Методы построения фокальной плоскости по Z-планарной технологии для оптико-электронных преобразователей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат технических наук Тишин, Александр Сергеевич
- Специальность ВАК РФ05.27.01
- Количество страниц 130
Оглавление диссертации кандидат технических наук Тишин, Александр Сергеевич
Оглавление
Список принятых сокращений
Введение
Глава 1. Анализ современного уровня научно-технического задела в области разработки оптических информационных космических систем наблюдения на базеМКА
1.1. Определение МКА
1.1.1. Преимущества МКА
1.1.2. Направления развития МКА
1.1.3. Область применения МКА
1.1.4. Создание космических систем на базе МКА
1.1.5. Перспективные проекты
1.2 Способы наблюдения и организация фокальной плоскости оптических информационных систем
1.2.1 Сканирующие системы
1.2.2 Кадровые системы
1.3 Способы организации фокальной плоскости
1.3.1 Шахматный порядок
1.3.2 Планарно-гибридная технология без оптико-механических составляющих
1.3.3 Ситемы на призме Ог/оН
1.3.4 Системы с оптическим совмещением
1.3.5 Системы с несколькими объективами
1.3.6 Z-нaпpaвлeниe
Выводы по главе 1
Глава 2. Разработка аппаратного и программного обеспечения работы Z-
модуля
2.1. Выбор и обоснование оптимальных конструктивно-технологических решений по построению фокальной плоскости
2.2. Ъ - планарная технология - новый подход к построению фокальной плоскости оптических информационных систем
2.2.1. Ъ- модуль для смотрящих систем
2.2.2. Ъ- модуль для сканирующих систем
2.3. Z - планарный модуль для смотрящей информационной системы
2.4. Эффект расщепления оптического информационного потока в прямой зеркальной призме
2.4.1. Оценка характера полосы расщепления
2.4.2. Размерность полосы расщепления
2.4.3. Компьютерное моделирование эффекта расщепления
2.5. Методы восстановления информации
2.5.1. Система с полным расщеплением потока
2.5.2. Система с частичным расщеплением потока
2.6. Частотно-контрастная характеристика
2.7. Оценка уровня сигнал/шум при восстановлении информации
2.7.1. Система с полным расщеплением потока
2.7.2. Система с частичным расщеплением потока
Выводы по главе 2
Глава 3. Разработка методов измерений, исследований и конструкции ОЭП.80 3.1. Метод юстировки ОЭП
3.1.1. Обоснование степеней свободы составных частей ОЭП
3.1.2. Требования к механическим составляющим юстировочного стенда
4
3.2. Конструкция модуля
3.2 Технологические требования к элементам оптического тракта
3.2.1. Шероховатость поверхности, дефекты ребра призмы
3.2.2. Геометрия ребра призмы
3.3. Интерпретация результатов в процессе юстировки модуля
3.3.1. Котировочные миры
3.3.2. Юстировка модуля по массивам элементов сенсоров
3.3.3. Тонкая юстировка
3.4. Аппаратный комплекс юстировочного стенда
3.4.1. Отдельные узлы юстировочных манипуляторов
3.4.2. Сведение полученных результатов в аппаратно-программный комплекс юстировки модуля
3.5. Алгоритм методики юстировки модуля
Выводы к главе 3
Глава 4. Исследование характеристик 2-модуля
4.1 Оценка характера полосы расщепления
4.2 Оценка размерности полосы расщепления
4.3 Функция передачи модуляции
4.4 Оценка уровня сигнал/шум при восстановлении информации
4.4.1. Динамика изменения шумов при длительной работе прибора
4.4.2. Виды регистрируемых шумов
4.4.3. Влияние шумов на восстановление панорамного снимка
4.5. Оценка переотражений в системе
4.6 Оценка качества оптического совмещения
4.7. Влияние дефектов оптического тракта на панорамное изображение
4.7.1. Точность совмещения составных частей оптической призмы
4.7.2. Дефекты клееных соединений оптической призмы
4.7.3. Отклонение размеров призмы от номинальных
4.7.4. Технологические требования к материалам
Выводы по главе 4
Заключение
Список литературы
Приложение 1. Акты реализации результатов исследований.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», 05.27.01 шифр ВАК
Исследование возможности совершенствования технологии юстировки телескопических оптических приборов2002 год, кандидат технических наук Литинская, Ирина Александровна
Принципы построения оптических систем термостабилизированных телескопов дистанционного зондирования Земли2012 год, кандидат технических наук Савицкий, Александр Михайлович
Методы расчета радиационного теплообмена и тепловой защиты космических телескопов для наблюдения за Землей2013 год, кандидат технических наук Баёва, Юлия Валерьевна
Методы и средства стабилизации оптических параметров криотелескопов космического базирования и наземных имитационно-испытательных комплексов2004 год, доктор технических наук Олейников, Леонид Шлемович
Метод проектирования региональной системы дистанционного зондирования Земли на базе малых искусственных спутников с оптико-электронной целевой аппаратурой1999 год, кандидат технических наук Миршамс Мехран
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы построения фокальной плоскости по Z-планарной технологии для оптико-электронных преобразователей»
Введение.
