Например, Бобцов

ВЫСОКОТОЧНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ С ПЗС-ЛИНЕЙКАМИ

Аннотация:

Предмет исследования. Предложен метод измерения углового положения точечного источника в системе с ПЗС-линейками посредством преобразования «угол – время – код» в условиях малой освещенности и при повышенных соотношениях сигнал/шум. Проведена оценка потенциальной точности метода, которая определяется неустранимыми аппаратурными случайными погрешностями измерения в условиях оптимальной обработки поступающей информации при однократном считывании ее с ПЗС-линеек. Метод. Предлагается схема оптико-электронной системы измерения углового положения с ПЗС-линейками с вытянутыми чувствительными элементами и опорной точкой отсчета. При этом на линейки проецируются изображения как опорного точечного источника, так и измеряемого точечного источника, угловое положение которого следует определять с высокой точностью. С выхода ПЗС-линейки сигналы поступают на линейный оптимальный (или близкий к нему) фильтр, а с него – на схему фиксации положения максимума сигнала. Схема обеспечивает минимальную погрешность, обусловленную влиянием шумов. Фронты импульсов, соответствующие максимумам сигналов, формируют временной интервал, который заполняется счетными импульсами высокой частоты. Число импульсов в этом интервале будет соответствовать измеряемому угловому положению точечного источника. Основные результаты. Проведен анализ случайных погрешностей с позиции теории статистических решений. Анализ учитывает спектральную функцию сигналов, определяемую передаточными функциями оптической системы и ПЗС-линейки как анализатора изображения. Проведено исследование точности измерения в зависимости от тактовой частоты считывания информации с ПЗС-линеек при различных значениях отношения сигнала к шуму. Показано, что даже при однократном считывании ПЗС-линейки по предлагаемой оптико-электронной схеме погрешность измерения не превышает 0,01 размера чувствительного элемента. Практическая значимость. Результаты работы могут найти применение в высокоточных измерительных оптико-электронных системах звездных датчиков для определения углового положения маломощных точечных источников излучения.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО