Архив
Том 21, 2024
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
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. 2022. Т. 19. № 3. С. 105-113

Мультиразрешение в оптических навигационных системах космических аппаратов

В.А. Гришин 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 04.05.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-3-105-113
Работа посвящена анализу возможностей использования мультиразрешения в оптических навигационных системах. Такие системы применяются для информационного обеспечения процессов стыковки космических аппаратов в полностью автоматическом режиме. В статье отмечается определённая аналогия решения задач распознавания в системах технического зрения и в живой природе, в частности в системе зрения человека. Основное внимание уделено использованию режима мультиразрешения при решении задач распознавания космических аппаратов в широком диапазоне дальностей, а также при проведении измерений относительных координат. Мультиразрешение позволяет существенно уменьшить вычислительные затраты на обработку изображений в процессе распознавания, а самое главное — использование режима мультиразрешения позволяет значительно уменьшить количество эталонных изображений, необходимых для решения задач распознавания и измерения относительных координат. Это очень важно, так как подготовка эталонной информации для стыковки с некооперируемой космическими аппаратами, не оснащёнными специальными стыковочными мишенями, представляется весьма трудоёмким процессом. Поскольку мультиразрешение напрямую влияет на точность измерений относительных координат, выполнены численно-аналитические оценки влияния этого фактора на точность измерений. Оценки подтвердили, что ухудшение точности измерений на средних и малых дистанциях вполне допустимо. На больших расстояниях мультиразрешение никоим образом не ухудшает точность измерений.
Ключевые слова: навигация космических аппаратов, системы технического зрения, диапазон рабочих дальностей
Полный текст

Список литературы:

  1. Шаронов В. В. Наблюдение и видимость. М.: Военное изд-во Министерства Обороны Союза ССР, 1953. 98 c.
  2. Bay H., Ess A., Tuytelaars T., Gool L. V. Speeded-Up Robust Features (SURF) // Computer Vision and Image Understanding. 2008. V. 110. P. 346–359. DOI: 10.1016/j.cviu.2007.09.014.
  3. Benningho H., Boge T. A Novel Navigation and Sensor Strategy for Far, Mid and Close Range Rendezvous to a Cooperative Geostationary Target Spacecraft // Proc. AIAA SPACE Conf. and Exposition. Pasadena, CA, USA, 2015. AIAA 2015-4481. DOI: 10.2514/6.2015-4481.
  4. Blarre L., Perrimon N., Moussu C., Da Cunha P., Strandmoe S. ATV Videometer Qualification // Proc. 55th Intern. Astronautical Congress. Vancouver, Canada, 2004. IAC-04-A.3.07. DOI: 10.2514/6.IAC-04-A.3.07.
  5. Capella LN/LS: 4M Pixel General Purpose CMOS Image Sensor, Back Illuminated, Low Noise, High Full Well Capacity and Digital Output // www.teledyneimaging.com. 18 Jan. 2021. 2 p. URL: https://www.teledyneimaging.com/download/2130fe5a-ff06-4abf-a74b-a35d135399fc.
  6. Granade S. R., Roe F. D. Ground Testing the Hydra AR&D Sensor System // Proc. SPIE Defense and Security Symp. Orlando, FL, USA, 2008. V. 6958. Sensors and Systems for Space Applications II. 69580R. DOI: 10.1117/12.777245.
  7. Grishin V. A. Precision Estimation of Camera Position Measurement Based on Docking Marker Observation // Pattern Recognition and Image Analysis. 2010. V. 20. No. 3. P. 341–348. DOI: 10.1134/S1054661810030107.
  8. Gruesser O.-J., Gruesser-Cornehls U. Physiology of vision // Fundamentals of Sensory Physiology / ed. Schmidt R. F. N. Y.: Springer-Verlag, 1978.
  9. Howard R., Johnston A., Bryan T., Book M. Advanced Video Guidance Sensor (AVGS) development testing // Proc. SPIE Defense and Security Simp. Orlando, FL, USA, 2004. V. 5418. 11 p. DOI: 10.1117/12.542475.
  10. Johnson J. Analysis of image forming systems // Proc. Image Intensifier Symp. U. S. / Army Research and Development Laboratories. Ft. Belvoir, VA, 1958. P. 249–273. URL: https://home.cis.rit.edu/~cnspci/references/johnson1958.pdf.
  11. Lee J., Carrington C., Spencer S., Bryan T., Howard R., Johnson J. Next Generation Advanced Video Guidance Sensor: Low Risk Rendezvous and Docking Sensor // Proc. AIAA Space Conf. San Diego, CA, USA, 2008. 11 p. DOI: 10.2514/6.2008-7838.
  12. Lowe D. G. Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints // Intern. J. Computer Vision. 2004. V. 60. P. 91–110. DOI: 10.1023/B:VISI.0000029664.99615.94.
  13. Mühlbauer Q., Richter L., Kaiser C., Hofmann P. Robotics Space Systems and Subsystems for Advanced Future Programmes // Proc. Intern. Symp. Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i SAIRAS). European Space Agency. Turin, Italy, 2012. 8 p. URL: http://robotics.estec.esa.int/i-SAIRAS/isairas2012/Papers/Session%202B/02B_04_muehlbauer.pdf.
  14. Mühlbauer Q., Rank P., Kaiser C. On-Ground Verification of VIBANASS (Vision Based Navigation Sensor System): Capabilities and Results // 12th Symp. Advanced Space Technologies in Robotics and Automation. ESA/ESTEC. Noordwijk, 2013. 26 p. URL: http://robotics.estec.esa.int/ASTRA/Astra2013/Presentations/Muehlbauer_2811222.pdf.