Развитие космических методов и средств дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) является одним из наиболее важных и перспективных направлений космической деятельности России с её огромной территорией и географическим положением. Богатство природных ресурсов, труднодоступность отдельных районов, сложность в организации и проведении наземных, аэрологических и авиационных наблюдений обуславливают необходимость дальнейшего развития средств и методов ДЗЗ.
С помощью данных ДЗЗ решаются многие важные научные и практические задачи экономического, социального и экологического развития как отдельных районов, так и страны в целом.
Данные ДЗЗ широко используются при решении задач в интересах сельского, лесного и рыбного хозяйства; поиске, инвентаризации и освоении природных ресурсов; охране природы; прогнозировании погоды; оценке глобальных изменений и эволюции климата и др.
В настоящее время среди средств дистанционного зондирования поверхности Земли доминируют оптико-электронные средства видимого и ближнего ИК диапазонов спектра. Они включают, как правило, бортовую специальную аппаратуру на базе фотоприемников с пространственно-регулярной дискретной структурой элементов.
Отдельный класс средств дистанционного зондирования составляют так называемые малые космические аппараты (МКА) ДЗЗ, в который входят так называемые миниспутники. Современная элементная база позволяет сделать их вес от 100 кг до 500 кг при практически полном сохранении функциональности, присущим аппаратам с массой порядка 1 т. [33]
Современные требования, предъявляемые к уровню целевой эффективности систем космической разведки наземных объектов, предопределяют все возрастающую роль оптико-электронных средств оперативного наблюдения (мониторинга, дистанционного зондирования) в общей совокупности привлекаемых средств. Наиболее активно развивается
направление миннспутников оперативного наблюдения, так как их разработка и выведение на орбиту обходится сравнительно дешево. Сроки эксплуатации таких систем меньше, соответственно существует тенденция их постоянного совершенствования. Особенности конструкции обуславливают использование легкой, эргономичной и максимально информативной целевой аппаратуры. Одним из основных устройств, обеспечивающих качество и объем получаемой информации являются используемые в ОЭП фотоприемные модули (ФПМ), однако существующая степень их интеграции не позволяет получить требуемую полосу захвата и пространственное разрешение, задаваемые современными требованиями информативности систем.
Отсюда возникает необходимость и актуальность создания метода получения плотноукомпонованной фокальной сборки из доступных ФПМ как в корпусном, так и бескорпусном исполнениях посредством оптического совмещения их фоточувствительных областей без потери информации в области их стыковки. Использование данного метода позволяет повысить эффективность средств ДЗЗ.
Данной проблемой широко занимались ведущие организации России и других стран. Результаты разработок внедрены в такие системы как PLEIADES (Франция), Spot (Франция совместно с Бельгией и Швецией), Канопус, Ресурс-ДК (Россия), THEOS (Таиланд) и многие другие, о чем свидетельствуют многочисленные научные статьи и книги, однако разработанные решения были большей частью направлены на большие и средние космические аппараты. Данные разработки предусматривают высокие требования к стабилизации движения спутника и, как следствие, практически неприменимы для миниспутников. Актуальность работы.
Современные требования, предъявляемые к уровню целевой эффективности систем космической разведки наземных объектов, предопределяют все возрастающую роль оптико-электронных средств
оперативного наблюдения (мониторинга, дистанционного зондирования) в общей совокупности привлекаемых средств. Наиболее активно развивается направление малых спутников оперативного наблюдения, так как разработка и выведение таких спутников на орбиту обходится сравнительно дешево, существует возможность запуска группы спутников на одном носителе, поэтому удельная стоимость получаемой информации ниже, чем у аналогичных систем более высокого класса. Особенности конструкции таких спутников обуславливает использование оптических сборок фокальной плоскости без потери информации в области стыковки АО ФПМ.
Отсюда возникает необходимость и актуальность разработки принципов и методов построения фокальной плоскости оптико-электронных преобразователей (ОЭП) с оптическим совмещением фоточувствительных зон ФПМ посредством прямой отражающей призмы без потерь информации в зоне оптической стыковки для систем, размещаемых на миниспутниках.
