Основными требованиями к пространственным данным являются надежность, оперативность и эффективность их получения. Реализация этих требований может быть достигнута за счет обеспечения необходимой точности геопривязки целевой информации (изображений), получаемой с космических аппаратов дистанционного зондирования Земли (КА ДЗЗ). Для формирования требований к точности навигации и ориентации КА ДЗЗ предлагается применять математическую модель средних квадратических ошибок (СКО), соответствующих определению пространственных координат способом прямой фотограмметрической засечки (ПФЗ) для произвольного случая съемки: для любых значений элементов внешнего ориентирования съемочной системы. Модель ошибок учитывает 22 параметра. Задача решена для наиболее распространенных систем углов внешнего ориентирования (углов Эйлера). Предлагаемый подход позволяет: для заданной орбиты КА ДЗЗ определять вклад любой группы параметров (или отдельного параметра) в итоговую СКО ПФЗ определения пространственных координат; выбирать оптимальное сочетание значений ошибок, соответствующих различным группам параметров и тем самым формировать требования к точности навигации и ориентации КА, требования к съемочной системе.
Идентификаторы и классификаторы
Задача определения пространственных координат множества точек объекта по их изображениям находит достаточно полное решение в теории фотограмметрии. Определение координат — одна часть задачи, другой частью этой задачи является оценка точности (погрешности) полученных пространственных координат.
Технология обработки снимков (изображений) с использованием опорных точек появилась на этапе аналоговой фотограмметрии и активно применялась на этапе аналитической фотограмметрии, применяется и в цифровой фотограмметрии. Известно, что точность фотограмметрического определения координат точек зависит от достоверности значений элементов ориентирования съемочной камеры (снимка) [1–3]. Если на этапе аналоговой фотограмметрии такая технология была обусловлена фактически отсутствием бортовых навигационных систем, то на этапе аналитической и цифровой фотограмметрии появились задачи, решаемые методами фотограмметрии, для которых штатное бортовое навигационное оборудование не всегда отвечает требованиям к точности геопривязки исходной информации [4, 5].
Список литературы
1. Андронов В.Г. Математические модели, методы и методики автономной фотограмметрической обработки космических сканерных снимков. Дисс.... д-ра техн. наук ФГБОУ ВО “Юго-Западный государственный университет”. Курск, 2016. 328 с. EDN: ZQEIVF
2. Воронин Е.Г. Исследование проблемы надежности фотограмметрической обработки оптико-электронных космических снимков. Дисс.... д-ра техн.наук / Научно-исследовательский центр (топогеодезического и навигационного обеспечения) 27 Центрального научно-исследовательского института Минобороны России. Москва, 2016. 265 с. EDN: IYVNOW
3. Воронин Е.Г. Достоверность решения обратных задач аналитической фотограмметрии. М.: ИНФРА-М, 2023. 274 с. EDN: FKTRMD
4. Безменов В.М. Применение методов фотограмметрии в вопросах точности обеспечения пространственного и углового положения снимков дистанционного зондирования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2020, т. 17, № 5. С. 45-52. EDN: RCETZQ
5. Bostelmann J., Heipke C. Modeling spacecraft oscil-lationsin HRSC images of Mars Express. ISPRS. International Archives of the Photogrammetry. Remote Sensing and Spatial Information Sciences. ISPRS Hannover 2011 Workshop. Volume XXXVIII-4/W19.P. 51-56.
6. Ахметов Р.Н., Филатов А.В., Мятов Г.Н., Юдаков А.А., Нонин А.С., Козлов А.Н., Клебанов Я.М., Еремееев В.В., Кузнецов А.Е. Научный подход к повышению точности геодезической привязки изображений от космических аппаратов высокодетальной оптико-электронной съемки Земли //Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2021, т. 18, № 1. С. 43-52. EDN: VXSDYW
7. Ахметов Р.Н., Зинина И.И., Юдаков А.А., Еремееев В.В., Кузнецов А.Е., Пошехонов В.И., Пресняков О.А., Светелкин П.Н. Точностные характеристики выходной продукции высокого разрешения КА “Ресурс-П” // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2020, т. 17, № 3. С. 41-47. EDN: PMEDHJ
8. Самойлов С.Ю. Метод выбора проектных параметров космических аппаратов дистанционного зондирования Земли по заданной погрешности геопривязки космических снимков // Вестник ФГУП “НПО им. С. А. Лавочкина”, 2011, № 5. С. 18-25.
