Оптимизация параметров системы ориентации по звездному полю
Диссертация
Разработана прикладная программа, позволяющая исследовать поведение и оптимизировать параметры ОЭП системы ориентации по звездному полю. Исходными данными к программе являются: угловая погрешность системы ориентации, количество звезд, участвующих в работе алгоритма опознавания и выбор матрицы ПЗС. На основе этих данных программа рассчитывает оптимальные оптические параметры ОЭП системы… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СИСТЕМ
- ОРИЕНТАЦИИ КЛА
- 1. 1. Понятие об ориентации космических АППАРАТОВ
- 1. 2. Виды систем ориентации
- 1. 3. Приборы ориентации по звездному полю
- 1. 4. Общие проблемы и тенденции развития
- ОЭП ориентации
- 1. 5. Краткие
- выводы
- 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ОЭП СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ
- 2. 1. Функциональная структура обобщенной системы ориентации
- 2. 2. Разработка модели произвольного участка небесной сферы
- 2. 2. 1. Солнце
- 2. 2. 2. Земля, Луна и планеты
- 2. 2. 3. Звезды
- 2. 2. 4. Частицы космической пыли. светящиеся частицы)
- 2. 3. Разработка габаритно-энергетической модели системы ориентации
- 2. 4. Разработка математической модели изображения случайного звездного поля
- 2. 5. Определение среднеквадратической погрешности центра изображения звезды
- 2. 6. Принципы работы алгоритмов опознавания звездного неба
- 2. 7. Обоснование выбора метода оптимизации
- 2. 8. Краткие
- 3. РАЗРАБОТКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ ЗВЕЗДНОЕО НЕБА
- 3. 2. Создание удобного интерфейса для работы с каталогом
- 3. 3. Ввод характеристик и параметров звезд каталога
- 3. 4. Сортировка данных базы звездного неба
- 3. 5. Конвертация таблиц с данными в формат модулей Turbo Pascal
- 3. 6. База данных косинусов угловых расстояний
- 3. 7. Базы данных, выполненные в виде процедур Turbo Pascal
- 3. 8. Краткие
- 4. ПРОВЕДЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ОЭП СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ
- 4. 1. Зависимость погрешности системы ориентации от блеска звезд
- 4. 2. Зависимость погрешности определения центра изображения звезды от параметров изображения
- 4. 3. Зависимость диаметра входного зрачка от величины видимого блеска звезд и параметров матрицы ПЗС
- 4. 4. Зависимость угла поля зрения от требований алгоритма опознавания
- 4. 5. Зависимость угла поля зрения от условия исключения влияния светящихся частиц на формирование изображения
- 4. 6. Зависимость фокусного расстояния от параметров матрицы ПЗС
- 4. 7. Краткие
- 5. РАЗРАБОТКА ПРИКЛАДНОМ ПРОГРАММЫ ОПТИМИЗАЦИИ
- 5. 1. Принцип построения программы
- 5. 2. Описание программы
- 5. 3. Краткие
Список литературы
- Земляков В.А., Чибисов В. А. Широкопольные приборы ориентации по Солнцу // Оптический журнал. 1996. — № 7. С. 5758.
- Инженерный справочник по космической технике./Под ред. A.B. Солодова, М.: Воениздат, 1977. 430 с.
- Черемухин Г. С., Чибисов В. А., Земляков В. А. Космические прецизионные приборы ориентации по Солнцу // Оптический журнал. 1998. — № 8. С. 80−82.
- Глебович Л.А., Певунчиков И. В. Перспективные схемы построения инфракрасных приборов ориентации по Земле // Оптический журнал.-1998. № 8. С.76−79.
- Райгородецкий А.З. Повышение точности ориентации ИСЗ полетной калибровкой прибора по Земле на низких орбитах // Оптический журнал. 1998. — № 8. — С.22−27.
- Кузьмин B.C., Федосеев В. И., Жилин Б. П., Коптев A.A., Романовский А. Б., Никифорова Е. В. Помехозащищенность приборов звездной ориентации, установленных на космических аппаратах «Фобос» // Оптический журнал.- 1998.- № 8. С.4−8.
- Кузьмин B.C., Федосеев В. И. Оптико-электронные приборы ориентации и навигации космических аппаратов: опыт разработки, проблемы и тенденции // Оптический журнал. 1996. — № 7. — С.4 — 9.
- Изнар А.Н., Павлов A.B., Федоров Б. Ф. Оптико-электронные приборы космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1972,-368 с.
