Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Возможности повышения эффективности видеоинформационных систем на посадочных платформах

Котцов В.А. (1), Золотарёв В.В. (1)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
Получение видеоинформации с поверхности планет является сложной технической задачей. Условия наблюдений могут существенно отличаться от земных по условиям освещения и составу атмосферы. Используемые на посадочных платформах видеоинформационные системы имеют ограниченные возможности по разрешению и динамическому диапазону. Возможности передачи результатов наблюдений при ограничении размеров антенн и мощности средств связи, существенно осложняется шумами. Недостаточная информативность получаемых изображений не всегда позволяет однозначно интерпретировать полученные ценные результаты съемки. [1]
Высокая стоимость получения и уникальность такой информации делает необходимым максимального использования всех возможностей повышения эффективности этих наблюдений. Работы в этом направлении постоянно ведутся. Предложенные технические решения позволяют значительно повысить качество получаемой видеоинформации. Разработаны разные способы повышения разрешения [2], увеличения динамического диапазона [3] и помехоустойчивости передачи изображений [4], которые позволяют обеспечить получение большего количества видеоинформации при тех же исходных характеристиках системы наблюдения.
Повышение разрешения и увеличение динамического диапазона обычно производится накоплением информации из кадров, полученных при дополнительных условиях. Показано, что замена арифметических операций накопления логическими, позволяет при этом создавать надежные устройства с потоковыми характеристиками. [5]
В качестве примера новых возможностей успешного исправления практически всех ошибок при передаче данных представлен пример коррекции неправильно переданных байтов фотоизображения на основе простого и одновременно очень эффективного декодирования символьного кода, созданного в ИКИ РАН. При кодовой скорости R=1/2 (100% избыточности) такой код обеспечивает исправление до 25% байтовых ошибок при вероятности необнаруженных искажений не более 0,00001 [4]. Для прочих известных кодов и методов их декодирования доля искаженных битов не может быть более 0,12. Это обеспечивает также возможности снижения требуемой мощности передатчика, увеличения скорости передачи и уменьшения размеров антенн.
На экспериментальных изображениях показаны возможности повышения разрешения и увеличения динамического диапазона изображения при многократном наблюдении, а также его передачи без потери информационного содержания при наличии шумов в канале связи.

Ключевые слова: посадочный аппарат; видеоинформация; повышение разрешения; увеличение динамического диапазона; логическое сложение сигналов; шумы связи; помехоустойчивая передача изображений.
Литература:
  1. Ксанфомалити Л.В. Жизнь, кажется, нашли. Но не там, где искали // Наука и жизнь. 2012, №5, с. 14-20
  2. Дрынкин В.Н. Царева Т.И. Метод повышения разрешающей способности изображений // Цифровая обработка сигналов, 2014, №3, с. 9-15
  3. Котцов В.А. Способ получения изображений с увеличенным динамическим диапазоном. Патент РФ 2578799 // Бюллетень изобретений №9, 2016
  4. Золотарёв В.В. Теория кодирования как задача поиска глобального экстремума. Под научной редакцией академика РАН Н.А. Кузнецова // М., Горячая линия - Телеком, 2018, 220 с.
  5. Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. - М: Энергия,1968? 228 c.

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

370