автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Методы и организация обработки видеоданных на борту автоматической станции контроля космического пространства

Р Г Б ОА

- 8 МАЙ

На правах рукописи. УДК 681.323:519.711.3:528.72

МАЛ КОВ Алексей Николаевич

МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ОБРАБОТКИ ВИДЕОДАННЫХ НА БОРТУ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ КОНТРОЛЯ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА

05.13.11 — Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов, систем и сетей

05.13.16 — Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва — 1995

Работа выполнена в Институте проблем вычислительной техники Российской академии наук.

докт. техн. наук С т е м п к о в с к и й А, Л.

Официальные оппоненты:

докт. фпз.-мат. наук, профессор Томи лип Л. Н.,

канд. техн. наук Л ю б и м о в Б. О.

Ведущая организация — Центральный научно-исследовательский институт .машиностроения.

Защита состоится т '¿¿¿¿'^^ 1993 года в /Ь час ( ауд. {О Л на заседании диссертационного совета iT.200.45.01 в Институте высокопроизводительных вычислительных систем Российской академии наук по адресу: 117334, Москва, Ленинский проспект, д. 32а.

л

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института высокопроизводительных вычислительных систем Российской академии наук.

Автореферат разослан <<-2%'3' г.

Научный руководитель докт. техн. наук, профессор Манатов 10. А.

Научный консультант:

Ученый секретарь диссертационного совета кгнд. физ.-мат. наук

МихайлюкМ. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность. Активное использование человечеством околоземного пространства привело к тому, что в настоящее время вокруг Земли по разным орбитам вращается большое количество пскусствонютх космических объектов (ИКО), к которым относятся в частности действующие спутники, отработанные ступени' ракетоносителей, обломки станций и т.л.

Дальиейиое развитие космических исследований и необходимость обоспочмшя сезопясгнссги космических полетов а полетов высотной онипшш закономерно приводит к возникновению фундаментальной задачи по создшгая мпювошюго каталога ИКО, позволящего для л»бого момонта вромтнн с больпоЯ стопенью точности получить информацию о иостополошти и орбитах тех или шшх 1ЖО в околоземном пространство.

Рсшшо этой задачи когет бить достигнуто на оенпе создания системы контроля космического _ пространства (ККП), в состав которой входят станцот иаблвдения, осуществляй^ распознавашю ИКО па фоно звездного »оба, и центра обработки, сиптезпрущего поступала шфорлаци» и вшкштвдэго поддержу каталога наблюдаемых 12(0.

Применение в шлпыотерноЛ технологии споргбальетх и сверхскоростных гштогралъких сш< (СБ1!С и ССНИС). а такге использовяшш матричнах фотопраегашков в качестве инструмента в а с троп ow.no с гаи исследованиях сделало возмогли* создашь автоматических статсй контроля косотчвского прострзнства орбитального базирования (АС ККП). Вклзчешю АС ККП в обдув систему контроля космического пространства позволит существенно повысить оперативность п надежность работы всей систс:.м в цолом. Особу» актуальность при этом приобретают вопроси орпшэьща

обработки видеоданных на Сорту АС ККП и создания эффективного программного и математического обеспечения для БЦЕИ обработки изображений в реальном масштабе времени. Реванш этш проблем составляет основное содержание диссертационной работа.

Цодь диссертации заключается а разработке и исследовании математического и программного обеспечения АС . КНП, ориентированного для реализации на бортовой цифровой вычислительной машине.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

1) анализом и обоснованием основных этапов обработка видеоданных БЦШ на основе рассмотрения функций, возлагаемых на АС ККП орбитального базирования;

2) разработкой и исследованием математических моделей, связанных с отдельными блоками выбранной структурной схема алгоритма обработки информации;

3) разработкой эффективных в смысле минимизации машинных ресурсов алгоритмов реализации отдельных блоков выбранной структурной схемы;

4) исследованием вопросов программной реализации предложенных алгоритмов в рамках разработанной имитационной модели процесса обработки информации в АС ККП;

5) применением результатов моделирования для обоснования требований к техническим средствам бортовой ЭВМ, предназначенной для реализации предложенного алгоритма автоматического контроля космического пространства.

Методы исследования базируются на использовании вероятностного подхода к описанию обрабатываемого изображения, поступающего от оптического датчика, аппарата теории ветвящихся процессов и линейной алгебры, дифференциального и интегрального

исчисления, методов исследования операций и методов математической статистики для обработки 8кслериментальных данных.

Научная новизна проведенных исследований состоит в том, что

- на основе анализа функций, возлагаемых на аппаратуру АС ККП, разработаны и исследованы варианты построения структурной схемы алгоритма обработки информации бортовой ЭВМ;

- разработана и исследованы математические модели, связашше с процессом функционирования АС ККП;

- на основа разработанных моделей созданы аффективные алгоритм обнаружения ЖО п определения параметров ого двигонил.

Перечисленные попив тучто результаты диссертационной работы выносятся авторе?! на эаэдту.

Практическая ценность работы заключается в следущом:

- разработана имитационная модель процесса обработки информации в АС ККП;

- сформулированы требования к техническим характеристикам бортовой ЭЕ.!, предназначенной для реализации предлогешого олгортага автоматического контроля космического пространства.

Реализация и внедрение. Основные открытые результаты диссертационной работа в виде кетодов, аягортлов я прикладного программного обеспечения реализовали в научно-исследовательской работа "Сфера", выполненная по решении директивных органов в Ярославском государственном университете п внедрена в НПЦ

"оптэкг нпо "зма\

Аппробация работа. Основные полозония диссертационной работы докладывались и обсуадалпсь на:

- V областной научно-практической конференция молодых учеши и специалистов {Ярославль, <983);

- XI Всесюзкой конференции "Проблеш теоретической кибернетики"

(Волгоград, 1990);

- межрегиональном семинаре "Система цифровой обработки изображений" (Рига, 1991)..

Публикации. Результаты дассертацношшх нсслодованцЗ онубликовани автором в 6 статьях и тезисах докладов.

Структура и объом робота. Диссертационная работа изопоазиа па 141 странице машинописного текста, шизвтраруется рсувк&а п таблицами на 30 страницах и состоит из ввадошя, 5 глаз, ошшиз: результатов работи, списка литературу но 40 шшенованиЙ е нрилохения, содержащего документ, подтверздающкй шэдрашю полученных результатов.

Оскощце положения, продотсвляешо к аащито:

1) результата исследования вариантов построения струкгграюП схемы алгоритма автоматического контроля • статического пространства, предназначенного для реализация на бортовой ЭЕЫ;

2) математические модели связанные с процессом функционирования АС Ш1 и разработанные на их основе алгоритма обнаружения ШЮ и определения параметров ого двюэния;

3) имитационная модель процесса обработки инфорлащш в АС ККП;

4) требования к технические характеристикам ЩЕД, предназначенной для реализации алгоритма автоматического контролл' космического пространства, подучешше на основе результатов программного моделирования.

СОДЕРШИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность теш исследования п

дается общая характерктика работи.

В первой главе приведено описание задач и осуществлен виоор

алгоритма обработки вддеоинформации на борту автоматической

станции контроля космического пространства.

Показано, что АС ККП орбитального базирования осуществляют портшнуа обработку потока видеоданных, поступащих от оптического датчика (ОД), функционирующего на базе ТВ-приомников с твердотельной матрицей с зарядовой связью (ФЧЗС). Цель первичной обработка - на основа анализа последовательности кадров-изображения, форяруокшх матрицей 5МЗС, обнарукить двиаущиося точечные объекта (ТО) п определить параметр! их движения. Втсрттная обработка, зшизчаЕпаяся в скнтеэировогп*:! получво"сй ГЕ5ор»ащя о? статкЗ набледекяя и ведения каталога Ш), осуществляется, как правило, на назошых региональных цонтрах, оси о^тпла поргссг.1 висскспретзводятолыпп ЭР.!.

В пункте 1.1 определен круг задач, появлшяахся в процрссо порвачноЗ обработка шдео:ж$ора1Ш. К ига йш отнесены:

- егдтао и1Эзр.:Ецяо!шого потока» поступапдого с ЛЦП матрицы С 20;

- определение прзцазяогооЗ ориентации оптической сясте;.« АС ККП;

- солэкцдл тбхщьена. обметов с цольи тщошглл поденгзшх ТО п спрзделания пара-гетров шс дагення.

В пугшто 1.2 приведена и обоснована стрлп-урззя схема процоссэ гаутрккадроваЗ обргбопа вэдеодившх, цольп которой является сс:пг~оп::э кзбцточг.осга походного цифрового пзобрагоппя. Прл зтем бапп пздолски слэдуггзо отеш:

- вццолмсо связшх кстзшспт (соп.гаптсз ТО) ка кадрэ кзооршалпя п пнг.слопйз парс-.-атроз отах еэпгвитоп;

- гаяопсоцгя гссг'згргпостса гскйгяпй!;

- струтстуркровспзз табличного кадрэ.

Пункт 1.3 посвящен o6ocnoncTr.tr) алгорптглз когеадропоЗ

скЗ работки видеоданных, который, в содержательном плане, заключается в интегрированном анализе последовательности кадров, в процессе чего:

а) происходит селекция ТО кадра, порождаемых естественныш объектами наблюдения (ЮН) н.ИКО;

0) уточняются координаты изображений ЕОН;

в) вычисляются параметры движения нзобракений обнаруженных ИСО в некоторой, заранее определенной лнерциальноЗ система координат.

В пункте 1.4 приводятся и обосновывается основные прешцшы решения задачи высокоточной ориентации 1садра кзебра^окш на основе распознования наблюдаемых звездных узоров. При втои отмечается, что точность в определении ориентации оптической система £С КИ1 суа-эствеино влияет на достоверность результатов» получаедшх в процэсс© вторгпюА обработка ЦЕфоргдацз на назеглшх региональных центрах. В предложенных в ддссертациошсй работе принципах решения задачи высокоточной ориентации выделятся следующие осношше этапы:

- по данным предварительной или прогнозируег,!оа ориентации кадра изображения строится капшшая карта астроориентиров (Ж);

- используя уточненные в процесса шякадровой обработки координаты ярхнх стабильных ТО, - предпологаешх звезд, производится их распозновашш па Ш и отбраковка лозных измерений;

- расчитываются параметры ориентации шеуцэго кадра н прогноз ориентации следущего кадра.

Вторая глава посвяцеаа разработка и нссяодовашш алгоритмов процесса внутракадроБОй обработки видеоданных. В реглсах отсИ главы решаются и исследуются две основные задача:

- сегментирования изображения, ващшчавдееоя в шшслошш

содежательных топологических характеристик наблюдаемых объектов;

- структурирования табличной информации о наблюдаемых объектах с целью ускорения последующих этапов обработки.

В пункте 2.t первая задача формулируется слэдуквдм образом. Фотоэлектронное изображение после блока АЦП представлено в виде целочисленной прямоугольной матрицы отсчетов л, кездый элемент ■ которой соответствует значении "яркости" пиксела изображения. Это оиачоняо изменяется от О до кМ, где а - уровень квантования.

Выберем в качэстве меры вытянутоста связного образования па натрщв изображения опгспегсго шментов инерция относительно двух перпендикулярных осей, прохода?«, чороз центр тяавста сегмента так, что относительно одной ira ira мсмэнг инерции макскйшш, a относительно другой - гсяшмален. Для умвньвешя влияния дискретности поля пзобрашшя, для каздого выделенного сегмента определи дсполннтельнуп характеристику - "проведенный радиус"

r>2_ ^natt

Я - J-,

где Нпак - значение максимального момента инзрцкз, I интегральная яркость сегмента.

Тогда результатов работы алгоритма сегментирования является представление изобракеняя в виде совокупности следующего вида:

к -..{ iïp. Уг. lr. V dr. Е*. 9r) }. О)

гдо г'» 1, 2, .... п;

хг,уг - координаты центра тяжести r-го сегаента; I - суммарная яркость r-го сегмента; S ' "плейцадь" взобраяения г-го сегаента; . dr = Мялк/НшЫ - ОТНОЭОНИ9 ыселентов шерции; R* - "приведенный" раднуо т-го сешента; fr - направление внтянутоста r-го сеплента;

п - количество выделенных сегаантов. Данную совокупность в дальнейиеи будем именовать избрал.

Заметим, что в отличш от алгоритма ыарсшровкк объектов на дискретном изображении [Лийенсон H.H.), продлагаеглЛ в диссертационной работе алгорши сешэнтацда является однопроходным. Это связано о тем, что в нсеон случае нэ трзбуотся полной информации об изображенных объектах, а необходао jzzh начислить некоторые ох аддитивные н акстроу&шшо харшггорасша.

Трудоемкость приведенного в дкссертещш алгоритма Eioof порядок 0(?/э), где К-размерюсть катрэд <ыЗС.

