'

Анализ влияния динамики космического аппарата на характеристики алгоритмов обработки изображений системы технического зрения проекта “Фобос-Грунт”

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

Анализ влияния динамики космического аппарата на характеристики алгоритмов обработки изображений системы технического зрения проекта “Фобос-Грунт” Гришин В. А. Институт космических исследований РАН 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ


Слайд 1

Общее описание проекта Задачи проекта: Полет до Марса. Детальная съемка поверхности Фобоса. Уточнение места посадки. Выполнение посадки. Взятие проб с поверхности. Проведение ряда исследований. Старт и возвращение проб на Землю. 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 1


Слайд 2

Телевизионная система навигации и наблюдения (ТСНН) Состав ТСНН. Две узкоугольные телевизионные камеры (f=500 mm) Две широкоугольные телевизионные камеры (f=18 mm) Функции ТСНН. Проведение съемки Марса и Фобоса. Ведение съемки в процессе посадки. Съемка высокого разрешения (1000?1000). Репортажная съемка (250?250). Информационная поддержка процесса посадки. Выбор места посадки. Измерение высоты. Измерение относительной скорости. 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 2


Слайд 3

Влияние динамики КА на процесс измерений. 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 3


Слайд 4

Исходные данные для моделирования 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ Баллистическая информация. Вариант схода с КСО с упреждением прохождения траверза точки посадки (ttp-h.txt ) - ИПМ им. М. В. Келдыша; Вариант схода с КСО при прохождении траверза точки посадки (ttp-v.txt ) - ИПМ им. М. В. Келдыша; Сценарий посадки НПО им. С. А. Лавочкина (“быстрый вариант”). Координаты точки посадки: 5? с.ш., 235? долготы. Модели поверхности Фобоса: Трехосный эллипсоид с осями 13.0, 11.4 и 9.2 км. Модель ГЕОХИ поверхности Фобоса с шагом 2? на 2?. Для моделирования использовались алгоритмы, заложенные в ТСНН. 4


Слайд 5

Сценарии ИПМ им. М. В. Келдыша 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ Сход с КСО Перелет с КСО в точку, расположенную над районом посадки (прицельную точку). h?10 км. ?t?30 мин. Вертикальный спуск на большой скорости. Прецизионное торможение h?1000 м. Vверт?1.5-2 м/с, Vбок ?1 м/с. Особенность: В процессе посадки происходит совмещение средней нормали к поверхности с осью X аппарата, что порождает интенсивные угловые колебания КА с большими угловыми скоростями. ? Возмущение канала измерения дальности за счет вариаций наклонной дальности и особенно – возмущение монокулярного канала измерений. 5


Слайд 6

Сценарий НПО им. С. А. Лавочкина 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ Особенность: Процесс посадки выполняется в инерциальном пространстве, что исключает интенсивные угловые колебания КА. ? Создаются благоприятные условия для работы СТЗ. 6


Слайд 7

Системы координат Фобоса 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 7


Слайд 8

Расположение камер на КА 8 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ


Слайд 9

Стереорежим 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 9 Высота и её оценки Coarse и Precise Диспарантность на изображении 250*250 Вертикальная скорость и ее оценка на последних 48.6 метрах.


Слайд 10

Стереорежим 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 10 Прогнозируемые границы диспарантностей (смещены относительно текущей диспарантности) Расширенные границы области поиска соответствия.


Слайд 11

Стереорежим. Влияние разброса диспарантности 0.05 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 11 Сценарий НПО им. С. А. Лавочкина Высота и её оценки Coarse и Precise Вертикальная скорость и ее оценка на последних 48.6 метрах. Прогнозируемые границы диспарантностей (смещены относительно текущей диспарантности)


Слайд 12

Стереорежим. Влияние разброса диспарантности 0.1 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 12 Высота и её оценки Coarse и Precise Вертикальная скорость и ее оценка на последних 48.6 метрах. Прогнозируемые границы диспарантностей (смещены относительно текущей диспарантности)


Слайд 13

Стереорежим 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ Допустим, диспарантность равна 25 пикселям. H=48.6 м. Разброс по диспарантности 0.05 дает разброс по дальности 46.3-51.1 м. на площадке размером 20?10 м. Разброс по диспарантности 0.1 ? разброс по дальности 44.2-54 м. на площадке размером 20?10 м. Оптимизация параметров алгоритмов: Прогноз области поиска соответствия в режиме слежения Прогноз области поиска соответствия в режиме сбоя Учет: Текущие оценки, дисперсию измерений дальности, дискретность измерения диспарантности, флюктуации оценок скорости, коррекцию приращений на малых дальностях 13


Слайд 14

Монокулярный режим 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 14 Высота и расстояния до поверхности Изменения координат и расстояния до поверхности за цикл обработки Изменения углов ориентации и коэффициента масштабирования изображения


Слайд 15

Монокулярный режим 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ 15 Величина ошибки прогноза вектора перемещения точки в поле зрения и график режимов работы алгоритма Компоненты векторов перемещения точки поле зрения (на изображении 62*62).


Слайд 16

Прогноз 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ Простейший рекурсивный фильтр. Ошибка прогноза нарастающим итогом (55 измерений). По сценарию НПО им. С. А. Лавочкина ошибка прогноза в 203 раза меньше (при 87 измерениях) Зависимость оптимальных параметров алгоритмов от сценария посадки 16


Слайд 17

Выводы 16-18 марта 2010 “Техническое зрение в системах управления мобильными объектами-2010” Таруса - ИКИ Динамика КА влияет самым непосредственным образом на ошибки измерений (динамические и случайные - нормальные). Динамика КА влияет опосредованно на ошибки измерений через профиль визируемой поверхности. Динамика КА оказывает определяющее влияние на алгоритмы прогноза, используемые для формирования областей поиска соответствия; от этого зависит интенсивность потока аномальных ошибок. Алгоритмы обработки информации должны учитывать динамику КА для повышения точности и устойчивости измерений. Особенно это важно в случае, когда нет запасов по вычислительной мощности процессоров, используемых для обработки видеоинформации. 16


×

HTML:





Ссылка: