Спосіб локації космічних об’єктів

Ol S3/78 СПОСІБ ЛОКАЦІЇ КОСМІЧНИХ ОБ'ЄКТІВ 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 взаємнокореляційної 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. Найбільш близьким, що до пропонуємого, обраним як прототип, є спосіб локації космічних об'єктів, який полягає у тому, що поле зору скануючого пристрою переміщають на заданій ділянці траєкторії космічного об'єкта, * 2 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 пристрої 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]. Недоліком цього способу є велика імовірність помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, обумовлені внутрішніми шумами приймача випромінювання. 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. 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 потік випромінювання з області простору, яку спостерігають у цей час, перетворюють таким чином, щоб у приймачі випромінювання отримати парні, на заданій відстані, із заданою орієнтацією, однаковою інтенсивністю і з однаковими лінійними розмірами кожного зображення у парах, зображеня відповідні кожному з об'єктів, що спостерігаються. При цьому відстань між зображеннями вибирають адаптивно, відповідно до умов спостереження і з врахуванням характеристик приймача випромінювання, виходячи з принципу мінімізації впливу внутрішніх шумів. Поставлена задача вирішується тим, що в способі локації космічних об'єктів, який полягає у тому , що поле зору скануючого пристроя переміщають на з 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'єкта, при цьому переміщення поля зору скануючого пристрою здійснюють, суміщуючи миттєві поля зору по випадкових, зорянич візерункам додатково, з метою зниження імовірностей помилкового виявлення об'єктів та їх невиявлення, обумовлених впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання, здійснюють формування і одночасову реєстрацію приймачем випромінювання розсуміщених на задану відстань парних зображень відповідних кожному з джерел випромінювання, які спостерігають. Відстань між зображеннями у парах вибирають адаптивно, відповідно до умов спостереження, з урахуванням характеристик приймача і особливостей сюжету, який реєструють. Причому на основі порівняння результатів спостереження еталонних джерел випромінювання (наприклад, каталогізованих опорних зірок) з їх каталожними характеристиками, цю відстань вибирають такою, яка забезпечує мінімізацію впливу внутрішніх шумів приймача на якість результатів обробки результатів спостережень. Усі парні зображення орієнтують так, що умовні лінії які поєднують центри зображень у парах паралельні. Самі зображення у парах роблять детерміновано зв'язанними по інтенсивності і розмірам Далі, відфільтровують шумові зображення, які є одиночними (не мають на задашй відстані відповідного ім другого зображення), або не співпадають у парах за орієнтацією у просторі, розмірами і інтенсивністю. 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 4 однозначно відрізнитиїх їх серед зображень які сформувалися під впливом внутрішніх шумів приймача. 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 випрмінювання, 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 пристроя 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 парні зображення, які відповідають кожному з джерел випромінювання, що спостерігаються. Відстань, на яку розсуміщують зображення вибирають адаптивно, відповідно до умов спостереження, при цьому враховують характеристики приймача і особливості сюжету, що реєструється, так щоб забезпечити мінімізацію впливу внутрішніх шумів приймача. Усі парні зображення орієнтують так, що умовні лінії які поєднують центри зображень у парах паралельні. Самі зображення у парах роблять детерміновано зв'язанними по інтенсивності і розмірам. При цьому шумові зображення, які сформувалися під впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання є або одиночними, або не співпадають за інтенсивністю, або не формують відповідно орієнтовану пару, однозначно відфільтровують. 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 ЛІ-211 з електроннооптичним перетворювачем (ЕОП) УМ-92 [4]. У якості керуємого оптичного 5 блоку може бути використана електрооптична призма (5), У якості обчислювального засоба може бути використана люба IBM сумістна ПЕОМ, наприклад, з процессором Intel P-166 minx. 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 програмою. Вхідний світловий потік за допомогою керуємого оптичного блоку розділюють просторово на дві рівних частини і на реєструючому елементі приймача випромінювання Л1-211 формують два зображення сюжету, який спостерігають, розсуміщені на деяку кутову відстань, задану згідно до умов спостереження, з врахуванням характеристик приймача і особливостей сюжету який спостерігають. Таким чином кожному джерелу випрмінювання, яке входить до сюжету, який спостерігається відповідає два, розсуміщенні на заданну відстань, відповідним чином зорієнтовані у просторі і співпадаючі за розмірами і інтенсивністю зображення. На відміну від цих зображень, зображення які сформувалися під впливом внутрішніх шумів приймача, і не мають на заданій відстані співпадаючого з ними за вказанними відзнаками відповідного другого зображення - відфільтровують. Для здійснення вказаної фільтрації, перетворену у електричний сигнал суміш зобравжень 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 типу вводять до ПЕОМ де параметри сигналів відповідні кожному з зображень перевіряють на відповідність вище вказаним умовам. Адаптивність управління величиною розузгодження світлових потоків від джерел випромінювання, забезпечують шляхом вимірів характеристик еталонних джерел випромінювання (наприклад каталогізованих опорних зірок), 6 порівняння результатів вимірів з відомими у ПЕОМ, і виданою сигналів корекції на керуємий оптичний блок. Таким чином, спосіб, що пропонується в порівнянні з прототипом, за рахунок надання зображенням об'єктів, які спостерігають, при реєстрації таких відрізнювальних ознак, які дозволяють однозначно 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 зареєстрованного сюжету зображень, які утворилися під впливом внутрішніх шумів приймача випромінювання. Джерела інформації. І.Катьіс Г.П. Оптические информационные системы роботов манипуляторов. - М.Машиностроение, 1979. - 236-238 с. 2. СССР, авторское свидетельство N 982459, кл. G 01S 17/00, 1978. 3. Патент України на винахід № 21544 А кл. G 01S 3/78, 1997 р. 4.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. 5. Ребрин Ю.К. Управление оптическим лучом в пространстве, - М.: Советское радио, 1977. - 451 с.