Методы оценки показателя информативности оптико-электронного тракта космических систем наблюдения в видимом диапазоне спектра

• Автор: Сикорский, Дмитрий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список аббревиатур и сокращений

Введение.

7 Глава 1. Показатель информативности оптикоэлектронного тракта, но

вое решение сквозного частотноэнергетического уравнения

1.1. Выбор показателя информативности оптикоэлектронного тракта.

1.2. Радиационная чувствительность оптикоэлектронной аппаратуры.

1.3. Оптикоэлектронный тракт. Математическая модель формирования

цифровых изображений

1.4. Метод априорной оценки выбранного показателя.

1.5. Пороговая частотноэнергетическая характеристика и методика е

оценки, расчт показателя информативности.
Выводы по главе.

ч
2.1.1.
С
2.3.
2. Апостериорная оценка характеристик элементов оптикоэлектронного тракта и его показателя информативности
Способ оценки уровня турбулентности среды распространения электромагнитного излучения видимого диапазона с применением
обобщнной пограничной кривой
Метод оценки пространственных свойств функциональной пары оптическая системафотопримник по обобщнной пограничной
Способ оценки турбулентности по обобщнной пограничной
кривой.
Методика апостериорной оценки показателя информативности
оптикоэлектронного тракта.
Результаты экспериментальной проверки разработанной методики
Выводы по главе
Глава 3. Результаты анализа альтернативных вариантов перспективных оптикоэлектронных трактов высокого разрешения
3.1. Исходные данные на анализ ОЭТ высокого разрешения.
3.2. Результаты измерения собственных шумов и мкости
потенциальной ямы фоточувствительного элемента ПЗС.
3.3. Результаты измерения апертурной функции фоточувствительного
элемента ПЗС.
3.4. Методика оценки векторноскоростного поля бега изображения в
плоскости фотопримного устройства, с учтом ошибок наведения и стабилизации осей космического аппарата
3.5. Анализ полученных результатов
3.6. Выводы по главе
Заключение
Список литературы


В качестве предмета рассмотрения выступает информативность оптико-электронного тракта. Способ оценки уровня турбулентности среды распространения электромагнитного излучения видимого диапазона, с привлечением обобщенной пограничной кривой. Пороговая частотно-энергетическая характеристика оптикоэлектронного тракта, включающая звено выборки и методика её оценки. Методика оценки векторно-скоростного поля бега изображения в плоскости фотоприёмного устройства, с учётом ошибок наведения и стабилизации осей космического аппарата. Методика апостериорной оценки показателя информативности оптико-электронного тракта. Результаты измерения собственного шума фотоприёмного устройства, апертурной функции его элемента и ёмкости потенциальной ямы. Результаты анализа двух вариантов информационноёмкой оптикоэлектронной аппаратуры для малого космического аппарата, решающего задачи дистанционного зондирования Земли. Предложен способ оценки уровня турбулентности среды распространения электромагнитного излучения, основанный на определении апертурной функции среды по результатам измерения параметра обобщённой пограничной кривой (ОПК). Предложено описание частотно-энергетических свойств звена выборки, визуализатора и зрительного анализатора осуществлять единым функционалом - пороговой частотно-энергетической характеристикой. Такой подход позволяет проводить оценку показателя информативности по любым тестам и критериям дешифрирования их элементов и повышает точность этой оценки (5 — %), особенно на частотах, близких к частоте Найквиста. Разработана методика оценки векторно-скоростного поля бега изображения в плоскости фотоприёмного устройства с учётом ошибок наведения и стабилизации осей космического аппарата. Методика позволяет оценить возможное число шагов накопления для режима временной задержки с накоплением (ВЗН) в заданных зонах ФПУ и предъявить обоснованные требования к ориентационным и стабилизационным характеристикам КА. Предложена методика апостериорной оценки показателя информативности оптико-электронного тракта. Методика позволяет оценить качество функционирования ОЭА в реальных условиях её эксплуатации. Оценка осуществляется по целевой информации с привлечением обобщенной пограничной кривой и введенной автором пороговой частотно-энергетической характеристикой. Тема диссертации связана с плановыми работами базового предприятия МФТИ НПО “Лептон”. Практическая значимость. Предложенная в диссертации ПЧЭХ позволяет повысить адекватность оценки показателя информативности ОЭТ на 5 - %, легко модифицируется под оценку показателя качества по любым тестам и критериям дешифрирования их элементов. Разработанная методика апостериорной оценки показателя информативности позволяет по целевой информации с высоким уровнем адекватности оценить качество функционирования ОЭТ в реальных условиях эксплуатации. Проведённые лабораторные исследования показывают, что расхождение между модельным и экспериментальным значениями показателя информативности составляет не более 3 — 4 процентов. Проведены исследования по определению возможности функционирования зарубежной строчно-кадровой матрицы в режиме временной задержки с накоплением. Оценены основные энергетические пространственно-частотные характеристики исследуемого фотоприёмника. Разработанная методика оценки векторно-скоростного поля бега изображения в плоскости фотоприемного устройства с учетом ошибок наведения и стабилизации осей космического аппарата позволяет предъявить требования к ориентационным и стабилизационным характеристикам КА и оценить допустимое число шагов накопления фотоприёмника. По разработанной методике показателя информативности ОЭТ проведён анализ двух вариантов ОЭА. Показано, что использование ФПЗС КА3М ("Кобак") обеспечивает более высокое качество изображений (на -%), чем ФПЗС "Круиз" (Россия). Апробация работы, публикации. Материалы диссертационной работы представлены на 3-й международной конференции-выставке “Малые спутники, новые технологии, миниатюризация, области эффективного применения в веке” (г.