В диссертационной работе получено новое решение актуальной научно-технической задачи, связанной с оптическим совмещением АО ФПМ, используемых для получения видеоданных в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне спектра. Целью диссертации является:
Решение научно-технической проблемы создания ОЭП с оптическим совмещением АО ФПМ без потерь информации в зоне стыковки для систем миниспутников ДЗЗ. Совокупность теоретических, научно обоснованных технических решений, конструкторско-технологических основ проектирования и реализация устройств может внести значительный вклад в развитие экономики страны и повышение её обороноспособности.
Для достижения указанной цели поставлены и решены следующие основные задачи:
1. Проведен анализ проблем, решаемых современными техническими средствами ДЗЗ на базе МКА с точки зрения пространственного
разрешения и полосы захвата. Исследованы используемые на сегодняшний день методы сборки фокальных плоскостей;
2. Обоснована возможность оптического совмещения активных областей ФПМ без потерь информации в области оптической стыковки;
3. Разработана математическая модель оптических эффектов при прохождении светового потока через оптическую систему ОЭП, построенного по 2-планарной технологии;
4. Разработан метод восстановления целостной информации в области оптической стыковки с учетом характеристик существующей электронной компонентной базы;
5. Разработана базовая конструкция ОЭП с оптическим совмещением активных областей ФПМ;
6. Разработан алгоритм юстировки ОЭП с оптическим совмещением активных областей ФПМ, обеспечивающий повышение технологичности при производстве;
7. Спроектированы и изготовлены опытный образец ОЭП, котировочный стенд и сопутствующее программное обеспечение, обеспечивающее контроль параметров совмещения и восстановление информации в области оптической стыковки;
8. Сопоставлена математическая модель оптического совмещения с экспериментальными данными опытного образца ОЭП.
Объектом исследования является ОЭП с оптическим совмещением фоточувствительных зон сенсоров посредством прямых отражающих призм, собранные в единую фокальную сборку.
Предметом исследования являются модели, методы и алгоритмы проектирования, технология и конструкция ОЭП с оптическим совмещением фоточувствительных зон ФПМ посредством прямых отражающих призм, собранных в единую фокальную сборку.
На защиту выносятся следующие положения
1. Метод проектирования ОЭП смотрящего и сканирующего типа по методу оптического совмещения активных областей ФГТМ.
2. Метод фокальной сборки ОЭП, основанный на оптической стыковке активных областей ФПМ посредством прямой отражающей призмы
3. Модернизация метода регистрации информации в области оптической стыковки активных областей ФПМ, расширяющая сектор обзора;
4. Математическая модель оптических эффектов при прохождении светового потока через оптическую систему ОЭП, построенного по Ъ-планарной технологии;
5. Принципы методики юстировки и контроля параметров ОЭП, созданного по методу оптического совмещения активных областей ФПМ посредством прямой отражающей призмы.
Научная новизна работы заключается в том, что:
1. Предложена конструктивная модель ОЭП, позволяющая значительно сократить габариты при сохранении основных оптических параметров ОЭП;
2. Предложен метод фокальной сборки ОЭП, основанный на оптической стыковке активных областей ФПМ посредством прямой отражающей призмы;
3. Разработана математическая модель оптических эффектов при прохождении светового потока через оптическую систему ОЭП, построенного по 2-планарной технологии;
4. Предложена модернизация метода регистрации информации в области оптической стыковки активных областей ФПМ, расширяющая сектор обзора;
5. Разработаны принципы методики юстировки ОЭП, обеспечивающие повышение технологичности при производстве.
Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается
- Комплексностью проведенных исследований с использованием современных средств компьютерного моделирования;
- Многократной экспериментальной проверкой теоретических результатов;
- Обсуждениями на научно-технических конференциях и публикациями в периодических рецензируемых научных изданиях, а также экспертизой заявки на изобретение.
Практическая значимость научных положений и выводов
диссертационной работы.
1. Проведена разработка конструкции и технологии изготовления ОЭП с оптическим совмещением активных областей ФПМ без потерь информации в зоне стыковки для систем МКА ДЗЗ;
2. Предложен принцип построения ОЭП с оптическим совмещением активных областей ФПМ обеспечивает значительное снижение массогабаритных характеристик прибора при сохранении тактико-технических параметров;
3. Реализована схема многовыводного ОЭП увеличивающая скорость считывания информации и увеличивающая его надежность.
4. Показана возможность увеличения полосы захвата ОЭП без ухудшения разрешающей способности при использовании специализированных сенсоров.
Апробация работы, публикации.
Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на
международных и всероссийских научно-технических конференциях:
- Новые материалы и технологии в ракетно-космической и авиационной технике. VII и VIII международная конференция молодых специалистов организаций ракетно-космической, авиационной и металлургической промышленности России,(г. Королев 2009 и 2010гг)
- Микроэлектроника и информатика-2012. 19-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов (г. Москва 2012г.) Публикации по теме диссертации составляют 10 печатных работ, включая 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК России для опубликования научных результатов диссертаций и 3 публикации тезисов и докладов. С единоличным авторством опубликовано 5 печатных работ. Получен патент РФ на изобретение.
Реализация результатов работы
Результаты диссертационной работы в виде:
- метода построения фокальной сборки ОЭП с реализацией опытного образца по разработанной конструкторской и технологической документации;
- методике юстировки и контроля параметров ОЭП, созданных по предложенному способу построения фокальной сборки;
- программного обеспечения контроля качества сборки ОЭП с последующим восстановлением целостности информации в области оптической стыковки
Результаты работы внедрены на предприятии ФГУП «НИИМП-К» г. Зеленоград, что подтверждается актом внедрения. Структура и объем работы.
Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка использованной литературы. Объем работы составляет 129 страниц, включая 73 рисунка, 5 таблиц и библиографию из 67 наименований, из которых работы автора составляют 10 наименований.
Краткое содержание диссертационной работы
Во введении обосновываются актуальность темы исследований, сформулированы цель и задача диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость, положения, выносимые на защиту, определяется структура и объем диссертационной работы.
В первой главе рассмотрены основные направления и задачи, решаемые МКА ДЗЗ. Приведена классификация К А по их массе, обоснована необходимость использования МКА, приведены тенденции развития, основываясь на направлениях деятельности ведущих разработчиков МКА в мире. Даны принципы работы сканирующих и смотрящих систем целевой аппаратуры, приведены базовые конструкции и принципы различных инженерных решений построения модулей ОЭП. На основе анализа отечественных и зарубежных работ определены тенденции путей повышения степени информативности ОЭП МКА ДЗЗ.
Во второй главе предлагается решение для увеличения информативности систем ОЭП МКА ДЗЗ посредством оптического совмещения АО ФПМ. Дано определение 2-планарной технологии. Предлагается ряд конструктивно-технологических решений по оптическому совмещению АО ФПМ различного типа. Рассмотрены варианты построения ОЭП фокальной плоскости с оптической стыковкой АО сенсоров для смотрящих и сканирующих систем целевой аппаратуры. Из предложенных решений выбран оптимальный вариант для исследования. Обоснованы и выведены зависимости падения яркости наблюдаемой картины в области оптической стыковки от апертуры объектива. Обоснованы и математически подтверждены необходимости выбора оптимальных апертур. Теоретически рассчитана частотно-контрастная характеристика системы в области оптической стыковки. Предложена методика восстановления оптической информации в области оптической стыковки. Рассмотрены влияния различных шумов и оптического пути на результирующее изображение.
Теоретически обоснована возможность создания фокальной сборки по Ъ-планарной технологии.
В третьей главе рассмотрены разработанные методы измерений и исследований 2-модуля. Приводится принцип построения конструкции. Раздел 3.1 посвящен разработке методики юстировки модуля в соответствии с идеологией построения прибора, приведенного в главе 2. Определена методика построения юстировочного стенда с учетом особенностей пространственных передвижений АО сенсоров в процессе юстировки.
Проведен расчет точности подач при использовании различных вариантов сенсоров в качестве базовых конструктивных компонентов. В разделе 3.2 описывается один из вариантов реализации конструкции модуля, идеология которого рассматривалась в главе 2. Обусловлены различные конструктивные решения. Выбирается вариант изготовления оптической расщепляющей призмы и обуславливаются критерии ее производства.
Раздел 3.3 посвящен интерпретации результатов в процессе юстировки модуля. Предложена методика юстировки методом последовательного приближения. Рассмотрены дополнительные контрольные мероприятия для достижения совпадения соответствующих элементов заданной точности. Раздел 3.4 описывает аппаратно-программный комплекс юстировки модуля. Полученные ранее рекомендации по построению конструкции модуля и юстировочного стенда объединяются в единое целое. Рассматриваются разработанные на основе интерпритации результатов и математических моделей ПО.
В разделе 3.5 описывается сведение полученных ранее результатов в алгоритм сборки и юстировки модуля.
Алгоритм позволяет однозначно интерпретировать получаемые в процессе юстировки данные и определяет дальнейшие шаги оператора с целью получения повторяемых характеристик приборов.
В четвертой главе диссертационной работы описано поведение прибора и юстировочного стенда, созданных по материалам главы 3. Проверяются выведенные ранее теоретические характеристики. Практически доказывается возможность оптической стыковки АО сенсоров без потери информации. Вырабатываются критерии использования прибора. Рассматриваются и предлагаются решения по модернизации и совершенствованию образца. В заключении освещены полученные в диссертации научные и практические результаты и указаны наиболее перспективные, на взгляд автора диссертации, направления продолжения работ в части совершенствования технологии и практического применения методики в других оптических диапазонах.
Похожие диссертационные работы по специальности «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», 05.27.01 шифр ВАК
Программно-аппаратные средства многоканального оптико-электронного прибора дистанционного контроля высоковольтного оборудования2011 год, кандидат технических наук Галеев, Дамир Раисович
Исследование оптико-электронной системы определения взаимного рассогласования элементов космического телескопа2014 год, кандидат наук Молев, Федор Владимирович
Разработка методов и средств дистанционного зондирования полихромных объектов дизайна2009 год, кандидат технических наук Жуков, Владислав Леонидович
Оптические разветвители на основе планарных и кольцевых световодных структур для информационно-измерительных систем2004 год, кандидат технических наук Ключник, Николай Тимофеевич
Система информационной поддержки процедур принятия управленческих решений по предупреждению чрезвычайных ситуаций2012 год, кандидат технических наук Колесенков, Александр Николаевич
Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Тишин, Александр Сергеевич
Выводы по главе 4
В процессе эксплуатации созданного образца ОЭП построенного по Ъпланарной технологии была практически доказана достоверность теоретических основ возможности оптической стыковки АО ФПМ.
Полученные ранее результаты моделирования функционирования прибора были сопоставлены с экспериментальными показаниями, вследствие чего доказана практическая возможность оптического совмещения АО ФПМ с последующим восстановлением целостности информации.
Рассмотрены различные эффекты, не предусмотренные в теоретическом моделировании, которые были успешно скомпенсированы без потери информационного потока или его части. Выбрана наиболее успешная методика восстановления информации и соответствующего взаимного расположения АО ФПМ.
Приведены результаты видовой съемки в лабораторных условиях, наглядно подтверждающие достоверность полученных результатов.
Заключение
В результате проведенных в диссертации теоретических и экспериментальных исследований получены научнообоснованные технические решения, не противоречащие основам промышленных технологий микроэлектроники, позволяющие путем эффективного заполнения фокальной плоскости увеличить полосу захвата ОЭП для МКА.
В процессе выполнения работы получены следующие результаты:
1. Обоснована возможность оптического совмещения активных областей ФПМ без потерь информации в области оптической стыковки, позволяющая значительно улучшить технические характеристики ЦА за счет использования вместо единого крупноформатного сенсора нескольких меньших с эквивалентным суммарным полем АО, что не только компенсирует полосу захвата с заданным разрешением, но и увеличивает скорость считывания информации за счет увеличенного количества каналов, а также снижает конечную стоимость изделия и увеличивает его надежность.
2. Предложен метод оптического совмещения АО ФПМ для систем сканирующего и смотрящего типа, названный 2-планарной технологией.
Определено понятие 7-планарной технологии, характеризующее метод построения модулей в целом.
В результате рассмотрения различных вариантов конструкций выбран оптимальный для дальнейшего исследования, позволяющий рассмотреть эффективность предлагаемого метода оптического совмещения по Ъ-планарной технологии как для сканирующих так и для смотрящих систем.
3. Разработана математическая модель оптических эффектов при прохождении светового потока через оптическую систему ОЭП, построенного по 7-планарной технологии;
По результатам выведенных закономерностей распределения энергии и информации после прохождения оптического информационного потока через расщепляющую призму заключено, что метод построения модулей по 2-планарной технологии возможен и эффективен.
Посредством моделирования системы были определены оптимальные значения апертур объективов для построения образца модуля.
4. Разработан метод восстановления целостной информации в области оптической стыковки ФПМ, собранных в единую фокальную сборку по Ъ-планарной технологии, с учетом характеристик существующей электронной компонентной базы;
Предложены два варианта методики восстановления целостности оптической информации в области оптической стыковки. На основе теоретических и экспериментальных данных определен наиболее эффективный способ, предлагаемый к реализации в опытных образцах;
5. Разработана базовая конструкция ОЭП с оптическим совмещением активных областей ФПМ по 2-планарной технологии. Конструкция позволяет оптически совместить АО ФПМ в соответствии с параметрами каждого разработанного метода восстановления информации.
Определены и сформулированы общие и частные конструктивно-технологические ограничения на проектирование и построение ОЭП с оптическим совмещением фоточувствительных зон ФПМ посредством прямой отражающей призмы.
6. Спроектированы и изготовлены опытный образец ОЭП ^-модуль), котировочный стенд и сопутствующее программное обеспечение, обеспечивающее контроль параметров совмещения и восстановление информации в области оптической стыковки ФПМ по Z-плaнapнoй технологии;
Определены требования к оптическим, механическим и электрическим составным частям модулей ОЭП. В процессе разработки конструкции модуля были выведены логическим путем и конструктивно предусмотрены тонкости последующей юстировки. Обоснованы различные степени свободы составных частей оптико-информационного тракта, с учетом чего разработан комплекс ютировочного стенда для контроля параметров, состоящий в большей части из серийно выпускаемых систем подач. Нестандартные узлы оптимизированы с учетом возможностей имеющегося производства.
7. Разработана методика юстировки по результатам измерения и последующего обоснования причинно-следственной связи показаний прибора от взаимного пространственного размещения ФПМ и деталей оптического тракта. На основе методики разработан алгоритм юстировки ОЭП с оптическим совмещением активных областей ФПМ по Z-плaнapнoй технологии, обеспечивающий повышение технологичности при производстве;
Разработанный в процессе написания работы аппаратно-программный комплекс юстировки ОЭП (2-модуля) позволяет контролировать показания в реальном масштабе времени, вследствие чего сокращено время процесса юстировки от нескольких часов до десятков минут с высокой повторяемостью результатов.
8. Сопоставлена математическая модель оптического совмещения с экспериментальными данными опытного образца ОЭП (2-модуля).
Полученные ранее результаты моделирования функционирования прибора были сопоставлены с экспериментальными показаниями, вследствие чего доказана практическая возможность оптического совмещения АО ФПМ с последующим восстановлением целостности информации.
Рассмотрены различные эффекты, не предусмотренные в теоретическом моделировании, которые были успешно скомпенсированы без потери информационного потока или его части.
Приведены результаты видовой съемки в лабораторных условиях, наглядно подтверждающие достоверность полученных результатов
Дальнейшее развитие направления заключается в возможности применения разработанных методов в мультиспектральной аппаратуре, посредством использования полосовых оптических фильтров, размещенных между АО ФПМ и гранью расщепляющей призмы. Данная конструкция отличается более высокой информативностью, по сравнению с панхроматическим вариантом исполнения.
Также предложенные методы эффективны при построении ОЭП на базе специализированных сенсоров ближнего и среднего ИК диапазонов, имеющих существенное ограничение по интеграции элементов.
Таким образом, полученные результаты позволяют повысить эффективность применения современной ЦА видимого и ближнего РЖ спектров на системах миниспутников ДЗЗ.
Внедрение результатов диссертационной работы может внести значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Тишин, Александр Сергеевич, 2013 год
Список литературы
1. Бакланов А.И. К вопросу о пространственном разрешении и точности привязки изображений космических систем наблюдения высокого разрешения. / Геоматика - 2010. - №3. - с.25-30.
2. Борн М. Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. - 713с.
3. Боярчук К.А. Проект «Вулкан»: перспективы развития. / Материалы семинара «Вопросы миниатюризации в современном космическом приборостроении», Таруса, 2004 г.
чу
4. Волошин В. И., Драновский В. И. Состояние, перспективы и проблемы рынка услуг дистанционного зондирования Земли из космоса. /Аэрокосмический портал Украины.
5. Грязин Г. Н. К расчету частотных характеристик приборов с зарядовой связью / Изв. вузов.Приборостроение, 2001. т. 44, № 3. с. 22—24.
6. Грязин Г. Н. Системы прикладного телевидения: Учеб. пособие. СПб.: Политехника, 2000. 277 с.
7. Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов: Пер. с англ. - М.: Мир, 1988.-528с.
8. Еремченко E.H.. e-CORSE: неогеография второго поколения. / Интернет-портал R&D CNews.
9. Козелкин В.В., Усольцев И.Ф., Основы инфракрасной техники, М.: Машиностроение, 1974.
10. Кокин Е.П., Тишин A.C. «Оптические методы построения фокальной плоскости информационных космических систем» Зеленоград -Космосу: Материалы научной конференции - М.: МНТОРЭС им. Попова, филиал ФГУП «ГНП РКЦ «ЦСКБ - ПРОГРЕСС» - «НПП «ОПТЕКС», 2011 г, 142с. с. 118-123
11. Кондратов В.Е., Королев С.Б. MATLAB как система программирования научно-технических расчетов. М.: Мир, 2002. -334с.
12. Кучейко А., Спутниковый мониторинг пожаров и паводков в Якутии, edu.of.ru/vdmcako/default.asp?ob_no=3 8141
13. Ллойд Дж. Системы тепловидения. М.:Мир, 1978. - 414с.
14. Лебедев A.A., Нестеренко О.П. Космические системы наблюдения. -М.: Машиностроение, 1991. - 221с.
15. Левин А. Тепловая картина Вселенной, М:«Популярная механика» №3, 2006.
16. Левитин И.Б., Применение инфракрасной техники в народном хозяйстве, Л. «Энергоиздат»,1981.
17. Макриденко Л. А., К. А. Боярчук. Микроспутники. Тенденция развития. Особенности рынка и социальное значение / Журнал «Вопросы электромеханики». Труды НИИ ВНИИЭМ. - 2005. - т. 102. -с. 12-27
18. Математические методы и моделирование./ Под. ред. Колмогорова А. Н., Новикова С.П. - М.: Мир, 1989. - 382с.
19. Мишин В.П. Механика космического полета. М.: Машиностроение, 1989.-401с.
20. Носов Ю.Р., Шилин В.А. Основы физики приборов с зарядовой связью. -М.: Н?аука, 1986. -318с.
21. НИР «Скань-Z», составная часть НИР «Магистраль», 2008г.
22. Овчинников М. Ю.. Малые мира сего. // Журнал "Компьютерра". -2007.-№15.
23. Патент США ,1983, № 4403238.
24. Патент США , 1986, № 4575762.
25. Патент США , 1992, № 5175432.
26. Патент SU 1840703 Al, опубликовано 10.02.2009
27. Перспективы использования микроспутников для мониторинга и ликвидации ЧС: итоги конференции в Лондоне. // 2011. (новости)
28. Справочник по инфракрасной технике, Ред.У.Вольф,Г.Цисис, т.1, Физика ИК излучения, М., «Мир»,1995.
29. Разработка и изготовление конструкционных узлов Z- модуля и изготовление оптического измерительного стенда. Изготовление и проведение лабораторных испытаний макетного образца Z-модуля. Научно-технический отчет по НИР «Скань-Z». /Тишин A.C. -исполнитель, ФГУП «НИИМП-К», Москва, 2007 г, Гос. Регистр. № Ф40550
30. Разработка в США несканирующих ИК датчиков космического базирования , «Радиоэлектроника за рубежом», 1985, выпуск 5 (1029), с. 9-14.
31. Разработка технологии изготовления мультиспектрального Z-модуля ОЭП с оптическим совмещением фоточувствительных матриц для сканирующих космических информационных систем. Научно-технический отчет по ОКР «Сестерция». /Тишин A.C. - исполнитель, ФГУП «НИИМП-К», Москва, 2009-2011 гг, Гос. Регистр. № У90627
32. Романов A.A.. Концептуальные подходы к созданию перспективных космических систем. // 2011 (Презентация)
33. Савиных В.П., Соломатин В. А. Оптико-электронные системы дистанционного зондирования. - М.:Недра, 1995. - 314с.
34. Севастьянов H.H., В.Н. Бранец, В.А. Анализ современных возможностей создания малых космических аппаратов для дистанционного зондирования Земли. / Сборник статей МФТИ. -2009. -т.1. -№3.
35. Сокольский М. Н. Допуски и качество оптического изображения. Л.: Машиностроение, 1989. 221 е.,
36. «Союз-22» исследует Землю., М., «Наука», 1980.
37. Сурин Ю.В., Тишин A.C. «Z-модуль с оптическим совмещением матричных сенсоров» Новые материалы и технологии в ракетно-космической и авиационной технике. VIII международная конференция молодых специалистов организаций ракетно-космической, авиационной и металлургической промышленности
России: сборник материалов (часть I). Королев, Московская область: изд-во НОУ ДПО «ИПК Машприбор», 20 Юг, 108 с. с.66-68
38. Тертышников A.B., A.A. Кучейко. Оперативный космический мониторинг ЧС: история, состояние и перспективы. // Журнал «Земля из космоса. Наиболее эффективные решения». - 2010. - №4. - с 7-13.
