Оперативный анализ рельефа поверхности при моноимпульсной оптической локации

• Автор: Нгуен Ву Тунг
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ГЛАВА
О ВОЗМОЖНОСТИ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПО ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЕ СИГНАЛА
1.1. Отражательные характеристики в импульсной оптической локации
1.2.Импульсные характеристики элементарных поверхностей
1.3. Сигналы отраженны от элементарных поверхностей [9]
1.4. Системные отражательные характеристики поверхностей. Эффективная длительность
импульсной характеристики поверхности
Выводы по первой главе
ГЛАВА
ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ, ОТРАЖЕННЫХ ОТ ПОВЕРХНОСТЕЙ СЛОЖНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ
2.1. Влияние пространственной протяженности облучаемой поверхности и временного
формирования излучения на условия обнаружения
2.2 Влияние инерционности приемной системы на энергетические характеристики при нестационарном облучении поверхности
2.3 Влияние отступлений от оптимальной фильтрации на условия обнаружения сигналов,
отраженных от протяженных поверхностей
Выводы по второй главе
ГЛАВА
АНАЛИЗ СЛУЧАЙНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ ОБЛУЧАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
3.1. Анализ шумовой погрешности оценки длительности сигнала
3.2 Анализ шумовой погрешности при измерении радиальной протяженности облучаемой поверхности
3.3 Влияние отступлений от условий оптимальной фильтрации на погрешности фиксации сигнала
3.4 Аномальная погрешность определения временной протяженности поверхности
3.5. Анализ погрешности, обусловленной уровнем фиксации в условиях априорной
неопределенности облучаемой поверхности
3.6 Суммарная случайная погрешность определения радиальной протяженности облучаемой
поверхности
Выводы по третьей главе
ГЛАВА
ПРИНЦИПЫ ПОСТРЕНИЯ МОНОИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО АНАЛИЗАТОРА РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ

4.1. Структурная схема лазерного оперативного анализатора рельефа поверхности
4.2. Схема измерения с пропорциональным растягиванием времен-ного интервала
4.3. Интерполяционный измеритель временного интервала с оптико-электронной линией
задержки
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Бурное развитие космической техники, направленное на решение разнообразных задач, в том числе, и исследование планет и астероидов солнечной системы выдвигает жесткие требования к созданию навигационной аппаратуры. В том числе и к системам обеспечения посадки космических аппаратов.
При исследовании планет и астероидов солнечной системы с использованием беспилотных аппаратов и автоматических транспортных средств, которые могут спускаться на платформах с борта космических аппаратов, при их посадке для избежания опрокидывания возникает необходимость определения структуры рельефа посадочной поверхности. Особенно важно знать перепад высот посадочной поверхности. Ввиду этого необходимо проводить оперативную оценку рельефа поверхности с достаточно больших высот, чтобы осуществить необходимости коррекцию траектории посадки.
Такой оперативный анализ рельефа посадочной поверхности должен осуществляться с достаточно больших высот с погрешностями изменения перепада высот, составляющими десятые доли метра. При этом технические средства анализа рельефа поверхности должны иметь минимально возможные габариты, массу и, главное, низкое энергопотребление.
Определенные перспективы для таких навигационных систем открывает использование оптико-электронных систем, которые по сравнению с радиотехническими обладают рядом преимуществ:
• малые веса и габариты,
• низкое энергопотребление,
• более высокие точностные характеристики.
Применение для этих целей стереоскопических телевизионных систем не представляется возможным из-за необходимости использования достаточно большой базы, чтобы обеспечить требуемые погрешности оценки перепада высот. Кроме этого использования их ограничено состоянием освещенности

ГЛАВА
ОБНАРУЖЕНИЕ СИГНАЛОВ, ОТРАЖЕННЫХ ОТ ПОВЕРХНОСТЕЙ СЛОЖНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ
В данном разделе рассматриваются вопросы, связанные с энергетическими показателями системы оперативной оценки рельефа поверхности. К ним относятся:
• анализ временного формирования излучения заданной энергии на обнаружение отраженных сигналов от поверхностей со сложной пространственной конфигурацией в условиях воздействия белого и окрашенного шумов приемной системы;
• анализ влияния отступления от оптимальной фильтрации из-за отсутствия априорной информации о структуре поверхности.
Анализ будем проводить из предпосылки о гауссовой статистике входных шумов, которые являются наиболее опасными для обнаружения и оценки параметров сигналов [3].
2.1. Влияние пространственной протяженности облучаемой поверхности и временного формирования излучения на условия обнаружения.
При моноимпульсной локации поверхности отраженный сигнал в условиях нестационарного облучения может быть определен в виде интегральной сверки зондирующего импульса и системной импульсной
характеристики поверхности

Исходя из того, что форма оптического сигнала незначительно влияет на условия обнаружения на фоне белого гауссового шума [41] и тем более на фоне окрашенных шумов при инерционном приеме [42], в первой главе предложено системную импульсную характеристику заменить гауссовой функцией с эквивалентной длительностью г, , пропорциональной временной протяжен-