Вторая задача - сг.рукпурлровсагие ¡айра - во игагоу определяется последупдан атапама обработки ЕЕфор^ацш. В пункте 2.2. отмечается, что при распозновашя даиауцахся У"» на последовательности сшшков возникает необходимость в е£ФэкткепоП реализации следуидвй процедура регионального поиска.

Пусть К.....Kt, ... последовательность кадров поступаг^к.

на обработку. В момент t для кадра Kt задается полосзнке с разбор квадратных окон Vх, .... ff" со сторонами, параилелызг^ сторозса К . Нообходаю произвести отбор точек кадра П , пояадаеж d каздое окно в', t=M, п.

Подчеркнем отличия наяей постановки задачи от традиционней (Препарата Ф., Шейлос U):

- шохество точек кадра не является етацвовдрвгл, о шшотся о? кадра к кадру;

- поиск необходимо производить в реальна.} времена и поэтому сливкой долгая организация соответствуйте!! структур! данных перед поиском (существенно больвая, чей линейная по числу точек в кадре') недопустима.

В втом случае, очевидно, табличное представление информации

о наблюдаемых объемах из является оптимальны?* (в смысле скорости доступа к нукному элементу). В диссертационной работе для о$фэктцвного рзпепяя поставленной задачи предложена и исследована структура данных, основанная на зонном разбиении кадра изображения.

При этом порядок роста среднего времени Т на поиск точек,' пряпадлеяасщх окну ¡Г с зависимости от среднего числа « точек кадра определяется следук^м выраженном

0(Н3'Э),

1 я*

где - враля, нзобгодг?.'оо для выполнения одного сага цакла проверен прападлоспоста точек зоны заданному окну 17; г - разбор окна; Л - размр кадра. При малых значениях г/Л поиск с помощью предлозенноЯ информационной структуру кадра будет значительно быстрее полного перебора.

Третья глава посвяцепа разработке и исследовании алгоритмов иеисадровоЯ обработки видеоданных.

• Спецаряса данного процесса заключается в том, что каждый !садр, поступагстй па обработку, обладает собственной системой координат. Поэтому, в силу орбитального движения АС КПП, пзмеретшо координаты изображения одних и тех по ТО, попавши в поле зрения разных кадров, различны. Для облегчения меикадровой обработки кадры анализируемой последовательности обычно приводятся к некоторой единой системе координат. В этом случав отметки, обусловленные ВОН, будут неподюшш (с точностью до ошибок измерений), а откатка, пороадаемые движущимися ИКО, будут перемоцаться в поле зренля этого обобщенного кобра. Под термином

сОобценмий кадр (ОК) будем понимать в дальнейшем совокупную информацию, фильтруемую в процессе наблюдения изображений ТО, принадлежащих анализируемой последовательности кадров, приведенных к некоторой единой системе координат. Выбор той шш иной системы кординат для ОК определяется на этапе планирования процесса наблюдения АС КПП и зависит от конкретной фоново-цаловой обстановки.

В пункте 3.1.1 рассмотрен вариант построения ОК. в топоцентрической система координат. В атом случае необходимо знание прецезиошой ориентации кавдого кадра, рходяцего в анализируемую последовательность.

Однако, распознование движущихся ТО возможно и без точной привязки наблюдаемой точечной картины к небесной сфере. В этом случав, перед началом межкадровой обработки сигнала, вся совокупная информация об отметках приводится к системе координат последнего поступившего кадра. Этот вариант построения ОК рассмотрен в пункте 3.1.2.

Пункт 3.2 посвящен методам обнаружения траекторий двшуцихся объектов на построенном ОК. Показано, что процесс обнаружения траектории движущегося ТО в условиях помех на обобщенна кадре состоит в последовательном выполнении действий по завязке траектории (с использованием некоторого критерия) и дальнейшем подтверждении завязанной траектории. В нашей случае завязка траектории осуществляется при отсутствии предварительно накопленной информации о динамике изменения изображения и, как результат, является парой ТО из двух последовательных кадров, объединенных геометрической близостью.

Болов строго, ючалол траектории назовем пару точек А0 = (ха, уо), = у ), принадлекапщх двум последовательно

поступившим кадрам, приведенным к некоторой единой системе координат, для которых выполнено условие иЛ -Л и а о * са,

; »О шах

где п - максимально допустимое значение скорости движения объекта:

с - некоторая константа, связанная с заданной вероятностью пропуска истинной траектории при « =

о - погрешность измерения. Реально значение во многой определяется уровнем помех и мотет быть гораздо меньше действительно верхней грашщы V гатересующа нас скоростей дакания МО, так как приблихопио « к V, гак показали результаты моделирования, ведет к недопустимо резкому увеличению числа потенциальных траекторий, среди когорта в дальнейшем происходи отбор истинных.

Однако, анализ изобракений, поступающих от оптического датчика, показал, что треки, оставляемые бастр двихущшлися ШЮ, представляют собой вытянутые пятна, причем степень вытянутости увеличивается с ростом скорости объекта. Вопрос, связанный о завязкой траекторий для таких ТО, рассмотрев в пункте 3.2.2.

Итак, пусть завязка траектории выполнена, т.е. известии две первые отметки Ла = (х0, уо), А1 = (х1, у1) траектории А0, ' /1,. Аа, ... , Лп, ... , подозреваемой в том, что она с точностью до ошибок наблюдения является реальной траекторией равномерно дошущейся цели.

Подтверждение завязанной траектории выполняется следующим образом:

- на следующем, поступившем на обработку кадро на осново экстраполяции координат по двум отметкам строится прогноз полсшния отметки;

- вокруг прогноза формируется окростностъ определенной форп и размера, так называемый строб;

- с поыадью некоторого правила осуществляется солокцая попоках в строО отметок и принимается ренение о продолжений шш обрыва наблюдаемой траектории.

Формирование траектории завервается, если оно подтверждается на определенна! числе последовательных кадров.

При обработке отметок, попаветх в строб сличения, обычно применяют ода о нэ слэдущн правлл, сходных с - алгорптыеа сопровоздения цэла в радиолокации (Кузълт С.В., £счазрс5 ¿.if.):

1) при наличии в стробе более чем одной отоэтка, трасса разветвляется;

2) выбрать в строба одну отметку, вероятность прстадлешостп которой к подтверждаемой траекторп наибольшая, о остальшэ отбросить как лозные (в наиеа случае такой отмоткой будет блюкайпая к центру строба).

При отсутствии отметок в стробе в обоих случаях происходит обрыв траектории.

В пункте 3.2.3. диссертационной работы предлагается слодуюций класс (г,Ю - стратегий селекции отметок в стробе, являющийся естественным обобщенней двух упомянутых правая > селекции.

Пусть г, R - две константы, причем

О s г i R < о,

На каадом шаге, начиная с п=2, действуем по следущему правилу:

1) если в стробе радиуса г с центром в прогнозе А" есть отметки (в момент t-n), то каждая из них выбирается в качестве Лп:

2) если таких отметок нет в стробе радиуса г, но они есть в стробе радиуса К, то в качестве А^ выбирается ближайшая к А'п;

3) оош отмоток нот н в стробо радиуса Й, то траокторля обривается.

В частности, первому из упомянутых выла правил в этих обозначениях отвечает ' (г,г) - стратегия, а второму (0,Ю -стратегия. В об^оа случае процесс размногепня траекторий по приобретает лагсягообразного характера (является затухащим), если

яга* * е-1*'3- е"и"а<; 1. (2)

где 1 -' интенсивность пуассонозского поля пагвх. Прл зтсм

порсягкость потер сзгаала ва п-ом саге равна

р ■ схр I---- ]-----— к

• I С а* > < , С яааХ (3)

Г) Г)

* [езр Ытг4 - ** + ""'**)].

Со* > 1 С а-

» п

Получение яишэ алаеттпческне выражения (2)-(3) позволяют проводить анализ ефЕвкппшоста (г,П}-стратегий для различных оначешй г я й, а такте осуществлять регулирование тока характорстся работы всего алгоритма мэ^падропоЛ обработка, как надежность, затраты вршекп а петлять. Так сродное число одновременно обработиваскох (п храпяцахсл в пешти) потепцпошшх траекторий но превосходи зепчпм

где и - ганейннй рзз1'.ор кадра.

В пункте 3.3. рзссг<огрспа еощюсы, сштзшшш о СпльтрсцгеЗ прогноза и параметров траектория. Прз это«, на атапэ форггровшил траектории, эанпмзгцси относительно коротспЗ пршозуток врепенз, целесообразно Еспользованяо лшейгей иодэлз дагсокая цела. На отопо фалътрацпп, для более точного определения ьлра'кэтров

движения цели, необходимо использовать вздето линейной квадратичную модель изменения координат цели во времена. При стой пороговая длина фильтруемой траектории определяется отношением ногрешюсти измерений координат к требуембй точности аппроксимации.

