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. № 6. С. 41-49

Определение функции рассеяния точки оптической системы звёздных датчиков

Н.А. Строилов 1 , Т.В. Купцов 1 , Е.А. Базина 1 , А.В. Никитин 1 , Я.Д. Эльяшев 1 , Б.А. Юматов 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 01.12.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2022-19-6-41-49
В ходе юстировки оптической системы звёздного датчика необходимо оценивать изображения одиночных звёзд или точечных тест-объектов. Такую обработку удобно проводить, используя функции рассеяния точки (ФРТ). По параметрам функции можно оценивать степень рассеянности звезды, качество фокусировки прибора, а также аберрации его оптической системы. При удовлетворительной фокусировке оптической системы диск Эйри предпочтительно аппроксимировать двумерной функцией распределения Гаусса. Критерием расфокусировки изображения в данном случае является параметр дисперсии функции. Однако функция Гаусса даёт грубую аппроксимацию для расфокусированных изображений, когда максимум интенсивности приходится на концентрические кольца. Для оптических систем со значительными аберрациями функция Гаусса также даёт грубые результаты, особенно для изображений на краях поля зрения. В настоящей работе проведено сравнение трёх аппроксимирующих функций: 1) двумерной функции Гаусса, 2) функции Гаусса, учитывающей поворот, 3) функции, представляющей собой сумму двух двумерных функций Гаусса. Выполнен сравнительный анализ качества аппроксимации с использованием трёх ФРТ. Проведено сравнение, оценены их параметры, критерии качества аппроксимации и дисперсии. Продемонстрировано, что двойная функция показывает более качественные результаты при любых допустимых аберрациях и дефокусировках оптической системы по всему полю изображения.
Ключевые слова: функция рассеяния точки, ФРТ, обработка изображений, фокусировка, юстировка, оптическая система, точка, тест-объект, звезда, аппроксимация, аппроксимирующая функция, функция Гаусса
Полный текст

Список литературы:

  1. Аванесов Г. А., Кондратьева Т. В., Никитин А. В. Исследование смещения энергетического центра изображений звезд относительной геометрического центра на ПЗС-матрице и коррекция методической ошибки // Всероссийская научно-техн. конф. «Современные проблемы ориентации и навигации космических аппаратов»: сб. тр. Таруса, 22–25 сент. 2008. М.: ИКИ РАН, 2009. С. 421–446.
  2. 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.
  3. Еремин Е. О., Харламов Г. Ю. Инструментальный фотометрический стандарт для бортовых оптико-электронных приборов космических систем мониторинга околоземного пространства // Тр. МАИ. 2019. № 104. 18 с.
  4. Suszyński R., Wawryn R. Stars’ centroid determination using PSF-fitting method // Metrology and Measurement Systems. 2015. No. 22(4). P. 547–558. DOI: 10.1515/mms-2015-0047.