Анализ и синтез системы измерения углового положения точечного источника излучения в пороговом режиме с многоэлементными фотоприемниками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат наук Зверева Елена Николаевна

• Зверева Елена Николаевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Зверева Елена Николаевна

Введение

Глава 1. Методы измерения углового положения источника излучения

Выводы по 1 главе

Глава 2. Информационные аспекты определения положения источника излучения в пространстве

2.1. Модель сигнального информационного пространства

2.2. Потери информации при преобразовании оптического информационного поля в оптическом тракте оптико-электронного прибора с многоэлементными приемниками

2.3. Ценность информации о положении источника излучения в

пространстве

Выводы по 2 главе

Глава 3. Метод определения углового положения источника излучения с ПЗС-линейками и анализ случайной погрешности измерения

3.1. Обоснование структурной схемы измерения с цилиндрическими

линзами

3.2. Преобразование оптического информационного поля в электрический сигнал на выходе многоэлементного фотоприемника

3.3 Определение погрешности фиксации временного положения сигнала по максимуму

3.4 Влияние квазиоптимальной фильтрации сигнала на выходе многоэлементного фотоприемника на точностные характеристики

3.5 Схема фиксации временного положения сигнала по максимуму

Выводы по 3 главе

Глава 4. Схема измерения на ПЗС-линейках при фиксации временного положения сигналов по фронту и ее анализ

4.1. Обоснование структурной схемы измерения углового положения объекта с

фиксацией сигнала по фронту

4.2 Определение погрешности фиксации временного положения сигнала по фронту

4.3 Неоптимальная фильтрация

Выводы по 4 главе

Глава 5. Потенциальная точность измерения с ПЗС- линейками

5.1. Потенциальная точность измерения положения точечного источника в

пространстве

5.2 О случайном характере средней квадратичной погрешности измерения

Выводы по 5 главе

Заключение

Список литературы

Приложение А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ и синтез системы измерения углового положения точечного источника излучения в пороговом режиме с многоэлементными фотоприемниками»

Введение

Для решения измерительных задач в астроориентации (определение координат положения и ориентации корабля в пространстве), астронавигации (прогнозирование движения космического аппарата (КА)), астрокоррекции (осуществление коррекции траектории полета космического аппарата и его стабилизации) требуется определять пространственное положение объекта, например, звезды, планеты или различных источников слабого излучения на местности. Для этого используют измерительные и вычислительные приборы, установленные на борту космического аппарата - звездные датчики. Они определяют угловые расстояния между планетой и какой-либо из ярких неподвижных звезд, между планетой и Солнцем, между Солнцем и звездой. Вблизи планеты местоположение аппарата определяется по угловому расстоянию между звездой и краем видимого диска планеты или каким-либо другим ориентиром на ней, по моменту затмения планетой звезды или захода Солнца. Определение пространственного положения источника излучения необходимо для контроля угловых смещений относительно некоторой приборной базы частей и блоков систем астроориентации и навигации КА, передачи референтного направления (т.е. незначительного отклонения от некоторого заданного направления).

Ввиду постоянного совершенствования космической техники растет потребность решать новые технические задачи для получения информации о пространственной структуре объекта с предельно высоким разрешением. Вследствие этого измерительная система пространственного положения объекта должна обладать высокой точностью и помехозащищенностью.

Поэтому развитие и совершенствование оптико-электронного прибора (ОЭП) для астроориентации по звездам является актуальным направлением дальнейшего развития и совершенствование систем управления КА в целом.

Для звездных ОЭП основным типом приемника излучения является ПЗС-матрица, основным средством обработки полученной информации -

микропроцессор с достаточно большими вычислительными возможностями. Благодаря этому конструкция звездных приборов упрощается, одновременно увеличивается количество выполняемых функций и их сложность. Широкое распространение получили измерительные системы на ПЗС-матрицах, в которых цифровая обработка изображения происходит путем нахождения энергетического «центра тяжести» пятна рассеяния на чувствительных элементах матрицы. При этом высокая точность измерений достигается осреднением результатов за N считываний матрицы.

Цель работы состояла в анализе и теоретическом обосновании синтеза высокоточных систем определения углового положения точечного источника излучения в пространстве с использованием ПЗС-линеек.

Задачи исследования. Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Определить информационные характеристики сигнального оптического пространства и возможности потери информации в оптическом тракте.

2. Определить спектральную функцию сигнала на выходе анализатора в виде ПЗС-линейки с учетом передаточных функций оптоэлектронных элементов, включая оптическую систему и исследовать её влияние на потенциальную точность ОЭП.

3. Исследовать влияние турбулентности среды распространения излучения и флюктуаций интенсивности источника излучения на величину случайной погрешности измерения.

4. Разработать структурные схемы быстродействующих ОЭП измерения углового положения точечного источника излучения в пространстве с использованием ПЗС-линеек.

5. Исследовать пути повышения потенциальной точности измерения положения изображения объекта при однократном считывании сигнала с анализатора в виде ПЗС-линейки.

Методы исследования. Проведенные исследования базировались на теории информации, теории фильтрации и теории статистических оценок.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Разработан метод высокоточного измерения пространственного положения точечного источника излучения посредством преобразования «угол - время - код» при однократном считывании сигнала с ПЗС-линеек.

2. Разработаны и обоснованы структурные схемы измерения при различных способах временной фиксации сигнала.

3. Определена спектральная функция сигнала на выходе ПЗС-линейки как анализаторе изображения.

4. Найдена оценка потенциальной точности измерительной системы с ПЗС-линейками при однократном считывании информации.

5. Получены аналитические выражения вероятностных характеристик средней квадратичной погрешности измерения в условиях флуктуаций принимаемого излучения по интенсивности.

6. Определены и научно обоснованы зависимости количества и качества информации в оптическом сигнальном пространстве от флуктуации интенсивности источника излучения, а также относительной величины углового поля измерительной системы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод высокоточного измерения пространственного положения точечного источника излучения посредством преобразования «угол - время - код» при однократном считывании сигнала с ПЗС-линеек, позволяющий проводить измерения с точностью 0,01 пикселя и менее.

2. Анализ преобразований информации в оптическом тракте с многоэлементными фотоприемниками показал, что с ростом числа чувствительных элементов заданных размеров потери информации снижаются и остаются постоянными при сохранении размеров чувствительной площадки многоэлементного фотоприемника.

3. Результаты анализа изменения информации в оптическом сигнальном пространстве, определяющие пути формирования углового поля ОЭП

исходя из условия достижения максимума количества и качества информации.

4. Методика расчета спектральной функции сигнала на выходе многоэлементного фотоприемника с учетом пространственной передаточной функции оптической системы и ПЗС-линейки с последующей оценкой погрешности измерения.

5. Методика оценки потенциальной точности предложенного метода измерения при однократном считывании сигнала с ПЗС-линеек, позволяющая определить неустранимую случайную погрешность при различных параметрах приемной системы и характеристиках принимаемого излучения.

6. Анализ влияния турбулентности среды распространения и флуктуаций интенсивности источника излучения выявил случайный характер среднего квадратичного значения погрешности измерения, что позволило уточнить оценку потенциальной точности определения углового положения источника излучения в пространстве.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Разработан метод измерения пространственного положения точечного источника излучения посредством преобразования «угол - время - код» при однократном считывании сигнала с ПЗС-линеек фотоприемника и предложены варианты структурных схем измерителей, реализующие этот метод.

2. Выведены аналитические соотношения, позволяющие определить погрешность измерения анализатора на основе ПЗС-линейки при использовании предложенных схем ОЭП.

3. Даны рекомендации по повышению точности измерения в зависимости от тактовой частоты считывания информации с ПЗС-линеек при различных значениях отношения сигнала к шуму.

Реализация и внедрение результатов. Практическая значимость результатов исследований подтверждена актами внедрения.

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертационной работы докладывались международных конференциях Latin America Optics & Photonics Conference (LAOP) 2014 и Optical Metrology, Munich, Germany 2015; на XLII, XLIII, XLIV научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава СПб НИУ ИТМО 2013, 2014, 2015г. Публикации

Результаты работы опубликованы в 8 научных трудах: 6 статей в изданиях из перечня ВАК, в том числе 2 в изданиях, включенных в систему цитирования Scopus, 2 - в материалах конференций и сборниках. Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 55 наименований. Общий объем диссертации - 105 страниц, в том числе рисунков и схем - 25.

Работа была выполнена на кафедре оптико-электронных приборов и систем Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО).

Глава 1. Методы измерения углового положения источника излучения

Для определения углового положения объекта применяются радиолокационные, интерференционные, поляризационные, телевизионные и оптико-локационные методы измерения, в основе работы которых лежат различные физические явления: дифракции, интерференции, поляризации, когерентного излучения (лазеры).

При анализе работы указанных измерительных систем были выявлены отличия требований по точности, чувствительности, помехозащищенности, быстродействию, размеру углового поля, сроку службы и т.д.

Радиолокационные устройства для определения углового положения цели состоят из антенной системы, приёмника и измерительного устройства.

Основной характеристикой радиолокационных угломеров является зависимость напряжения на выходе приёмника от направления прихода радиоволны. В радиолокации различают амплитудные, частотные и фазовые методы измерения угловых координат [1,2,3,4,5].

При простоте технической реализации и получении наибольшей амплитуды принимаемого сигнала радиолокационные угломеры имеют низкую точность измерения, зависящую от взаимного расположения диаграмм направленности антенн, чувствительны к влиянию атмосферы, имеют большие габариты приемных антенн. Для них применяется сложная обработка сигнала, что приводит к увеличению времени измерения.

При поляризационном методе измерения углового положения объекта информационные параметры (коллимационные углы) определяются состоянием поляризации оптического излучения.

Коллимационные углы измеряются преобразователями, изменяющими ориентацию падающего потока в изменение состояния поляризации. Излучение, проходя через последовательность оптических элементов, падает на фотоприемник, который преобразует энергетический поток в электрический сигнал. Известны схемы измерения автоколлимационных углов, в которых

перемещение светового пятна происходит по анализаторам или модуляторам [6,7].

Погрешности определения информационных параметров возникают из-за изменения взаимной ориентации оптических элементов, нестабильности чувствительности приемно-усилительного тракта и оптической схемы, наличия шума в канале обработки информации, неоднородности структуры поляризационных элементов, нестабильности модуляции излучения, влияния динамической и методической погрешности, обусловленной аппроксимацией статической характеристики при малых диапазонах измерения углов, изменения температуры и длины волны излучения.

В интерференционных угломерах информационными параметрами являются ширина и наклон интерференционных полос.

Принцип работы интерференционных угломеров состоит в фиксации интерференционной картины, зависящей от разности хода интерферирующих пучков, определяемых измеряемым углом.

Изображение точечного источника в интерферометрах формируется на основе дифракционной теории света и представляет собой дифракционную картину Эри с одиночным ярким максимумом.

В космическом интерферометре угловое положение звездного объекта определяется по измерению фазы наблюдаемых интерференционных полос (или оптическая разность хода А), определяемая зависимостью:

А=В^тЗ+С,

где В^тд - внешняя по отношению к интерферометру оптическая разность хода, определяемая углом д наведения на звезду (мера углового положения звезды); С - оптическая задержка внутри интерферометра или внутренняя оптическая разность хода.

Параметры В и С контролируют систематические ошибки. Это позволяет получать высокую точность измерения по широким полям зрения.

В космических интерферометрах точность углового наведения на звезду может составлять ¿=100 угл мкс среднеквадратического отклонения.

Оптическая схема космического интерферометра строится по схеме Майкельсона или Физо. Например, орбитальный звездный интерферометр OSI -Orbital Stellar Interferometer (США) [8], предназначенный решать задачи широкоугольной астрометрии с точностью измерения 5 угл. мкс среднеквадратического отклонения. Его рабочий спектральный диапазон лежит в видимой области спектра.

Это механически связанные и расположенные в одну линию интерферометры типа Майкельсон, с подвижными сидеростатами (поворотными зеркалами) и оптическими линиями задержки, с базами 0,5 - 0,7м.

Излучение от источника с помощью сидеростатов направляется в двухзеркальные телескопы Кассегрена диаметром 0,33м, сжимается до 2,5 см. Далее пучки отражаются от малых зеркал для юстировки параллельности хода пучков в обеих ветвях интерферометра, и проходя оптические линии задержки, попадают на приемник. Интерферометр OSI имеет шесть оптических линий задержки - три неподвижные и три подвижные. Подвижные оптические линии задержки уравнивают оптическую разность хода в интерферометре, неподвижные предназначены для получения равного числа отражений в обеих ветвях, тем самым обеспечивая одинаковые интенсивность и поляризацию пучков.

Применяются внутренние и внешние лазерные контрольные системы для отслеживания оптической разности хода в интерферометре, по сигналам которой перемещаются оптические линии задержки. Внешняя система с уголковыми отражателями контролирует относительное положение каждой базы. В ней применяется метод гетеродинного измерения расстояний между опорными точками уголковых отражателей на сидеростатах и вершинах опорного измерительного треугольника. По этим данным вычисляются длины баз и их взаимная ориентация.

Информационными параметрами изображения в интерференционном многопараметрическом лазерном угломере [9] является: положение

интерференционной картины в плоскости анализа, дисперсии флуктуаций угла прохода излучения и его интенсивности, ширина интерференционной полосы, видность интерференционной картины, показатель неоднородности

турбулентности среды, угол поворота излучателя относительно вертикальной оси, его перемещение вдоль оптической оси угломера, модуль относительного градиента коэффициента пропускания среды распространения излучения перпендикулярно оси угломера, постоянная показателя преломления среды.

Высокая точность измерений интерференционных угломеров достигается увеличением размеров приемной базы первичного преобразователя. При работе по удаленным объектам излучения размер базы интерференционного угломера ограничивается турбулентными свойствами среды распространения и температурными влияниями. Для этого учитываются спектральные характеристики пропускания и рассеяния атмосферы, когерентные свойства лазерного источника, условия работы, помехозащищенность, возможности приемника излучения. Величина базы приемного блока угломера оценивается по длине волны излучения при заданной погрешности измерения Аа. А угловая мера в интерференционном угломере - это ширина интерференционной полосы ап.

Величина базы приема может быть определена следующим выражением:

Я Я ап Аа

Высокоточные угломеры с погрешностью менее 1'' имеют размер базы сотни миллиметров, что является технически трудно реализуемым. Уменьшение габаритов приемного блока возможно за счет измерения дробной части порядка интерференции к. Ее задают, исходя из выбранной системы анализа интерференционной картины.

В патенте [10] предлагается устройство для определения изменений угловой координаты объекта. Интерференционная картина, возникшая в плоскости анализа объекта, проецируется на фоточувствительную область ПЗС. Сигнал на выходе ПЗС преобразуется в информацию о положении объекта. Постоянное запоминающее устройство преобразует полученные данные для представления

блоком индикации угловой координаты объекта. Фоточувствительным прибором с зарядовой связью в плоскости анализа регистрируются две интерференционные картины с некратным друг другу шагом полос. При смещении объекта относительно оптической оси угломера на угол происходит изменение расположения интерференционной картины в установленной точке плоскости анализа. Ширина полосы зависит только от угла рассогласования а. Опорная ширина полосы является неизвестной. Для устранения этого источника неоднозначности вводится второй канал. Измеряя текущую ширину полосы в обоих каналах, определяется угловое смещение (величина угла ).

В работах [11,12] рассмотрены пути повышения точности оптико-электронного устройства за счет совершенствования алгоритма обработки интерферограмм, которые регистрируются на ПЗС линейного или матричного типов. В однокоординатных угломерах интерферограмма является одномерной и ПЗС является фотоприемником линейного типа. Учитывая специфику сигнала и требования к быстродействию системы, применяют методы рекуррентной фильтрации [11], с помощью которых получают рабочее уравнение обработки сигнала.

Сигнал на выходе ПЗС представлен в виде смеси полезного сигнала и случайного нестационарного окрашенного шума. Точность оценки информационных параметров зависит от отношения сигнал к шуму, от числа элементов матрицы, от точности математической модели интерферограммы реальной. В связи с этим существует сложность получения аналитического выражения для оценки точностных характеристик данных алгоритмов. Эти характеристики получаются путем моделирования рассмотренных алгоритмов для конкретных условий функционирования интерференционного угломера.

Широкое применение получили высокоточные угломерные сканирующие системы на основе передающих телевизионных трубок, являющихся приемником излучения.

Качество угловых измерений может быть улучшено за счет применения активного метода работы, который требует управления энергетическими, спектральными и другими свойствами наблюдаемого объекта.

Известны времяимпульсные методы преобразования углов. Такая обработка информации обеспечивает высокую помехоустойчивость и быстродействие систем, возможность получить выходную информацию в цифровом виде. Особенность времяимпульсных угловых систем состоит в перемещении изображения поля, в котором находится наблюдаемый объект, и анализатора изображения (сканирования).

В основе времяимпульсных методов лежит получение и обработка последовательности электрических импульсов, временные интервалы между которыми позволяют судить о пространственных координатах измеряемого объекта [13].

На рисунке 1.1 представлена схема определения составляющих рассогласования по двум осям.

