Например, Бобцов

ПОСТРОЕНИЕ ТРЕХМЕРНОГО ОБРАЗА ИСКУССТВЕННОГО КОСМИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА МЕТОДОМ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИИ

Аннотация:

Предмет исследования. Разработан новый метод для построения «карты глубины» искусственного космического объекта. Проанализированы методы построения трехмерного образа искусственного космического объекта лазерным локатором и представлены основные результаты экспериментального исследования. За основу разработки взяты методы телевизионной локации. Первый метод разработан в «Научно-исследовательском институте телевидения» (Россия, Санкт-Петербург) и предложен П.С. Варгиным. Метод позволяет получить «карту глубины» удаленного искусственного космического объекта за двойное время пролета одного импульса света от точки наблюдения до объекта. Второй метод применяется в импульсной системе определения дальности и основан на работе flash-лидара. Система облучает интересующую область космического пространства, где предположительно находится объект наблюдения, отраженный сигнал от объекта сначала фиксируется фотодиодом и производится оценка дистанции до объекта. Затем по определенному количеству точек строится трехмерный образ объекта. Третий метод реализуется многоимпульсной системой телевизионного лазерного локатора и основан на использовании многоимпульсной подсветки для исследования объекта наблюдения. За счет этого удается существенно увеличить разрешение по глубине до 10–50 мм и уменьшить пиковую мощность излучения лазера. Метод. На основе существующих методов с целью увеличения энергии оптического сигнала предложен новый метод многоимпульсной подсветки искусственного космического объекта, основанный на использовании матрицы прибора с зарядовой связью в режиме сверхмалого времени накопления (до 200 нс). Метод дает возможность оперативного высокоточного измерения углового разрешения (0,25 угл.мин.), дальности до цели (100–2000 м) и построения «карты глубины». Основные результаты. Разработан макет лазерной системы, состоящий из телевизионной камеры на основе прибора с зарядовой связью с разрешением 752×582 пиксела и кадровой часто- той 50 Гц, а также лазерного диода с минимальной длительностью импульса 40 нс и частотой повторения импульсов 1 кГц. Управление и синхронизация лазера производится с помощью программируемой логической интегральной схемы, установленной в телевизионной камере, что обеспечивает синхронность работы камеры и излучающего лазера. Система позволяет реализовать взаимообменные соотношения точности измерения дистанции, угловое и временное разрешения. Моделирование показало, что погрешность измерений на малых дистанциях не превышает 20 мм, а на дистанции 2000 м не превышает 160 мм. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют определить характеристики телевизионной лазерной системы, необходимые для решения задачи локации искусственных косми- ческих объектов на дальности от 100 до 2000 м. Анализ исследований показывает, что современные лазеры нацелены на работу в спектральном диапазоне 1,54–1,57 мкм, что значительно снижает коэффициент полезного действия теле- визионной лазерной системы от 2 до 10 раз. Для улучшения тактико-технических свойств в целях инспекции космоса необходимо реализовывать лазерные системы с длинами волн 0,86–1,06 мкм.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

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