у тому, що поле зору ска ю СО ГО 43735 нуючого пристрою переміщають на заданій ДІЛЯНЦІ траєкторії космічного об'єкта, одержують зображення ділянки зоряного неба, у межах поля зору селектують космічний об'єкт на фоні зірок, визначають відхилення зображення космічного об'єкту від еталонної точки в полі зору, переміщають поле зору до компенсації цих відхилень, параметри руху космічного об'єкта визначають відносно найближчої видимої опорної зірки, для чого поле зору скануючого пристроя переміщають від опорної зірки до суміщення еталонної точки з зображенням космічного об'єкту, при цьому переміщення поля зору скануючого пристрою здійснюють, суміщуючи миттєві поля зору по випадковим зоряним візерункам, який відрізняється тим, що додатково здійснюють формування і одночасову реєстрацію приймачем випромінювання розсуміщенних на задану відстань парних зображень, ВІДПОВІДНИХ кожному з джерел випромінювання, які спостерігають, причому відстань вибирають адаптивно, ВІДПОВІДНО ДО умов спостереження, з урахуванням характеристик приймача і особливостей сюжету, який реєструють, виходячи з принципу мінімізації впливу внутрішніх шумів приймача на якість результатів обробки результатів спостережень, а усі парні зображення орієнтують так, що умовні лінії, які поєднують центри зображень у парах паралельні, а самі зображення у парах роблять детерміновано зв'язаними по інтенсивності і розмірам, при цьому, відфільтровують шумові зображення, які є одиночними і не мають на заданій відстані ВІДПОВІДНОГО їм другого зображення, або не співпадають у парах за орієнтацією у просторі, розмірами і інтенсивністю [4] неба, у межах поля зору селектують космічний об'єкт на фоні зірок, визначають відхилення зображення космічного об'єкту від еталонної точки в полі зору, переміщають поле зору до компенсації цих відхилень, параметри руху космічного об'єкта визначають відносно найближчої видимої опорної зірки, для чого поле зору скануючого пристрою переміщають від опорної зірки до суміщення еталонної точки з зображенням космічного об'єкта, при цьому переміщення поля зору скануючого пристрою здійснюють, суміщуючи миттєві поля зору по випадковим зоряним візерункам додатково, з метою зниження імовірностей помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, обумовлених впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання, здійснюють додетекторну просторову модуляцію реєструємих світлових потоків, від кожного з джерел випромінювання, з формуванням зображень заданої форми, які мають суттєві відзнаки від просторових характеристик помилкових шумових зображень фотоприймача Далі відфільтровують зображення, які не відповідають визначеній формі, а ІНШІ зображення реєструються як зображення об'єктів Недоліком цього способу є те, що використання методу обмежено інтенсивністю реєструємих світлових потоків випромінювання через те, що необхідно проводити розділення отриманого сигналу та у наслідок цього зменшується відношення сигналу до шуму В основу винаходу поставлена задача створити спосіб локації об'єктів який забезпечує зниження імовірностей помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, шляхом зменшення впливу внутрішніх шумів приймача випромінювання та можливість використання методу при низьких рівнях сигналу за рахунок підвищення відношення сигналу до шуму Можливість реалізації способу досягається шляхом надання зображенням в сюжеті, який реєструється, таких характерних признаків, що дозволяють однозначно виділити їх поміж зображень, які формуються під впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання Для цього з потоком випромінювання з області простору, яку спостерігають у цей час, проводять додетекторну просторову модуляцію реєструємих світлових потоків, від кожного з джерел випромінювання, з формуванням зображень заданої форми, які мають суттєві відзнаки від просторових характеристик помилкових шумових зображень фотоприймача Рішення, що пропонується, дозволяє вирішити задачу зниження імовірностей помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, шляхом зменшення впливу внутрішніх шумів приймача випромінювання за рахунок надання зображенням об'єктів, які спостерігаються, таких відрізнювальних ознак, які дозволяють однозначно відрізнити їх серед зображень, які сформувалися під впливом внутрішніх шумів приймача, поліпшенням відношення сигналу до шуму Суттєвість запропанованого способу полягає в наступному Проводять контроль деякої області простору оптико-електронним засобом (ОЕЗ) Поле зору скануючого пристроя переміщають за заданою програмою огляду простору, одержують зображення джерел випромінювання, які спостерігаються у межах поля зору, селектують об'єкт на їх фоні, визначають