Щелевая диафрагма 2 размещена в плоскости изображения объектива 1. При перемещении щелевой диафрагмы вдоль оси Х со скорость К (рис 1.7б) с приемника излучения 3 (рис 1.7а) будет сниматься последовательность из двух импульсов фототока V и Цц. Временной интервал между импульсами ^ зависит от составляющей рассогласования вдоль оси У. Генератор опорных импульсов 7 формирует опорные импульсы и0 и ис. Временной интервал 1Х между импульсами и0 и V определяет составляющую вдоль оси Х.

Логические схемы 5 и 6 выполняют операции измерения составляющих. На эти схемы поступают опорные импульсы с генератора 7, измерительные импульсы с усилителя 4 и заполняющие импульсы частоты ^ с генератора 8. С выходов схем 5 и 6 снимаются пачки импульсов Ых и Ыу Координаты х и у можно определить по формулам:

А)

Рис. 1.1

Схема двухкоординатного времяимпульсного УП со сканированием изображения

щелевой диафрагмой

- ) X = ---

/з

V

_ - ^у о У /з '

где ЛХо и ЛУо - число счетных импульсов, соответствующих отсутствию рассогласования по осям Xи У соответственно, в - угол между щелями I и II.

Если щелевая диафрагма 2 установлена в фокальной плоскости объектива 1, то составляющие угла рассогласования можно определить по формулам: & = (ЛЛХ - ЛЛХо) тн, /?у = (ЛЛу - Л/уо )тн^в,

где

/з =

Ур

/з/'об

■ - цена импульса заполнения в угловой мере,

тиТс

частота импульсов заполнения.

Чтобы устранить влияние нестабильности скорости сканирования, необходимо в каждом цикле измерений определить временной интервал Тс путем счета пачки импульсов заполнения Ы0 между опорными импульсами и0 и ис.

Информация о положении объекта поступает с определенной цикличностью. Период сканирования должен быть согласован со скоростью наблюдения объекта. Максимальное значение частоты импульсов заполнения /3

ограничивается быстродействием вычислительной техники, поэтому необходимо стремиться к уменьшению

Времяимпульсные методы обладают достаточно высокой помехозащищенностью, так как в любой момент времени при формировании сигнала рассогласования принимается незначительная часть энергии фона, окружающего объект измерения.

На рисунке 1.2 приводится схема работы высокоточного УП с микропроцессором (МП), который работает в составе оперативно запоминающего устройства (ОЗУ), основными блоками которого являются арифметико-логическое устройство (АЛУ), запоминающее устройство (ЗУ) и блоки аппаратурного и программного обеспечения.

Устройством преобразования оптической информации вырабатываются сигналы, которые пропорциональны угловым координатам объекта. которые устройством кодирования видеосигнала преобразуются в цифровую форму. Эти координаты источника соответствуют временному положению каждого импульса, превысившего порог срабатывания в схеме устройства преобразования оптической информации. Координаты нескольких изображений вводятся с каждой строки многоэлементного фотоприемника многоразрядными символами. Ввод информации осуществляется в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Микропроцессор организует обмен данными с устройством кодирования и ОЗУ. Так как в ОЗУ вводится полезная информация и шумы, то в составе математического обеспечения имеется программа фильтрации. Чтобы выделить подвижные объекты, используется программа (селекция), основанная на сравнении нескольких кадров, введенных через заданный промежуток времени. Результаты работы выводятся на блок индикации.

Погрешность системы определяется многими факторами: разрешающей способностью, шумами ПЗС, точностью юстировки, стабильностью работы и т.д. Для ее уменьшения осуществляется калибровка устройства с помощью теста и алгоритмов, выполняющих учет и компенсацию искажений.

преобразование оптической информации в цифровую

ввод в ОЗУ

фильтрация

селекция

калибровка

учет геометрических искажений

•

сравнение с опорными источниками

вычисление углового положения объекта

Рис. 1.2

Схема работы высокоточного УП с микропроцессором

Современные углоизмерительные звездные приборы систем астроориентации и астронавигации космических аппаратов (КА) [14] используют каналы геометрических эталонов (КГЭ), позволяющих сохранить высокую точность угловых измерений объектов. Поскольку из-за влияния дестабилизирующих факторов нарушается геометрическая схема прибора.

Для создания виртуальной визирной линии (ВЛ) углоизмерительного прибора используются три рабочих пучка лучей с выхода КГЭ. Визирная линия проходит через центр тяжести (центроид) трех точечных изображений и центр выходного зрачка объектива. Ее используют для связи матрицы фотоприемного устройства (ФПУ) с опорной системой координат. В этой системе выполняется измерение углового положения звезды относительно приборной системы

координат. Центроид трех точечных изображений является началом приборной системы координат.

