ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ КОМПЛЕКС ДЕТАЛЬНОГО НАБЛЮДЕНИЯ 

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

Предмет исследования. Представлены алгоритмы и методы работы оптико-электронного комплекса детального 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, позволяющий 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 разработанных 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.

1. Демин А.В., Умбиталиев А.А., Цыцулин А.К., Полищук Г.С., Савицкий А.М., Черногубов А.В. Телевизионно-локационный комплекс орбитального обслуживания // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2019. № 2. С. 3–9

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 величины 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 наблюдения с использованием ПЗС-фотоприемника со строчным переносом // 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 радиоэлектроники. 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 устройствами смотрящего типа // Вопросы радиоэлектроники.  Серия: Техника телевидения. 2016. № 3. С. 14–22.

9. Гейхман И.Л., Волков В.Г. Основы улучшения видимости в сложных 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 космических 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

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License