9. Boukerch I., Hadeid M., Mahmoudi R., Takarli B., Hasni K. Rigorous georeferencing of ALSAT-2 Apanchromatic and multispectral imagery. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. ISPRS Hannover Workshop 2013. Volume XL-1/W1. Р. 35-39.
10. Антипов И.Т. Математические основы построения аналитической фототрангуляции. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 2003. 295 с.
11. Лобанов А.Н. Фотограмметрия. М.: Недра, 1984. 551 с.
12. Михайлов А.П., Чибуничев А.Г. Фотограмметрия.М.: Издво МИИГАиК, 2016. 294 с. EDN: ZAPIVZ
13. Лобанов А.Н., Дубиновский В.Б., Машимов М.М., Овсянников Р.П. Аналитическая пространственная фототриангуляция. М.: Недра, 1991, 256 с.
14. Тюфлин Ю.С. Космическая фотограмметрия при изучении планет и спутников. М.: Недра, 1986. 247 с.
15. Урмаев М.С. Космическая фотограмметрия. М.: Недра, 1989. 279 с.
16. Аванесов Г.А. История и перспективы развития исследований Земли из космоса в оптико-физическом отделе ИКИ РАН // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2015,т. 12, № 5. С. 9-32. EDN: UZNDPD
17. Безменов В.М., Сафин К.И. Оценка точности прямой фотограмметрической засечки для произвольного случая съемки разными камерами // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 2020, т. 64, № 4. С. 415-422.
18. Роберт А. Шовенгердт Дистанционное зондирование. Методы и модели обработки изображений. М.: Техносфера, 2010. 560 с.
19. Аванесов Г.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Никитин А.А., Форш А.А. Вопросы обеспечения географической привязки снимков дистанционного зондирования Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2019, т. 16, № 5. С. 59-64. EDN: PITXEI
20. Зализнюк А.Н. и др. Высокоточное навигационное обеспечение космических геодезических комплексов с помощью системы ГЛОНАСС // Гироскопияи навигация, 2019, т. 27, № 3(106). С. 18-30.
21. Жарова Н.Э., Чибуничев А.Г. Анализ точности определения координат точек местности при использовании “случайных” стереопар космических снимков // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 2017, № 5. С. 79-86.
22. Жарова Н.Э. Критерии выбора “случайных” стереопар космических снимков и оценка точности продуктов, созданных на их основе // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка, 2017, № 6. С. 65-74.
23. Bezmenov V. The features of application of different systems of orientation angles at the processing of aero-space images. E3S Web Conf. Volume 310, 2021 Annual International Scientific Conference “Spatial Data: Science, Research and Technology 2021”, Article Number 04004.
24. Hu F., Gao X.M., Li G.Y., Li M. Dem extraction from World View-3 stereo-images and accuracy evaluation. The International Archives of the Photogrammetry. Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XXIII ISPRS Congress 2016. Volume XLI-B1. P. 327-332.
25. Титаров П.С. Характеристики координат точек местности - CE и LE // Геопрофи, 2010, № 1. С. 52-53.
26. Антонушкина С.В., Гуров В.С., Егошкин Н.А., Еремеев В.В., Зенин В.А. и др. Современные технологии обработки данных дистационного зондирования Земли / Под ред. В.В. Еремеева. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. 460 с.
