Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 18. № 1. С. 61-69

Моделирование влияния шумовых факторов на точность измерения координат звёзд

Г.А. Аванесов 1 , О.В. Филиппова 1 , В.А. Шамис 1 , Я.Д. Эльяшев 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 14.12.2020
DOI: 10.21046/2070-7401-2021-18-1-61-69
Широко применяемые в современной космической технике звёздные датчики ориентации содержат в составе каталоги наиболее ярких звёзд небесной сферы. Для обеспечения необходимого числа звёзд в поле зрения прибора по всей небесной сфере приходится использовать звёзды в диапазоне 4–5 звёздной величины. Процесс измерения координат начинается в приборах с получения чёрно-белых изображений звёзд в достаточно широком диапазоне видимой и ближней инфракрасной области спектра электромагнитного излучения. Затем выполняется локализация изображений звёзд на фоне шумов различной физической природы. Процесс измерения завершается вычислением положения энергетического центра яркости локализованной группы пикселей в системе координат матрицы фотоприёмного устройства прибора. При этом большой диапазон интегральной яркости звёзд, используемый в приборах, неизбежно ведёт к значительным различиям в точности измерения их координат. Моделировать и оптимизировать условия измерения координат звёзд различной яркости и спектрального класса, а также прогнозировать точность получаемого результата в условиях воздействия шумов позволяет расчётно-аналитическая программа Star Manager. В статье приводятся полученные с её помощью результаты, рассчитанные для двух вариантов исполнения приборов при разных уровнях шумового воздействия.
Ключевые слова: звёздный датчик, астрометрия, каталог звёзд, фотонный шум, приборный шум, случайная ошибка, фоновое излучение, звёзды окружения, центроидный метод, коррекция каталога
Полный текст

Список литературы:

  1. Аванесов Г. А., Снеткова Н. И., Строилов Н. А., Филиппова О. В., Шамис В. А., Эльяшев Я. Д., Юматов Б. А. (2019а) Базовый каталог звезд для датчиков ориентации космического аппарата // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 65–74. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-65-74.
  2. Аванесов Г. А., Строилов Н. А., Филиппова О. В., Шамис В. А., Эльяшев Я. Д. (2019б) Фотометрическая модель звездного датчика ориентации // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 5. С. 75–84. DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-5-75-84.
  3. Аванесов Г. А., Белинская Е. В., Брысин Н. Н., Филиппова О. В., Шамис В. А., Эльяшев Я. Д. Астрометрическая модель звездного датчика ориентации космического аппарата // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 1. С. 89–98. DOI: 10.21046/2070-7401-2020-17-1-89-98.
  4. Старосотников Н. О., Фёдорцев Р. В. Метод снижения влияния шумов фонового сигнала координат при определении координат энергетического центра тяжести изображения в ОЭП // Изв. высш. учеб. заведений. Приборостроение. 2016. Т. 9. С 133–135.
  5. Jia H., Yang J., Li X., Yang J., Yang M., Liu Y., Hao Y. Systematic error analysis and compensation for high accuracy star centroid estimation of star track // Science China Technological Sciences. 2010. V. 53. P. 3145–3152. URL: https://link.springer.com/content/pdf/10.1007/s11431-010-4129-7.pdf.