Субпиксельное определение систематических погрешностей отработки космическим аппаратом заданной продольной скорости движения изображения при орбитальной съемке

При орбитальной съемке бортовой оптико-электронной аппаратурой (БОЭА) проблема компенсации или достаточно существенного ограничения смаза изображения, вызываемого, в частности, отклонением от заданного расчетного значения скорости движения изображения (СДИ) на фокальной плоскости, является одной из ключевых. Решению данной проблемы, то есть уменьшению роста функции рассеяния точки (ФРТ) и смаза изображений, получаемых космическими средствами посвящено множество работ. В них рассматриваются различные методы как основанные на суб-оптимальном управлении (Миллер Б.М., Рубинович Е. Я.) или анализе сигнала от фотоприемника (Кузнецов П.К. и др.), так и с использованием опорных ориентиров (ОО), то есть тест-объектов, на зарегистрированном изображении ландшафта, в том числе, комплексно с навигационными данными о движениях осей космического аппарата (КА) при съемке (Сомов Е.И. и др.).
Предлагается для задания и определения фактической при съемке продольной СДИ использовать, в частности, формулу, позволяющую на основе аналитической связи хорошо определенных и априорно известных параметров орбитальной съемки с текущими высотой полета и радиус-вектором КА на орбите (Жиленев М.Ю., Винтаев В.Н.) более точно рассчитывать СДИ и оценивать функцию рассеяния точки (ФРТ) ОО. Это дает возможность базового ограничения смаза для реализации последующих «субпиксельных» оценок систематических отклонений продольной СДИ от заданной с помощью выявления субпиксельных смещений и динамики ФРТ или функции рассеяния линии, определяемых на ОО и линейных объектах ландшафта на изображении, зарегистрированном БОЭА КА.
Предлагается использовать два изображения одного и того же участка ландшафта с ОО, полученных при следующих условиях:
- производится орбитальная съемка планеты при направлении главной оптической оси входной апертуры объектива БОЭА в надир;
- съемка производится на два ПЗС-приемника, которые находятся в фокальной плоскости вблизи параксиальной области объектива БОЭА и сдвинуты относительно друг друга вдоль их более длинной стороны так, что формируют в зоне достаточного перекрытия их проекции на Землю изображение одной и той же снимаемой территории.

Литература

1. Жиленев М.Ю., Винтаев В.Н. Формула расчета движения изображения при орбитальной съемке планет оптико-электронной аппаратурой /Телекоммуникации (Telecommunications) -М.:Наука и технологии, № 7, 2011, с.2-7.
2. Миллер Б.М., Рубинович Е.Я. Компенсация сдвига изображения при съемке с использованием ПЗС в режиме задержки и интегрирования. Информационные процессы, Том 7, №1, 2007.
3. Кузнецов П.К., Семавин В.И., Солодуха А.А. Алгоритм компенсации скорости смаза изображения подстилающей поверхности, получаемого при наблюдении Земли из космоса. //Вестник Самарского государственного технического университета. Выпуск 22. Серия "Технические науки", 2005, c. 150-157.
4. Сомов Е.И., Бутырин С.А. Комплексирование наблюдательной и навигационной информации для полетной верификации работы системы управления спутника и улучшения измерительных свойств космических снимков. Сборник трудов научно-технической конференции-семинара «Техническое зрение в системах управления мобильными объектами - 2011». Учреждение Российской академии наук, институт космических исследований РАН, 2012.стр 138-143.