відхилення зображення об'єкту від еталонної точки в полі зору, переміщають поле зору до компенсації цих відхилень, параметри руху об'єкта визначають відносно найближчого видимого опорного джерела випромінювання, для чого поле зору скануючого пристрою переміщають від нього до суміщення еталонної точки з зображенням об'єкта, при цьому переміщення поля зору скануючого пристрою здійснюють, суміщуючи миттєві поля зору по випадковим візерункам, що складаються із джерел випромінювання, які мають місце у межах поля зору, формують і одночасово реєструють зображення просторово промодульованих світлових потоків, які відповідають кожному з джерел випромінювання, що спостерігаються і мають задану форму зображень При цьому шумові зображення, які сформувалися під впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання не мають форму, яку отримують при просторовій модуляції зображень від джерел випромінювання, і тому їх можливо однозначно відфільтрувати Поставлена задача вирішується тим, що в способі локації космічних об'єктів, який полягає у тому, що поле зору скануючого пристрою переміщають на заданій ДІЛЯНЦІ траєкторії космічного об'єкта, одержують зображення ділянки зоряного Спосіб, що пропонується, може бути реалізований з допомогою відомих приладів В якості ОЕЗ може бути використаний телескоп, наприклад типу МТМ-500 з телевізійною трубкою, що передає (ТТП) типу Л1-211 з електронно-оптичним перетво 43735 рювачем (ЕОП) УМ-92 [5] Необхідно застосовувати модулятор світла, який перетворює світловий поток у задану просторову форму У якості обчислювального засобу може бути використана люба IBM сумістна ПЕОМ, наприклад, з процессором Intel P-166 mmx У якості блоку сопряжіння з обчислювальним засобом може бути використано відеокарту наприклад типу SCSI AHA-8945 або ATI 3D Xpression Спосіб може бути реалізований, наприклад, слідуючим чином Проводять контроль деякої області простору ОЕЗ Поле зору за допомогою скануючого приладу переміщують згідно із заданною 1 програмою Вхідний СВІТЛОВИЙ ПОТІК за допомогою модулятора світла модулюється у світловий потік заданої форми і реєструється елементом приймача випромінювання Л1-211 з формуванням зображення вибраної форми, яке входить до сюжету, який спостерігають Вхідному світловому потоку може бути надана люба форма, яка відрізняється від шумових ВІДМІТОК Наприклад, для реалізації можливо застосувати квадратну форму зображення У такому випадку оптичну передаточну функцію модулятора, який здійснює просторову модуляцію можливо записати слідуючим виразом sm(7i - $ x -crv2)sin(7i д е З х , Зу - просторові частоти, a - постійна закону Гаусу Таким чином кожному джерелу випромінювання, яке входить до сюжету, який спостерігається відповідає зображення заданої форми На відміну від цих зображень, зображення які сформувалися під впливом внутрішніх шумів приймача не мають просторових характеристик, які отримує сигнал при просторовій модуляції У такому випадку можливо провести фільтрацію зображень, які входять до спостерігаємого сюжету, виходячи з знання форми сигналу, яку він отримав при модуляції Для здійснення вказаної фільтрації, перетворену у електричний сигнал суміш зображень утворених у результаті реєстрації оброблених вказаним чином потоків випромінювання від джерел, які утворюють сюжет, який спостерігається, і під впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання через відеокарту вводять до ПЕОМ, де параметри сигналів ВІДПОВІДНІ кожному з зображень перевіряють на ВІДПОВІДНІСТЬ вище вказаним умовам Таким чином, спосіб, що пропонується в порівнянні з прототипом, за рахунок надання зображенням об'єктів, які спостерігають, при реєстрації таких відрізнювальних ознак, які дозволяють од нозначно відрізнити їх серед зображень, які сформувалися під впливом внутрішніх шумів приймача, дозволяє вирішити задачу зниження імовірностей помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, шляхом відфільтрування із зареєстрованого сюжету зображень, які утворилися під впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання незалежно від рівня реєструємого приймачем випромінювання сигналу, завдяки підвищенню рівня відношення сигналу до шуму Джерела інформації 1 Катыс Г П Оптические информационные системы роботов манипуляторов - М Машиностроение, 1979 -236-238 с 2 СССР, авторское свидетельство № 982459, кл G01 S 17/00, 1978 3 Патент України на винахід № 21544 А, кл G01 S3/78, 1997 р 4 Патент України на винахід № 32185 А, кл G01 S 3/78, 2000 р 5 Телевизионная астрономия Абраменко А Н , Агапов Е С , Анисимов В Ф , Галинский Н Д , Прокофьева В В Под ред Никонова - М Наука, 1983 -238-239 с Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3-72-89 (03122) 2-57-03