27. Ахметов Р.Н., Еремеев В.В., Кузнецов А.Е., Мятов Г.Н., Пошехонов В.И., Стратилатов Н.Р. Высокоточная геодезическая привязка изображений земной поверхности от КА “Ресурс-П” // Исследование Земли из космоса, 2017, № 1. С. 44-53. EDN: XSMYST
Выпуск
Другие статьи выпуска
Целью описываемой в настоящей статье работы являлся анализ взаимного теплового влияния двух печатных проводников печатной платы, закрепленной на металлическом основании в условиях космического вакуума в зависимости от расстояния между проводниками при их нахождениях в различных слоях печатной платы, а также определение расстояния, при котором взаимное влияние оказывается пренебрежимо мало. Приводятся результаты задач, которые были решены для достижения цели: выполнен расчет значений разности температур между печатными проводниками и металлической подложкой при разном заданном расстоянии между двумя печатными проводниками при их расположении на различных слоях; выполнена аппроксимация результатов расчета; найдено расстояние, при котором взаимное тепловое влияние печатных проводников становится пренебрежимо малым. Для расчета использовался численный метод, реализованный в САПР. Приводится пример конечно-элементной сетки и температурного поля печатной платы. Приводятся результаты расчета в виде значения перегрева проводников. Описывается методика, использованная для обработки результатов расчетов в САПР, учитывающая температурный коэффициент сопротивления материала печатных проводников. Приводятся функции с числовыми значениями всех коэффициентов, которыми была проведена аппроксимация. Приведены примеры графиков, построенных по результатам аппроксимации, и значения, полученные в САПР в одной системе координат. Производится сравнение обоих результатов и приводится погрешность аппроксимации. Погрешность лежит в пределах ±3◦C, что для технических расчетов приемлемо. По функциям, полученным при аппроксимации, найдены и построены графики зависимостей расстояния между печатными проводниками, при котором взаимное влияние практически исчезает, от эквивалентной толщины слоев изоляционных материалов между печатным проводником и основанием. Совокупность этих материалов названа пакетом. Эквивалентная толщина пакета - величина, приведенная к единому коэффициенту теплопроводности. В реальных платах могут использоваться разные материалы с разными коэффициентами теплопроводности. Приводится объяснение этих зависимостей. Обсуждается вопрос применения полученных результатов при проектировании печатных плат. Приводится пример конкретного применения полученных результатов на практике.
Постановка проблемы. Экспоненциальный рост объемов передаваемых данных требует разработки эффективных методов обработки и анализа сигналов, особенно в условиях априорной неопределенности. В данной статье предложен алгоритм оценки смещения несущей частоты и начальной фазы сигналов с квадратурной амплитудной модуляцией (QAM) на основе кумулянтов четвертого порядка. В основе метода лежит использование свойств кумулянтов четвертого порядка, которые инвариантны к фазовым сдвигам. Разработан алгоритм, позволяющий точно определить значения несущей частоты и начальной фазы QAM-сигналов в условиях отсутствия априорной информации о параметрах сигнала. Экспериментальные результаты демонстрируют высокую точность и эффективность предложенного алгоритма в задачах радиомониторинга и анализа радиочастотного спектра.
Цель. Разработка и анализ алгоритма обработки сигналов в системах связи в условиях структурной и параметрической неопределенностей.
Результаты. Разработана общая методика синтеза алгоритма определения значения несущей частоты и начальной фазы сигналов с квадратурной амплитудной модуляцией. Практическая значимость. Применение разработанного алгоритма при проектировании радиоэлектронных систем позволяет учесть влияние значения несущей частоты и начальной фазы сигналов на качество радиомониторинга радиосигналов с QAM
Наиболее ответственным этапом большинства космических проектов по исследованию планет Солнечной системы и их спутников является посадка спускаемого аппарата на поверхность, от результатов которой зависит успех миссии в целом. Важную роль в процессе посадки играет радиолокатор, измеряющий вектор скорости и высоту посадочного аппарата относительно поверхности. Определенную уверенность в положительном исходе процесса посадки могут дать результаты наземных испытаний, достоверность которых зависит от степени воспроизведения ожидаемых условий работы посадочного радиолокатора. В статье рассматриваются подходы к имитации условий работы посадочного радиолокатора в ходе наземных испытаний
Рассматриваются актуальные вопросы международной правовой защиты орбитально-частотного ресурса Российской Федерации. Сформулированы проблемные вопросы радиочастотного обеспечения земных станций командно-измерительных систем на командно-измерительных пунктах с учетом принятых решений на международных конференциях по радиосвязи. Систематизировано и представлено состояние международной правовой защиты орбитально-частотного ресурса существующих и перспективных отечественных космических аппаратов дистанционного зондирования Земли. Приведены проблемные вопросы электромагнитной совместимости, возникающие в связи с развертываемой мобильной связью 5-го и 6-го поколений (5G, 6G), связью стандарта Wi-Fi 7 (802.11be). Сделан вывод о необходимости проведения верификации наземной космической инфраструктуры дистанционного зондирования Земли из космоса для формирования требований по вопросам радиочастотного обеспечения и международной правовой защиты орбитально-частотного ресурса при разработке технических заданий на новые космические комплексы и целесообразности создания коалиции с дружественными государствами для защиты востребованных частотных присвоений для Российской федерации на Всемирной конференции радиосвязи
В настоящей статье предложено исследование влияния дестабилизирующих внешних факторов на характеристики фильтров систем связи, синтезируемых на базе многокаскадных конструкций с однородным базисом. В качестве исследуемых характеристик в работе приводятся графики стабильности АЧХ полосового фильтра при изменении рабочей температуры и величины разброса номиналов пассивных компонентов схемы устройства. На основе анализа и исследования характеристикдвух схем фильтров - с отрицательной обратной связью и без нее - проведена оценка повышения стабильности фильтрав частотной области при рассмотренных нестабильностях. Для анализа влияния был осуществлен синтез фильтра Баттерворта восьмого порядка, а также проведен анализ характеристик при помощи пакетов численного моделирования. В ходе исследования показано, что применение однородного базиса в сочетании с обратными связями позволяет достичь значительного снижения температурной нестабильности и влияния разбросов номиналов элементов на центральную частоту и ширину полосы пропускания фильтра. Полученные результаты подтверждают эффективность применения узлов с обратной связью с целью повышения надежности малошумящих приемников сигналов систем космической связи и в других областях, требующих высокой стабильности параметров.