39. Тишин A.C. Методика восстановления информации панорамного снимка, полученного модулем по Z-планарной технологии // Системы управления и информационные технологии, №2.2(48), 2012г -с.299-302
40. Тишин A.C. Методика восстановления информации панорамного снимка с Z-модуля // Информационные технологии моделирования и управления, № 4(76), 2012 г. - с. 316-321
41. Тишин A.C. «Моделирование массива поправочных коэффициентов для восстановления панорамного снимка» Микроэлектроника и информатика-2012. 19-я Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов М.: МИЭТ,2012 г -324с. с. 122
42. Тишин A.C. Z-модуль на основе расщепляющей призмы // Перспективы науки, № 7(34), 2012 г - с.73-77
43. Тишин A.C. Z-планарная технология - новый подход к построению фокальной плоскости оптических информационных систем // Глобальный научный потенциал, № 7(16), 2012 г - с. 66-71
44. Фирма Skybox Imaging (США) получила награду за инновации в создании микроспутников ДЗЗ. / 2011., новости
45. Р. Хадсон, Инфракрасные системы, М., «Мир», 1972.
46. Чандра A.M., Гош С.К., Дистанционное зондирование и географические информационные системы, М, «Техносфера»,2008.
47. W.C. Bradley, A.A. Ibrahim, «10,240 Pixel Focal Plane with Five Butted 2048x96 Element TDI CCDs », Proc. SPIE, 1979, vol.175
48. W.D.Bacer, «Infrared Focal Plane - an Evaluation», Proc. SPIE, 1980, vol.217
49. www.corebyindigo.com Readout Integrated Circuits (ROICs) and Components http://www.flir.com/cvs/cores/view/?id=51859 дата обращения 12.01.2010
50. R.H.Dick, H. Sadovski, «Large TDI Arrays and Focal Plane Structures with Intrinsic Silicon Response», Proc. SPIE, 1981, vol.282, p.84-88
51. DubaiSat-2 to be an improvement on predecessor // 2011 . (новости)
52. www.hamamatsu.com http://sales.hamamatsu.com/assets/pdf/newsletters/HamamatsuNews_02-2009.pdf Дата обращения 10.10.2009
53. D.Long, J.L.Schmit «Semiconductors and semimetal», v.5, ed. by R.K.Willardson and A.C.Beer, Academic Press, NY, 1970, p. 175.
54. Luic Gomes. Answering New Needs With Existing Solutions. // 2011. (Презентация)
55. R.D. Nelson, E.C.Smith,Jr, «Advanced Approaches to Focal Plane Integration», Proc. SPIE, 1980, vol.217, p.83-90.
56. K.Nummedal, «Wide-field Imagers - Pushbroom or Whiskbroom Scanners», Proc. SPIE, 1980, vol.226, p.38-52
57. A. Peraldy, «Large IR Detector Arrays for Space Application - User Standpoint», Proc. SPIE, 1983, vol.395, p.162-172.
58. H. Sadovski, W.Dugger, «А Large TDI Focal Plane Assembly with an Optical Contiguous Pixel Format», Proc. SPIE, 1980, vol.217.
59. M.Schlessinger and A.Gregory, «А Comparision of Planar and Z-plane Focal Plane Technologies for Dim Target Detection», Proc. SPIE, 1989, vol.1097, p.50-63.
60. C.C. Schnetzler, L.L.Tompson, «Multi-Spectral Resource Sampler: An Experimental Satellite Sensor for Mid 1980's», Proc. SPIE Technical Symposium, 1979, v.3.
61. http://www.sofradir.com/pure-infrared/fr/19/all-products.html дата обращения 07.06.2012
62. Talley, В.В., 1938. Multiple lens aerial cameras, Chapter IV in Aerial and Terrestrial Photogrammetry: 91-116, Pitman Publishing Corporation, New York & Chicago.
63. Dan Ward. Faster, Better, Cheaper Revisited. Program Management Lessons from NASA // Defense AT&L. - 2010 (March-April). - P. 48-52.
64. Wen-Rui Hu, Editor, Space Science in China, Gordon and Breach Science Publishers, China, 1997.
65. Xlin detector series www.xenics.com http://www.xenics.com/en/infrared_camera/detector_arrays_for_infrared_li nescan_imaging_and_spectroscopy_applications/xlin_series.asp дата обращения 06.06.2012
66. Carl Zeiss Optronics KS-153 modular camera system (Germany), Airborne systems - Observation and surveillance - Reconnaissance systems http://articles.janes.eom/articles/Janes-Electro-Optic-Systems/Carl-Zeiss-Optronics-KS-153-modular-camera-system-Germany.html]
67. Pan Zhiqiang. Chinese EO missions for land remote sensing. // 2010. (Презентация)
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.