Модуляційна передавальна функція системи дистанційного зондування при відхиленні осі візування від надира

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПінчук, Богдан Юрійович
dc.contributor.authorКолобродов, Валентин Георгійович
dc.contributor.authorТягур, Володимир Михайлович
dc.contributor.authorPinchuk, B. Yu.
dc.contributor.authorKolobrodov, V. G.
dc.contributor.authorTiagur, V. M.
dc.date.accessioned2021-03-02T12:21:01Z
dc.date.available2021-03-02T12:21:01Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenBackground. Today, one of the main requirements, which relates to space optical-electronic viewing systems (OEVS) is shooting by a spacecraft (SC) of a requisite area at different angles of sighting. When the line of sight deviates from the nadir, the image quality gets worse. Primarily, the deformation of the projection of pixels on the Earth's surface (ES) and changing of the velocity and direction of vector of movement of the sub-satellite point of SC affect the image quality. Generally, the resulting image quality is estimated by the modulation transfer function (MTF) of OEVS. The evaluation of the MTF of OEVS by only two components, such as the MTF of a lens and detector is insufficient, since there is a high probability that the image will have significantly lower quality compared to theoretically calculated one. Therefore, it is necessary to take into account in the resulting MTF the effect of additional factors such as vibration, movement velocity of the sub-satellite point, detector reading frequency, height instability and position of the line of sight, the atmosphere, to name a few. Objective. The aim of the paper is to develop physico-mathematical model for determining MTF of space OEVS, that takes into account the deformation of the projection of pixels, the variation of velocity and movement vector direction of the SC sub-satellite point and the influence of additional factors at the different angles of sighting. Methods. In the basis of physico-mathematical model is proposed to use a Sun-synchronous orbit trajectory and to calculate the resulting MTF of OEVS in the direction and transverse to the direction of flight. Results. Practical results of the calculations confirm that the deformation of the projection of the pixels and the mentioned additional factors significantly affect the resulting MTF of space OEVS and also depending on the angles of sighting the MTF in the direction and transverse to the direction of flight differ. Conclusions. The analysis of the proposed physico-mathematical model for MTF calculation of the OEVS showed that when a scanner with a large number of pixels is deviated at the significant angles of sighting, heterogeneity appears on sensitive matrix of detector. Attention is drawn to the fact that when scanner deviates at the angles of sighting, the affect of the reading frequency of detector should also be reduced by negotiating it with the image movement velocity in the focal plane. In the process of the research, it was discovered that when use the slight additional turn of yaw angle it is possible to improve the MTF and reduce the difference between the MTF of in the direction and transverse to the direction of flight affecting the image perception efficiency.uk
dc.description.abstractruПроблематика. На сегодняшний день одним из главных требований, которые предъявляются к космическим оптико-электронным системам наблюдения (ОЭСН), является съемка космическим аппаратом (КА) соответствующей местности под разными углами визирования. При отклонении оси визирования от надира качество получаемого изображения ухудшается. На ухудшение качества в первую очередь влияют деформация проекции пикселей на земной поверхности (ЗП), а также изменение скорости и вектора направления перемещения подспутниковой точки КА. Качество получаемого изображения оценивают модуляционной передаточной функцией (МПФ) ОЭСН. Определение МПФ ОЭСН только двумя составляющими: МПФ объектива и приемника, является недостаточным, так как будет большая вероятность того, что изображение будет иметь существенно более низкое качество относительно теоретически рассчитанного. Поэтому необходимо учитывать в результирующей МПФ и влияние дополнительных факторов, таких как: вибрации, скорость перемещения подспутниковой точки, частота считывания приемника излучения, нестабильность высоты и положение оси, атмосфера и т.