DOI: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-24-31


УДК621.397.001

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ КОМПЛЕКС ДЕТАЛЬНОГО НАБЛЮДЕНИЯ 

Денисов А.В., Попов В.В., Логунов С.В., Карев П.В.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Денисов А.В., Попов В.В., Логунов С.В., Карев П.В. Оптико-электронный комплекс детального наблюдения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 1. № 1. С. 24–31. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-24-31


Аннотация
Предмет исследования. Представлены алгоритмы и методы работы оптико-электронного комплекса деталь- ного наблюдения в космосе с целью поиска, обнаружения и регистрации изображений космических аппаратов, выведенных из эксплуатации в связи с истечением срока эксплуатации, а также астероидов и космического мусора. Оптико-электронный комплекс состоит из блоков оптико-электронной аппаратуры, включающих в себя аппаратуру обзора космического пространства, аппаратуру визуальной идентификации космического мусора, аппаратуру стереоскопического детального наблюдения, а также телевизионную лазерную систему для построения трехмерного «облака точек» (карты глубины) идентифицированного объекта. Метод. На основе анализа известных общедоступных источников по космическим системам предложен новый метод, позволяю- щий увеличивать дальность до исследуемого объекта за счет сохранения энергии импульса. Метод позволяет концентрировать энергию в узком угле за счет использования в разработанном устройстве трех прецизионных двигателей, смещающих установленный на них излучатель. Предложенное решение предоставляет возможность управлять шириной и углом излучения лазера по трем плоскостям. Разработаны оригинальные алгоритмы работы оптико-электронного комплекса детального наблюдения для построения карты глубины исследуемого объекта. Основные результаты. Разработан проект оптико-электронного комплекса функционирующего на низких, средних и геостационарных орбитах с максимально относительной линейной скоростью от исследуемого объекта до 1,5 км/с на низких и средних орбитах, и до 6,15 км/с на геостационарных. Разработан оригинальный метод наведения луча освещения на объект наблюдения. Практическая значимость. За счет применения разра- ботанных алгоритмов оптико-электронный комплекс детального наблюдения позволяет на дистанции от 100 м строить трехмерное изображение объекта наблюдения с целью его идентификации и каталогизации. Результаты работы могут быть полезны при проектировании лазерных систем, систем управления сближения и стыковки космических аппаратов, а также для выполнения задач с системами орбитального обслуживания космических аппаратов в целях военной и гражданской отрасли.

Ключевые слова: оптико-электронный комплекс детального наблюдения, обзор космического пространства, идентификация объекта, стереоскопическое детальное наблюдение, лазерная локационная система

Благодарности. Работа выполнена по результатам составной части научно-исследовательской работы между АО «НИИ телевидения» и АО «ЛОМО».

Список литературы
1. Демин А.В., Умбиталиев А.А., Цыцулин А.К., Полищук Г.С., Савицкий А.М., Черногубов А.В. Телевизионно-локационный
2. Демин А.В., Денисов А.В., Летуновский А.В. Оптико-цифровые системы и комплексы космического назначения // Известия вузов. Приборостроение. 2010. Т. 53. № 3. С. 53–59.
3. Логунов С.В., Рогов Д.А., Чистяков С.В. Методика расчета вели- чины блеска звезд в системе широкополосного оптического приемника // Труды военно-космической академии имени А.Ф. Можайского. 2016. № 654. С. 89–95.
4. Голицын А.А., Сейфи Н.А. Активно-импульсный метод наблю- дения с использованием ПЗС-фотоприемника со строчным пере- носом // Известия вузов. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 11. С. 1040–1047. doi: 10.17586/0021-3454-2017-60-11-1040-1047
5. Варгин П.С. Способ определения пространственной формы объектов. АС СССР № 174185, заявка № 3015625 от 06.04.1981 г. Патент SU 1 840 824 A1. Бюл. 2012. № 15.
6. Умбиталиев А.А., Варгин П.С., Черногубов А.В. Определение пространственной формы искусственных космических объектов методом телевизионной лазерной локации // Вопросы радиоэлек- троники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 2. С. 10–23.
7. Wang X., Cao Y., Cui W., Liu X., Fan S., Zhou Y., Li Y. Three- dimensional range-gated flash LIDAR for land surface remote sensing
// Proceedings of SPIE. V. 9260. P. 92604L. doi: 10.1117/12.2074906 8. Иванов В.Г., Каменев А.А. Оценивание дальности обнаружения космических объектов бортовой многоспектральной оптико-э- лектронной аппаратурой с матричными фотоприёмными устрой- ствами смотрящего типа // Вопросы радиоэлектроники.  Серия:
Техника телевидения. 2016. № 3. С. 14–22.
9. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Основы улучшения видимости в слож- ных условиях. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. 286 с.
10. Everingham M., Van Gool L., Williams C.K.I., Winn J., Zisserman A. The pascal visual object classes (VOC) challenge // International Journal of Computer Vision. 2010. V. 88. N 2. P. 303–338. doi: 10.1007/s11263-009-0275-4
11. Старовойтов Е.И., Савчук Д.В., Зубов Н.Е. Выбор лазеров для увеличения дальности бортовых локационных систем космиче- ских аппаратов // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2013. № 8. С. 215–232. doi: 10.7463/0813.0609292
12. Назаров В.Н., Балашов И.Ф. Энергетическая оценка импульсных лазерных дальномеров. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2002. 38 c. [Электронный ресурс]. URL: http://de.ifmo.ru/bk_netra/start. php?bn=27 (дата обращения: 16.12.2019)
13. Ставров А.А., Поздняков М.Г. Импульсные лазерные дальномеры для оптико-локационных систем // Доклады БГУИР. 2003. Т. 1.
№ 2. С. 59–65.
14. Протопопов В.В., Устинов Н.Д. Инфракрасные лазерные локационные системы. М.: Воениздат, 1987. 175 c.
15. Xinwei W., Youfu L., Yan Z. Multi-pulse time delay integration method for flexible 3D super-resolution range-gated imaging // Optics Express. 2015. V. 23. N 6. P. 7820–7831. doi: 10.1364/OE.23.007820
комплекс орбитального обслуживания // Вопросы радиоэлектро- ники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 2. С. 3–9


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2020 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика