УСИЛЕННАЯ СХОДИМОСТЬ ОЦЕНОК В ПОЛЕТНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ КАЛИБРОВКЕ

Ткаченко, АИ
Косм. наука технол. 2019, 25 ;(4):41-47
https://doi.org/10.15407/knit2019.04.041
Язык публикации: Русский
Аннотация: 
Рассматривается задача полетной геометрической калибровки съемочного комплекса космического аппарата. Калибровка трактуется как уточнение взаимного углового положения бортовой съемочной камеры и звездного датчика в теле космического аппарата. Это обязательная часть подготовки съемочного комплекса к съемке и координатной привязке наземных объектов. Полученные снимки и показания звездного датчика и GPS обрабатываются на земле. При калибровке используются снимки наземных маркеров.
     Есть методы полетной геометрической калибровки на основе уравнений измерения различной структуры. Эти уравнения решаются методом наименьших квадратов. Обычно используются снимки заданных наземных маркеров, но возможны решения задачи с привлечением неизвестных маркеров. В данной работе предлагается подход к получению решения задачи полетной геометрической калибровки с использованием формул размытого наблюдателя. Такой подход позволяет во многих случаях ослабить неблагоприятное влияние возмущений и ошибок чувствительных элементов на точность оценок параметров калибровки. Разработаны две разновидности размытого наблюдателя для полетной геометрической калибровки. Первая из них учитывает всю совокупность полученных снимков единовременно. Вторая версия наблюдателя имеет рекуррентный характер. Все снимки обрабатываются последовательно друг за другом с немедленной коррекцией параметров калибровки. Такой поход позволяет улучшить сходимость оценок. Поскольку в данном случае оцениваемые параметры калибровки постоянны, нет необходимости в характерном для подобных алгоритмов этапе прогноза и используется только процедура обновления.
      Изложение и аргументы сопровождаются значительным объемом компьютерного моделирования с использованием известных или неизвестных наземных маркеров, в частности, в условиях аномальной начальной неопределенности. Результаты моделирования подтверждают упомянутые выше преимущества размытого наблюдателя по сравнению с методом наименьших квадратов для полетной геометрической калибровки.
Ключевые слова: звездный датчик, координатная привязка, космический аппарат, наземные маркеры, полетная геометрическая калибровка, съемочная камера
References: 
1. Lebedev D. V. (2013). In-Flight Geometric Calibration of Optoelectronic Equipment of Remote Sensing Satellite by Unknown Landmarks. Journal of Automation and Information Sciences, N 5, 114—125.
2. Lebedev D. V., Tkachenko A. I. (2000). Information and Algorithmic Aspects of Vehicles Control. Kyiv: Naukova Dumka.
3. Piatak I. A. (1981). A choice of the geo-referencing principles for the measurings. Research of the Ocean by means of the remote methods. Sevastopol. MGI, P 37—44.
4. Piatak I. A. (2010). A choice of the geo-referencing principles for the space snapshots. The Space Technology. The Rocket Armament: A Scientific-technical collection, No 2, 100—107.
5. Tkachenko A. I. (2013). In-flight alignment of the opticalelectronic system of a spacecraft. Journal of Computer and Systems Sciences International, 52(6), 963—971.