п. Цель исследования. Разработка физико-математической модели для определения МПФ космических ОЭСН, которая учитывает деформацию проекции пикселей, изменение скорости и вектора направления перемещения подспутниковой точки, а также влияние дополнительных факторов при различных углах визирования. Методика реализации. В основе физико-математической модели предложено использовать траекторию солнечно-синхронной орбиты и рассчитывать результирующую МПФ ОЭСН в направлении и поперек полета. Результаты исследования. Практические результаты расчетов подтверждают, что деформация проекции пикселей и указанные дополнительные факторы существенно влияют на результирующую МПФ космических ОЭСН, а также в зависимости от углов визирования МПФ в направлении и поперек полета отличаются между собой. Выводы. Анализ предложенной физико-математической модели для определения МПФ космических ОЭСН показал, что при отклонении сканера с большим количеством пикселей на значительные углы визирования проявляется неоднородность МПФ по чувствительной матрице приемника. Обращается внимание и на то, что при отклонении по углам визирования необходимо также уменьшать влияние частоты считывания приемника путем ее согласования со скоростью перемещения изображения в фокальной плоскости. В ходе исследований было обнаружено, что с незначительном доворотом по углу рыскания можно добиться улучшения МПФ и уменьшить различие между МПФ в направлении и поперек полета, влияющее на эффективность восприятия изображения.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Однією з основних вимог сьогодення, які ставляться до космічних оптико-електронних систем спостереження (ОЕСС), є зйомка космічним апаратом (КА) відповідної місцевості під різними кутами візування. При відхиленні осі візування від надира якість отримуваного зображення погіршується. На погіршення якості впливають насамперед деформація проекції пікселів на земній поверхні (ЗП) та зміна швидкості й вектора напрямку переміщення підсупутникової точки КА. Якість же отримуваного зображення оцінюють модуляційною передавальною функцією (МПФ) ОЕСС. Визначення МПФ ОЕСС лише двома складовими: МПФ об’єктива і детектора, є недостатнім, оскільки буде велика ймовірність того, що зображення матиме суттєво нижчу якість від теоретично розрахованої. Тому необхідно враховувати в результуючій МПФ і вплив додаткових факторів, таких як: вібрації, швидкість переміщення підсупутникової точки, частота зчитування приймача випромінювання, нестабільність висоти і положення осі, атмосфера тощо. Мета дослідження. Розробка фізико-математичної моделі для визначення МПФ космічних ОЕСС, яка враховує деформацію проекції пікселів, зміну швидкості і вектора напрямку переміщення підсупутникової точки та вплив додаткових факторів при різних кутах візування. Методика реалізації. В основі фізико-математичної моделі запропоновано використовувати траєкторію сонячно-синхронної орбіти та розраховувати результуючу МПФ ОЕСС у напрямку і поперек польоту. Результати дослідження. Практичні результати розрахунків підтверджують, що деформація проекції пікселів і наведені додаткові фактори суттєво впливають на результуючу МПФ космічних ОЕСС і залежно від кутів візування МПФ відрізняються між собою в напрямку і поперек польоту. Висновки. Аналіз запропонованої фізико-математичної моделі для визначення МПФ космічних ОЕСС показав, що при відхиленні сканера з великою кількістю пікселів на значні кути візування проявляється неоднорідність МПФ по чутливій матриці приймача. Звертається увага і на те, що при відхиленні за кутами візування необхідно також зменшувати вплив частоти зчитування приймача її узгодженням зі швидкістю переміщення зображення у фокальній площині. В ході досліджень було виявлено, що при незначному довороті за кутом рискання можна досягти покращення МПФ і зменшити відмінність між МПФ у напрямку і поперек польоту, що впливає на ефективність сприйняття зображення.uk
dc.format.pagerangeС. 66-80uk
dc.identifier.citationПінчук, Б. Ю. Модуляційна передавальна функція системи дистанційного зондування при відхиленні осі візування від надира / Б. Ю. Пінчук, В. Г. Колобродов, В. М. Тягур // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2018. – № 6(122). – С. 66–80. – Бібліогр.: 20 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1810-0546.2018.6.149681
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/39739
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceНаукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал, 2018, № 6(122)uk
dc.subjectдистанційне зондування Земліuk
dc.subjectтелевізійна система спостереженняuk
dc.subjectмодуляційна передавальна функціяuk
dc.subjectкути візуванняuk
dc.subjectпроекція пікселівuk
dc.subjectremote sensing of the Earthuk
dc.subjecttelevision systemuk
dc.subjectmodulation transfer functionuk
dc.subjectangles of sightinguk
dc.subjectprojection of pixelsuk
dc.subjectдистанционное зондирование Землиuk
dc.subjectтелевизионная система наблюденияuk
dc.subjectмодуляционная передаточная функцияuk
dc.subjectуглы визированияuk
dc.subjectпроекция пикселейuk
dc.subject.udc681.78uk
dc.titleМодуляційна передавальна функція системи дистанційного зондування при відхиленні осі візування від надираuk
dc.title.alternativeModulation Transfer Function of the Remote Sensing System when the Line of Sight Deviates From the Nadiruk
dc.title.alternativeМодуляционная передаточная функция системы дистанционного зондирования при отклонении оси визирования от надираuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NVKPI2018-6_07.pdf
Розмір:
494.02 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 6(122)