Введение
- Информация о материале
- Категория: Определение пространственной формы искусственных космических объектов методом телевизионной лазерной локации
- Опубликовано: 11.10.2019 17:24
- Автор: Павел Варгин
Количество и разнообразие искусственных космических объектов (ИКО) продолжает увеличиваться. Все более актуальной становится задача идентификации ИКО по выбранному ряду признаков. Признаками ИКО являются: местоположение скорость, направление движения, размер, очертания, цвет, вид деталей конструкции, надписи и, наконец его пространственная форма. Пространственная (трехмерная) форма поверхности объекта наблюдения является его наиболее информативным признаком.
Существуют различные методы определения пространственной формы объектов, которые можно разделить на активные с лазерной подсветкой объектов и пассивные с использованием естественной подсветки. Пассивные методы привлекательны большей скрытностью и меньшим энергопотреблением. Наибольшее распространение получили пассивные многоракурсные методы, в основе которых лежит метод триангуляции для определения глубины рельефа поверхности объектов. В соответствии с этими методами в каждый момент времени объект наблюдения фиксируется под некоторым углом (ракурсом) наблюдения. В зависимости от положения наблюдателя и поворота объекта угол наблюдения может изменяться. Серия снимков объекта под различными углами в ряде случаев позволяет определить его пространственную форму. Многоракурсный метод определения формы характерен для фотограмметрии [1]. Минимально необходимое количество снимков объекта различных ракурсов равно двум, что соответствует стереоскопической съемке с получением стереопары изображений объекта. Рассматривание стереопары с помощью стереоскопа позволяет человеку во многих случаях ощутить трехмерный характер формы объекта наблюдения и сделать правильное заключение о форме его поверхности. Особенностью зрения человека является не только наличие механизма нейронального анализа величины диспаратности (различий) стереопары, образованной на сетчатках двух глаз, но и наличие механизма воображения, работающего на основе опыта (памяти) восприятия сходных с наблюдаемым объектов. Последнее свойство зрения (мозга человека) не используется в автоматической фотограмметрии [2], нацеленной на быструю фиксацию новых пространственных форм. При автоматическом восстановлении (моделировании) формы объекта используются алгоритмы выявления соответствующих точек на обоих изображениях стереопары. При решении задач идентификации объектов с известными вариантами формы, в принципе, появляется возможность распознавать такие объекты с помощью оптимальных пространственных фильтров, в частности с использованием технологий обучаемых нейронных сетей.
Подчеркнем, что при любом способе многоракурсного воспроизведения формы объекта, необходимо наличие достаточного количества отождествляемых (соответствующих) точек на изображениях анализируемой серии фотоснимков. В частности, этим способом не представляется возможным определить форму однородно окрашенного и освещенного объекта наблюдения [3].
Космические объекты, как правило, находятся на большом удалении от точки наблюдения, и для получения качественной стереопары необходима достаточно большая база стереоскопического наблюдения для относительно неподвижных объектов. При относительном движении объекта и наблюдателя такая база может быть получена с задержкой на время их относительного смещения или поворота (облета) на необходимую величину [4]. Наличие временной задержки при определении формы объектов (снижение времени реакции) в ряде случаев может представляться нежелательным фактором.
Отмеченные недостатки многоракурсных методов определения пространственной формы ИКО могут быть преодолены с использованием метода телевизионной лазерной локации.