Четвертая глава посвящена разработке и исследованию алгоритма определения прецезионной ориентации кадра кзобрахэния.

В пункте 4.1 обоснована целесообразность использования поясного представления информации в машшои каталоге звезд (МКЗ), что обеспечивает оперативность выборки координат сстрорионтиров (АО), принадлежащих визируемому участку небесной сфорц.

В пункте 4.2 приводится описание алгоритма построения 1шрты, т.о. совокупности АО из машинного каталога звезд, связанного о данным кадром. Учитывая структуру представления информации в ШЗ, для поиска номера АО, наиболее близкого к границе карты, предложено использовать аналог метода секущих, адаптированный к дискретному случаю.

Для идонткфшеации ТО кадра и карты' в пункте 4.3. . обосновывается целесообразность и приводится описание алгоритма, базирущегося на постоянстве геометрии наблюдаемых точечных узоров. Это оправданно проадо всего тем, что шорный узор строится на отметках карты, т.е. истинных астроориентирах, что исключает попадание пуна и резко повышает надежность алгоритма. Кроме этого важным фактором является его быстродействие, т.к. операция по вденткфжащш кадра и карты дсивзш выполнятся в реальном масштабе врсмс м.

Расчета и численное моделирование предлагаемого в диссертационной работе алгоритма показывают, что вероятность

лозной идонтзфшздга при разумном значении параметров имеет порядок 10"э, т.е. пренебрешсо мала.

В пункте 4.4 рассмотрен точный метод определения параметров ориентации ¡садра изображения по трем известным астрорлентирач. Для реальной слтуоциз, гдо коорданаты острооряонтироп па кадро определяются с некоторой оглбкой, п работе продлопэн алгорята, которой, по срзитенкэ с оироко премоняомпя в астрометрии нетодамп, существенно шигрлзаэг в бнстродейстппи.

Пятая глава посвяг.она разработке гатацясппсй ¡-одели всего тракта обработка видеоданных на борту автоматической станция контроля космтческого пространства н спясаплэ рззультатса КОДОЛНРОВШШЯ.

В пункте 5.1. приводится списание програ'.?.шого комплекса, юштяруггдего процесс обработки пифор*ациа в АС ККП. При этогд справедтяая считались следукдао теорзтико-вероятностше предположения:

- статистика распределения звезд на небесной сфзро подч!шяется закону Пуассона;

- поле помех на кадро нзобракешя является пуоссоловскгм задангой интенсивности X;

погрешности измерзши полссгшпш шблвдаег,'ого объекта по кагдей из коорданат предполагается псзависпж:.::! я распрэделзшш;.!:! по портальному закону о парснвтрсл 0,о.

При разработка ЕгятащюппоЭ «одеп такго особое пклшпм было уделено модульной структуре прогрсг.таюго гаяхлекса, что позволило осуществлять (.адолирозаипе кок всего тракта обработан видеоданных, тек н отдельных ого, участков, шпапиять зг'эр я визуализацию больпого набора точностных п врокепгап характеристик разработанных олгорзтыов. ■

В пункте 5.2 описаны исходные параметра Клитацзошкй кодам и проведен анализ результатов экспериментальных нсслздованкП.

Полное моделирование всего тракта обработка показало принципиальную возможность решения задачи автоматического контроля космического пространства на бортовой ЭШ.

Однако, для более тцательноЗ проверки влгор&гшов и котодоа, предложенных. в диссертационной работе, основные усатая была сосредоточены на отдельном исследовал®! осношшх втапов обработки видеоданных на борту АС ККП, а именно: алгоритмах. гаутрокадровсй обработки, методах определения процезиошоЛ оршнтащш кадра изображения и, наконец, алгоритмах обнаружения дазгугахся ТО с определении параметров их движения (иэвкадровая обработка).

При атом, в процессе кклтадоошюго юдолдровапяя, бола установлена высокая нэдеЕность разработанных олгортеов, определен диапазон доцустша значений варьируемых парадзтров. В данной диапазоне сбоев в работе слгоржоз, елощох вероятаосяшЗ исход, обнаружено не бнло.