Такая привязка к опорной системе координат исключает влияние смещения матрицы ФПУ на точность угловых измерений прибора, сохраняется угловое положение виртуальной линии визирования прибора и приборной системы координат относительно посадочного места прибора.

Система трех точечных изображений применяется для регистрации изменения размера изображения визируемых источников излучения на чувствительной площадке фотоприемного устройства. К изменению масштаба приводит изменение температуры, атмосферного давления. Такие изменения условий эксплуатации КА приводят к изменению фокусного расстояния объектива и к изменению количества фоточувствительных элементов матрицы между центроидами точечных изображений. Корректированное число пикселей регистрируется и учитывается по определенным алгоритмам в результатах угловых измерений визируемых звезд. При увеличении расстояния между точечными изображениями, увеличивается количество фоточувствительных элементов матрицы между центроидами точечных изображений, тем самым точнее происходит регистрация изменения масштаба изображения визируемых звезд.

Работа прибора с КГЭ осуществляется следующим образом. Вначале определяются координаты центроидов трех точечных изображений. Затем между ними вычисляются три линейных расстояния. После этого определяется позиция центра тяжести других трех точечных изображений, которые совмещены с точкой фокуса объектива. Местоположение указанного центра тяжести на фоточувствительной матрице устанавливает положение визирной линии и начало приборной системы координат. Местоположение этого центра тяжести не зависит от наклона фоточувствительной матрицы. Следовательно, положение визирной линии звездного прибора не зависит от наклона чувствительной площадки матрицы. Вследствие проведенной калибровки из результатов измерений исключаются повреждения геометрии прибора.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зверева Елена Николаевна, 2015 год

АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

научных результатов диссертации Зверевой E.H. на тему «Анализ и синтез системы измерения углового положения точечного источника излучения в пороговом режиме с многоэлементными фотоприемниками», представленной

по специальности 05.11.07 - "Оптические и оптико-электронные приборы и ком

Комиссия в составе председателя начальника ДНИР, к.ф-м.н. Н.Р.Белашенкова и членов комиссии зав. кафедрой ОЭПиС, д.т.н., проф. В.В. Коротаева, к.т.н., Е.В. Горбуновой составила настоящий акт о том, что в НИР №713582 «Исследование и разработка методов адаптивного управления пространственно-временной структуры световых полей и цифровых изображений» руководитель Балашенков Н.Р. были использованы результаты диссертации Зверевой E.H. на тему «Анализ и синтез системы измерения углового положения точечного источника излучения в пороговом режиме с многоэлементными фотоприемниками», а именно:

- метод измерения углового положения точечного источника посредством преобразования угол - время - код и определения случайной погрешности измерения в условиях оптимальной и квазиоптимальной линейной фильтрации сигналов на выходе ПЗС- линеек при однократном считывании информации с них;

- методика расчета спектральной функции сигнала на выходе многоэлементного фотоприемника;

- методика оценки потенциальной точности измерения в приборах с ПЗС-линейками.

Анализ случайных погрешностей проводится с позиции теории статистических решений с учетом спектральной функции сигналов, учитывающей передаточные функции оптической системы и ПЗС-линейки, как анализатора изображения. Проводится анализ точности измерения от частоты считывания информации с ПЗС-линеек при различных значениях отношения сигнала к

на соискание ученой степени кандидата технических наук

плексы

шуму.

Председатель комиссии Члены комиссии

УТВЕРЖДАЮ

Ректор Университета 10МО

д.т.н., проф., •

Ii - ' * '

корр. РАН В.Н. Васильев

■tfJL 2015 г.

АКТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

материалов диссертации Зверевой E.H. на тему «Анализ и синтез системы измерения углового положения точечного источника излучения в пороговом режиме с многоэлементными фотоприемниками», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.07 -"Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы"

Комиссия в составе председателя зав. кафедрой оптико-электронных приборов и систем д.т.н., профессора В.В. Коротаева и членов комиссии к.т.н., доцента A.A. Горбачёва и к.т.н., доцента А.Н. Чертова составила настоящий акт о том, что материалы диссертации Зверевой E.H. «Анализ и синтез системы измерения углового положения точечного источника излучения в пороговом режиме с многоэлементными фотоприемниками» использованы в лабораторном практикуме дисциплины Б.3.2.5 «Измерительные оптико-электронные приборы и системы».

Председатель комиссии Члены комиссии

Коротаев В.В. Горбачёв A.A. Чертов А.Н.