350 rub
Journal Electromagnetic Waves and Electronic Systems №1 for 2013 г.
Article in number:
Evaluation of noncoordinate parameters of spacecraft with the help of real optical observations and their trans-atmospheric prognosis
Authors:
V.P. Aleshin, D.D. Novgorodtsev, G.V. Simonov
Abstract:
The following paper discusses the capabilities of the Altai Optical Laser Center in terms of spacecraft current state monitoring. First of all it considers the capabilities of the center to monitor spacecraft emergencies. The analysis of the accidents involving space objects terminated transmission of telemetry is of great difficulty. In this case, the only possible sources of information are ground-based observation facilities. A slow motion of a spacecraft relative to center of mass and estimation of its current orientation and deployment of elements is a sophisticated case of great importance. The most effective in this case are optical observations using the adaptive optical system. Conventional methods of computer vision, usually used to solve the same problems, require a high quality of input images (photographic) and can be applied at distances of no more than several dozens of kilometers. Due to recent developments effective interactive algorithms based on the use of trans-atmospheric images prognosis («behind atmosphere») and its comparison with real images (from observations) have been created, which significantly reduce ill-posedness of a corresponding inverse problem. Using the adaptive optical imaging together with trans-atmospheric spacecraft images prognosis allow to carry out an analysis of emergencies with spacecrafts «Phobos-Grunt» and «GEO-IK 2».
Pages: 4-11
References
  1. Галкин А. А., Гришин Е. А., Иншин П. П., Шаргородский В. Д. Получение изображений космических аппаратов телескопом алтайского оптико-лазерного центра с использованием адаптивной оптики // Космические исследования. Т. 46. № 3. Май-июнь 2008. С. 201 - 205.
  2. Алешин В. П., Гришин Е. А., Иншин П. П., Новгородцев Д. Д., Шаргородский В. Д.Оценка возможностей реальных наблюдений низкоорбитальных космических аппаратов системой адаптивной оптики алтайского оптико-лазерного центра // Труды Междунар. конф. «Околоземная астрономия-2009». Казань. 2009. С. 22 - 28.
  3. Александров А. Б., Иншин П. П. Адаптивная коррекция фазовых искажений поля протяженного источника излучения неизвестной формы // Радиотехника и электроника. 1990. № 6. С. 1225.
  4. Александров А. Б., Иншин П. П. Адаптивное управление на основе выделения градиента функции резкости в оптическом процессоре // Квантовая электроника. 1992. Т. 19. № 11. С. 1122.
  5. Алешин В. П., Гришин Е. А., Иншин П. П., Новгородцев Д. Д., Шаргородский В. Д. Оценка аварийных ситуаций на космических аппаратах по изображениям адаптивной оптики Алтайского оптико-лазерного центра // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. Т. 16. № 3. С. 30 - 35.
  6. Roddier F. Curvature Sensing and Compensation - a New Concept in Adaptive Optics // Applied Optics. 1988. V. 27. № 7.  P. 1223-1225.
  7. Bakut P. A., Shumilov U. P., Ershova O. M.Amplitude-phase distortions estimation by extrafocal images // Proceedings of SPIE. 2001. V. 4493. P. 256 - 260.
  8. Алешин В. П., Новгородцев Д. Д., Выгон В. Г., Гришин Е. А., Шаргородский В. Д. Мониторинг аварийных ситуаций искусственных спутников Земли на основе измерений и прогноза изображений адаптивной оптики и фотометрических сигналов // Вестник СибГАУ. 2011. Вып. 6. № 39. С. 159-165.
  9. Voorhees H., Radke R., Poelman C.Automatic Reconstruction of Spacecraft 3D Shape from Imagery. 2008 Amos Conference. P. 1-10.
  10. Aleshin V., Afanasiev V., Bobkov A., Klimenko S., Kuliev V., Novgorodtsev D.Visual 3D Perception of Motion Environment and Visibility Factors in Virtual Space, Transaction on Computer Science, XVI, Lecture Notes on Computer Science 7380, Springer-Verlag Berlin Heidelberg.2012. P. 17-33.
  11. Новгородцев Д. Д., Алешин В. П., Гришин Е. А., Юрасов В. С.Методы и программы прогноза оптических изображений и фотометрических сигналов космических аппаратов (КА) // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. Т. 16. № 3. С. 18-29.
  12. Алешин В. П., Афанасьев В. О., Байгозин Д. А., Батурин Ю. М., Клименко С. В. Система визуализации индуцированного виртуального окружения: состояние проекта // В Сб. трудов 14-й Междунар. конф. «Графикон-2004». М.: Изд-во МГУ. 2004. С. 12 - 15.
  13. Алешин В. П., Клименко С. В., Лавров В. В., Новгородцев Д. Д. Моделирование оптических изображений и фотометрических сигналов с помощью физически-аккуратного рендеринга и технологии индуцированного виртуального окружения // Вопросы радиоэлектроники. 2007. №4. С. 73 - 90.
  14. Юрасов В. С. Применение численно-аналитического метода для прогнозирования ИСЗ в атмосфере. Наблюдения искусственных небесных тел. АстрономическийСоветАНСССР. Москва. № 82. 1987.
  15. Yurasov V. S. Universal Semianalytic Satellite Motion Propagation Method. Proceedings of the Second U.S.-Russian Space Surveillance Workshop. Poznan, Poland. July 1996.