В пункте б.З, на основе формулышх завзскостей, волучегшг в диссертационной работе, был опроделен состав н сфор^Хфовий! требования к техничоскзш харзктерастшго (быстродейстко-пе^лть) бортовой ЭК!, что позволило сделать вывод о прзнщшальноЗ возжгаюсты ровешя расст5агр-шаз:.:о2 задачи ксатраы косг-гчесшго пространства на борту свтоглзгнческоЯ орбитальной стшса с реализацией предложенного алгорзпш обрсботга шдеодшшх на совретйшноЯ вычислительной базе.

В основных результатах перечислены полученные в работе основано научило п практические достижения.

В пршюаении праведен акт о внедрегаш результатов диссертационной работы.

ОСНОЕИЕ РЕЗУЛТАТМ PAKOTfl

1. На оспспо рзсюогрзшм функций, возлагаемых на АС ККП орбитального базирсгоная, обоснованы основные этапы первичной обработки вздеодагашх бортовой SM:

- С.7ЗТЖ тфф'жютого потока, поступающего с ЛШ матрицы ©отоярю^спса (гаутржадровая обрзботзса);

- солокщш неб.чвдаещй объектов с цольв ввдолашш подвшзшх точочшя cöioicrcD (ГО) л спредо^ение параметров их двзсхетш (¡гопсадровая обработка);

- определение працезионноЗ орггантощм опглчоскоЭ c::cro;rj АС ККП.

2. Разработаны л псследовспн математические модола, связешшэ с отдолыпгл! блока?я шбрпшсЯ структурной схо?и тракта обработал Ш!фор:гвдя! на борту АС lüffl.

3. Предложены оффектшшо в сшслэ газваизацпл какшашх рзеурсов олгоркш рэадпзаЕри ссповшх блоков шбрэнней структурной схемы.

4. На основа созданной шдтациошсй модели исследована вопросы прогро!"щой роалшащи прэдлопоншх. алгоритмов и методов, осущо.твлэн земор точностннх л временных харпктерлстик осношшх этапов тракта обработка видеоданных.

5. Полученшо результаты модолирсвагаш бши использованы для обоснования требований к тохнзчоашм ерэдетвм бортовой ЭЕ,!, предназначенной для реализация предложенного алгоритма автоматического контроля космиесного пространство.

Основные результаты дяссертецйопноЗ работа изложены в следующих публикациях:

1. Бопдаронко H.A., Коротшш A.A., Левша А.Ю., Шижов.А.Н. Метод обнарукения и в аделешш движущихся объектов на

последовательности запуйленнцх астроснимков. //Труда Иекрегионального семинара "Системы цифровая обработка цзобрахений". -Рига, 1991. -С.65-67.

2. Короткин A.A., Уалков А.К. Об одной задаче ' регионального поиска на последовательности точечных полей. //Иногопроцоссорннэ вычислительные системы и параллельные олгорптш. -Яросл.гос.уи-т, - Ярославль, 1991. -С.68-73.

3. Левин A.B., иалков A.II. ¿г,Й.)-стратегЕ1 обнаружения траектории цели в радиолокации. //Вычислительные системы и ее модели. -Яросл.гос.ун-т. - Ярославль, 1990. -С.139-149.

4. Левин A.C., иалков А.К. О стратегии распознованпя дшшешш в условиях помех. //Тезисы докладов XI Всесоюзной конференции "Проблемы теоретической кибернетики". -Волгоград, 1990. -С. 30.

5. Иалков А.И.. Цааатов Ю.Д., Стрелков H.A. Об одной алгоритме цифровой обработан астроснишюв. //Вычислительные системы: моделирование, прооктироваше и программирование. -Яросл.гос.ун-т. - Ярославль, 1990. -С.115-121.

6. Малков А.Н., Стрелков H.A. Об одной алгоритме сешентацка астроснимков. //Труда НоЕраглонального семинара "Системы цкфровоа обработка изобрамшИ". -Рига, 1991. -C.6S-69.

В работах, опубликованных в соавторстве, авторш описаны: в 11] и 131 - методика и результаты исследования алгоритма выделения двиквния то па последовательности завуиленных точечных кадров изобракения; в (41 - описание стратегии выделения движения в условиях помех; в Г51 и 16] - особенности цифровой обработки астроснимков; в 12] -, анализ эффективности решения задачи регионального поиска на последовательности точечных полей.

мн