В настоящей обзорной статье рассмотрен вопрос взаимосвязи стандартизации и инновационной деятельности на примере разработки проектов национальных стандартов с требованиями к одному из инновационных продуктов - аппаратуре потребителя глобальных навигационных спутниковых систем, предназначенных для использования в полярных регионах. Новые стандарты не только устанавливают общие характеристики объектов стандартизации, но и ориентируют разработчиков на заведомое уменьшение рисков, обусловленных отрицательным влиянием на указанную аппаратуру внешних воздействующих факторов, характерных для экстремальных физико-географических условий Арктики и Антарктики. Оснащение подвижных объектови стационарных пунктов такой аппаратурой позволит поднять на должную высоту уровень развития информационно-коммуникационной инфраструктуры и ее потребительской составляющей, успешно решать целевые задачи, поставленные в «Стратегии развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2035 г.».
Рассмотрены особенности построения оптических систем навесных имитаторов для проверки углоизмерительных приборов ориентации космических аппаратов, работающих по Солнцу, Земле и звездам. Приведены рекомендации по их проектированию. Представлены оптические схемы ряда навесных имитаторов и их оптические характеристики. Материалы статьи могут быть полезны разработчикам аппаратуры для проверки и контроля углоизмерительных приборов космического назначения.
Описана полезная модель системы управления динамическими ситуациями. Модель направлена на реализацию непрерывного процесса интеллектуальной поддержки принятия решений на основе представления области управления сложной организационно-технической системой в виде множества пространственно-временных динамических ситуаций, описывающих изменение во времени ее состояния во взаимодействии с конкурирующей системой и внешней средой. В статье изложены сущность управления динамическими ситуациями, назначение и схема полезной модели, описание ее функционирования.
Рассматриваются вопросы внедрения технологий искусственного интеллекта в перспективный контур управления космическими аппаратами в составе многоспутниковых орбитальных группировок. Выявлены наиболее проблемные вопросы, для которых предлагаются пути их разрешения. Особое внимание уделено цифровым двойникам и аналитическим платформам анализа данных, которые могут послужить основой для разработки IT-архитектуры перспективных центров управления полетом. Авторы считают, что внедрение технологий искусственного интеллекта в контур управления КА должно быть ориентировано на решение задач более высокого уровня сложности, чем традиционные задачи управления, при условии разработки алгоритмов для отработанных человеком операций на основе математического аппарата иного класса - теории нейронных сетей, нечетких множеств, генетических алгоритмов и ряда других. Сформулированные в статье предложения имеют особое значение в свете перспективного развертывания многоспутниковых орбитальных группировок, управление которыми предполагает реализацию новых технологий, учитывающих качественно новый уровень объекта управления и его свойства.
Издательство
- Издательство
- Российские космические системы
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111250, а/я 16, г. Москва
- Юр. адрес
- 111024, г Москва, р-н Лефортово, ул Авиамоторная, д 53
- ФИО
- Ерохин Геннадий Алексеевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- contact@spacecorp.ru
- Контактный телефон
- +7 (749) 5673943