- Карелин А.Ю. Обеспечение точности калибровки угломерных оптических приборов космических аппаратов по звездам // Оптический журнал. 1996. — № 7- - С. 18−22.
- Рабовский Е.А. Физические параметры излучения небесных тел и оптико-электронные устройства для определения ориентации KJIA // Исследование космического пространства. 1972. — Т. З, М.: Итоги науки и техники. — С. 7 — 57.
- Ивандиков Я.М. Оптико-электронные приборы для ориентации и навигации космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1979, 200 с.
- Малинин В.В., Фалеев А. В. Оптико-электронные системы ориентации по звездному полю. Оптический журнал, 1996, № 10, С. 28.31.
- Пат. США, кл.250 203, N 3 499 156, (РЖ, 1971, 6.62.325 П). Evans D.S., Steiner W.L., Bushnell R.H. Celestial matching system for attitude stabilization and position determination.
- Пат. США, кл. 250 209, N 3 436 547. Campbell M.E. Pattern recognition system employing time-sequence signals.
- Пат. США, кл.250 -203, N 3 488 504. Lowen I.B., Maxwell M.S. Spacecraft attitude detection system by stellar reference.
- Salomon P.M., Gross W.S.// AIAA Paper. N 76 116.AIAA 14-th Aerospace Sciences Meeting, Washington, D. C January, 1976.
- Петрович В.А. Малогабаритный звездный датчик // Оптический журнал. -1996. № 7. — С.48 — 49.
- Секен К., Томпсет М. Приборы с переносом заряда. М.: Мир, 1978,360 с.
- Зиман Я.JI., Красиков В. А. Алгоритм опознавания звезд на снимках.// Аэрокосмическое исследование Земли: Обработка видеоинформации на ЭВМ. М.:Наука, 1978, с. 79 86.
- Аванесов Г. А., Алексашин Е. П. и др. Математическое обеспечение определения ориентации КА по изображениям звездного неба.// Оптико электронные приборы в космических экспериментах. М.: Наука, 1983, с. 124 — 157.
- Purll D.J., Allnutt A.J., Smith I.A. Evaluation of image dissector tubes and CCD image sensors for high accuracy star sensor applications. In: Proc. of AOCS Conf. Noordvijk, 3−6 Oct., 1977, p. 349 — 358.
- Арутюнов B.A., Сорокин O.B. Способы дискретизации изображения в линейных фоточувствительных ПЗС // Оптический журнал.- 1998.- № 9. С. 3−6.
- Карелин А.Ю. Повышение точности астроизмерительных широкопольных приборов с ПЗС-матрицами // Оптический журнал. -1998.-№ 8. С. 46−50.
- Черкасов Ю.А., Захарова Н. Б., Александрова Е. Л. Фототермопластическая регистрация полутоновых изображений: технологические исследования минимизации дефектов носителя информации // Оптический журнал. -1999.- № 1. С. 32- 39.
- Болтарь К.О., Бовина Л. А., Сагинов Л. Д., Стафеев В. И., Гибин И. С., Малеев В. М. Тепловизор на основе «смотрящей» матрицы из CdO, 2HgO, 8Te формата 128×128 // Прикладная физика.- 1999.- № 2. С. 59−63.
- Аванесов Г. А., Балебанов В. М., Зиман Я. Л. Выбор параметров аппаратуры оперативного определения ориентации КА по изображениям звезд.// Оптико электронные приборы в космических экспериментах. М.: Наука, 1983, с. 158 — 172.
- Колосов М.П., Лысюк Ю. В. Анализ нерасстраиваемых оптических систем угломеров с неподвижной линией визирования // Оптический журнал. 1998.- № 8. — С. 61−65.
- Колосов М.П. Оптика адаптивных угломеров. М: ООО «СКАН-1», 1997. -412 с.
- Колосов М.П. Оптические методы исключения влияния нарушения геометрической схемы угломеров на их точность // Оптический журнал. 1996. — № 7. — С. 35 — 37.
- Федосеев В.И., Карелин А. Ю., Короткова Е. К. Калибровка угломерных оптических приборов космических аппаратов по звездам // Оптический журнал. 1995. — № 9. — С. 26−31.
- Абакумов В.М. Особенности измерения угловых координат звезд прецизионными оптико-электронными системами // Оптический журнал. 1996. — № 7. — С.43 — 47.
- Grossman S.B., Emmons R.B.// Optical Engineering, 1984, Vol. 23, N2, p. 167- 176.
- Егоров E.B., Хмыров A.B.// Электронная техника, Сер. 10. Микроэлектронные устройства. 1981, Вып. 3 (27), с. 46 58.
