Название статьи или книги, фамилия автора, DOI

Алгоритм сопровождения летательного аппарата по изображению опорного оптического излучения при испытаниях бортовых комплексов защиты

А.А. Донцов1, О.Ю. Тонконогов2, Р.Е. Меркулов3, В.В. Плеве4

научная статья УДК 621.396 Страницы: 5-12 doi.org/10.18127/j00338486-202202-01

  1. 1,2,3,4 ВУНЦ ВВС «ВВА им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)

Аннотация

Постановка проблемы. В настоящее время актуальна задача оценки защищенности летательных аппаратов (ЛА), оснащенных авиационными комплексами защиты (АКЗ) с оптическими системами самонаведения (ОСН) от оружия класса «воздух - воздух». Так как сопровождение ЛА оптической системой в условиях сформированных АКЗ помех невозможно из-за отсутствия цели на изображениях, возникает необходимость использования вынесенного за область помех опорного оптического канала, позволяющего непрерывно сопровождать цель - ЛА с АКЗ.

Цель. Разработать алгоритм определения координат ЛА по изображению опорного оптического излучения с использованием методов цифровой обработки и морфологического анализа изображений.

Результаты. Представлен алгоритм сопровождения ЛА по изображению опорного оптического излучения в условиях помех, основанный на методах цифровой обработки и морфологического анализа объектов. Проведена сравнительная оценка точности и быстродействия представленного алгоритма, подтверждающая его преимущества по сравнению с алгоритмом Хафа. С помощью математического моделирования показано, что предлагаемый алгоритм обладает высокой устойчивостью к наличию шумов на изображениях. Установлено, что при нормированном среднеквадратическом отклонении аддитивного шума на исходном изображении более 0,2, среднеквадратическое отклонение определения координат ЛА составляет более 220 эл. разрешения, а при применении алгоритма морфологического анализа - 20 эл. разрешения.

Практическая значимость. При применении разработанного алгоритма среднее значение ошибки определения положения ЛА составляет 1-2 эл. разрешения (что в 2 раза меньше, чем при использовании алгоритма Хафа), а определение координат ЛА с применением морфологического анализа происходит в 3-4 раза быстрее.

Поступила
08.12.2021
Одобрена
21.12.2021
Принята
12.01.2022

Для цитирования

Донцов А.А., Тонконогов О.Ю., Меркулов Р.Е., Плеве В.В. Алгоритм сопровождения летательного аппарата по изображению опорного оптического излучения при испытаниях бортовых комплексов защиты // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 2. С. 5−12. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202202-01

Список источников
  1. Обнаружение и координатометрия оптико-электронных средств, оценка параметров их сигналов. Монография / Под ред. Ю.Л. Козирацкого. М.: Радиотехника. 2015. 456 с.
  2. Модели пространственного и частотного поиска. Монография / Под ред. Ю.Л. Козирацкого. М.: Радиотехника. 2014. 344 с.
  3. Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию. Монография / Под ред. П.М. Юхно. М.: Радиотехника. 2017. 639 с.
  4. Козирацкий А.Ю., Козирацкий Ю.Л., Коровин В.М. Определение положения лазерного луча в пространстве по рассеянной составляющей // Радиотехника. 2005. № 7. С. 66-70.
  5. Пытьев Ю.П., Семин А.В., Успенский И.О.О быстром алгоритме морфологического анализа. Математические методы распознавания образов // Доклады Х Всеросс. конф. «Математические методы распознавания образов». 2001. С. 278-281.
  6. Khoshelham K. Extending Generalized Hough Transform to detect 3D objects in laser range data // IAPRS. 2007. V. XXXVI. Pt. 3. P. 206-210.
  7. Фурсов В.А., Бибиков С.А., Якимов П.Ю. Локализация контуров объектов на изображениях при вариациях масштаба с использованием преобразования Хафа // Компьютерная оптика. 2013. Т. 37. № 4. С. 76-80.
  8. Цифровая обработка сигналов в зеркале MatLab / Под ред. Солонина А.И. СПб: БХВ-Петербург. 2018. 560 с.