140 likes | 297 Views
Высокоточная система ориентации на основе идентификации звезд по изображениям. Пивторацкая С.В., НИЯУ «МИФИ» Персев И.В.,к.т.н . , ИТЦ« СканЭкс ». Составные части системы ориентации. 1. Входные данные. Идентификация звезд. Выделение звезд. Видеокамера.
E N D
Высокоточная система ориентации на основе идентификации звезд по изображениям Пивторацкая С.В., НИЯУ «МИФИ» ПерсевИ.В.,к.т.н., ИТЦ«СканЭкс»
Составные части системы ориентации 1 Входные данные Идентификация звезд Выделение звезд Видеокамера Связка «опорная звезда - соседи» Первичный анализ данных – процессор видеокамеры Сравнение со звездной базой Выходные данные Вторичный анализ данных – прошивка микропроцессор а Координаты наблюдаемого участка неба Звездная база
Структура ПЗС-камеры 2 • Характеристики ПЗС-камеры и объектива: • высокочувствительный фотоприемник ПЗС, • АЦП, имеющий на выходе не менее 12 бит/пиксель, • объектив с широким углом обзора – не менее 3 град. Аналого-цифровой преобразователь АЦП 12 бит Буферная память ПЗС-матрица Усилитель Интерфейс Под требуемые характеристики подходит видеокамера «Видеоскан-205» в связке с объективом Navitar TV LENS,фокусное расстояние – 50 mm.
Идентификациязвезд - 1 этап. Выделение звезд 3 Ряд выделенных звезд Изображение произвольного участка неба
Идентификациязвезд – 1 этап. Выделение звезд 4 PSF(x,y)- point spread function, функция рассеяния точки объектива
Идентификациязвезд – 1 этап. Выделение звезд 5 Функция Гаусса сматем. ожиданием a=6, дисперсией =1,15 Свертка изображения по функции Гаусса:
Идентификациязвезд – 2 этап. Связка «опорная звезда - соседи» 6 1-опорная звезда 2-15-соседи Параметры звезд (d,): d – расстояние от опорной звезды, в пикселах, - уголнаклонапрямой, проходящей из опорной звезды в данную, относительнопрямой, параллельной оси Ox, в радианах 2 3 4 1 5 6 Ox’ 7 8 9 10 15 11 12 13 14 d15 15 Изображение участка неба с выбранной опорной звездой и ее соседями
Идентификациязвезд. Построение звездной базы 7 SAO Star Catalog J2000– 258 997 звезд. StarReference Base - звездная база, построенная на основе SAOStar Catalog. *«Пустые» зоны проверялись при угле обзора <8.0, общее количество зон равняется 10588.
Идентификациязвезд. Построение звездной базы 8 Нахождения расстояния от опорной звезды в радианах: Коэффициент перевода пикселей в радианы (при угле обзора, не превышающем 5 угловых минут):
Идентификациязвезд. Построение звездной базы 9 Нахождения угла в радианах: asc0 celestial pole (asc, dec) dec0 e0 e d v u O F p ex ey P
Идентификациязвезд – 3 этап. Сравнение со звездной базой 10 (asc2, dec2) SAO 3714 SAO 3722 SAO 1401 SAO 308 SAO 3904 SAO 3916 SAO 209 SAO 3904 (ascC, decC) SAO 4006 SAO 1168 SAO 193 SAO 181 (asc3, dec3) SAO 1037 (asc1, dec1) Координатыцентра: ascC= 40040’36’’ decC=87044’11’’ SAO 623
Параметры системы астроориентации 11 *Тестирование проводилось на 940 изображениях звездного неба, полученных при времени экспозиции – 300 мсек., F=1/4’’, f = 50 мм.
12 Благодарю за внимание! Наши координаты:moeimechko@yandex.ruipersev@scanex.ru