- Андреев А.Л., Кузнецов В. И., Пашков B.C.// Техника средств связи. Сер. Техника телевидения. 1984. Вып. 6, с. 58 70.
- Dzilvelis A.A. Celestial map matching for space navigation/ In: Conf. Proc. Nat. Winter Convent. Military Electron. Los Angeles, (Cal.), 1963, vol. 2, p. 13−25.
- Campbell M.E. A celestial orientation system based on star pattern recognition. J. Spacecraft and Rockets, 1965, vol.2, № 6, p. 962−963.
- Зиман Я.Л., Томилова A.A. Определение ориентации КА по снимкам звезд. Космические исследования, 1969, т.7, вып.2, с. 291 -298.
- Осипик В.А., Федосеев В. И. Математическое моделирование алгоритмов опознавания группы звезд // Оптический журнал. -1996. № 7. — С.10 — 14.
- Ежов О.М. Сравнительный анализ алгоритмов обнаружения звезд для приборов ориентации с матрицами ПЗС // Оптический журнал.- 1998.- № 8. С.56−60.
- Интерполяционные алгоритмы определения положения центра изображения объекта с помощью ПЗС / И. Р. Иванкин, В. С. Пашков, Т. Ю. Фисенко, Ю. М. Эвентаве // Техника средств связи. Сер. Техника телевидения. 1986. Вып.4. С. 37−43.
- Данилов Д.В., Пашков B.C. Влияние смаза на точность оценки координат изображения // Изв. ВУЗов. Приборостроение. 1997. Т.40. № 2. С. 62−64.
- Ежов О.М. Моделирование процессов формирования и обработки сигнала в звездном приборе с матричным фотоприемником // Оптический журнал. 1996. — № 7. — С. ЗО — 34.
- Источники и приемники излучения: Учебное пособие для студентов оптических спеиальностей вузов / Г. Г. Ишанин, Э. Д. Панков, А. Л. Андреев, Г. В. Полыциков. СПб.: Политехника, 1991. — 240 с.
- П.И. Бакулин, Э. В. Кононович, В. И. Мороз. Курс общей астрономии.- М.:Наука, 1974. 512 с.
- Атлас звездного неба./ Под ред. Абалкина B.K. М.:Академия наук СССР. Всесоюзное астрономо-геодезическое общество, 1991 г. 80 с.
- Goss W.C. «The Mariner Spacecraft star sensors» Appl.Opt., 1970, 9, № 5, p.1056 1067.
- А.И. Лазарев, А. Г. Николаев, E.B. Хрунов. Оптические исследования в космосе. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 237 с.
- П.И. Климук, И. А. Забелина, В. А. Гоголев. Визуальные наблюдения и загрязнение оптики в космосе. Л.: Машиностроение, 1983.-224 с.
- Якушенков Ю.Г. Теория и расчет ОЭП и С. М.: Советское радио. 1980 г.-260 с.
- Осипик В.А., Федосеев В. И. Алгоритмы автоматического распознавания групп звезд на борту космического аппарата // Оптический журнал. 1998.-№ 8. С.32−40.
- A.A. Попов. Программирование в среде СУБД FoxPro 2.0. Построение систем обработки данных. М.: Радио и связь, 1995. -352 с.
- Малинин В.В., Фалеев A.B. Определение центра изображения звезд. В кн.: Научные основы высоких технологий/ Том 1. Автоматика. Электроника. — Новосибирск: НГТУ, 1997, 16.18.
- Малинин В.В., Фалеев A.B. Математическое обеспечение системы ориентации КЛА по звездному полю. В кн.: Спутниковые системы связи и навигации/ Труды межд. Н.-т. конф., 30 сент. З окт. 1997/Том 1. — Красноярск: КГТУ, с. 205., 217.107
- Справочник фотографа /Меледин А.Б., Журба Ю. И., Анцев В. Г. и др. М.: Высшая школа, 1990. — 288 с.
- Волосов Д.С. Фотографическая оптика. М.: Искусство, 1978. -543 с.
- Малинин В.В., Фалеев A.B. Энергетический расчет систем ориентации по звездному полю. В кн.: Научные основы высоких технологий/ Том 1. Автоматика. Электроника. — Новосибирск: НГТУ, 1997, с. 19.21.
- Малинин В.В., Фалеев В. А. Математическая модель системы ориентации KJIA по звездному полю. В кн.: Третий сибирский конгресс по прикладной и индустриальной математике (ИНПРИМ-98)/ Тезисы докладов. Часть 3. — Новосибирск: ИМ СО РАН, 1997, с. 114.108