РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
2015, том 2, выпуск 3, c. 12–22
АЭРОКОСМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ,
ПЛАНЕТ И ДРУГИХ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.
ГЕОЭКОЛОГИЯ И КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПОИСКА И СПАСАНИЯ
УДК 621.396
Дистанционное зондирование Земли
с адаптивной компенсацией случайных наклонов
волнового фронта
К.Н.Свиридов
д. т. н., проф., АО «Российские космические системы»
e-mail: sviridovkn@yandex.ru
Аннотация. Рассмотрены особенности наблюдения Земли из космоса через турбулентную атмосферу. Предложена
преддетекторная адаптивная компенсация случайных наклонов волнового фронта, обусловленных турбулентностью
атмосферы. Исследована оптическая передаточная функция (ОПФ) и разрешающая способность системы
ДЗЗ с адаптивнойкомпенсацией случайных наклонов волнового фронта. Для телескопа с кольцевой апертурой
исследована зависимость ОПФ от степени экранирования кольцевойапертуры и показаны преимущества системы
ДЗЗ с адаптивной компенсациейслучайных наклонов волнового фронта перед системойбез адаптации.
Ключевые слова: турбулентная атмосфера, кольцевая апертура, адаптивная компенсация атмосферных искажений,
аппаратурное достижение высокого разрешения
Earth Remote Sensing with Adaptive Compensation
aCasualTiltesofWaveFront
K. N.Sviridov
doctor of engineering science, professor,
Joint Stock Company “Russian Space Systems”
e-mail: sviridovkn@yandex.ru
Abstract. Particularities of observation Earth from the Space are considered. Predetection adaptive compensation
a casual tiltes of wave front, generated by atmospheric turbulence, is proposed. Optical Transfer Function (OTF) and
resolution ability of ERS system with adaptive compensation a casual tiltes of wave front is investigated. For telescope
with annular aperture a dependence OTF from degree screening of annular aperture is investigated and preferences
of ERS system with adaptive compensation a casual titles of wave front before system without adaptation are shown.
Key words: turbulent atmosphere, annular aperture, adaptive compensation of atmospheric distortions, apparatus
for reaching high resolution
Стр.1
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ
Введение
Наличие турбулентнойатмосферы между космическим
аппаратом ДЗЗ и земнойповерхностью
ограничивает информационные возможности системы
ДЗЗ по разрешению. Типично задачи ДЗЗ решаются
в ближнейзоне (зоне Френеля) D2 > λH,
где D — внешнийдиаметр апертуры телескопа
ДЗЗ, λ — средняя длина волны солнечного излучения
подсвета (λ = 0,5 мкм) и H — высота
космического аппарата ДЗЗ над земнойповерхностью.От
каждойточкиземнойповерхностивнаправлении
КА ДЗЗ распространяется расходящаяся
сферическая волна. При этом искажения волнового
фронта,приобретенные еюв пределах турбулентного
слоя (нижние L = 10 км атмосферы
у земнойповерхности), по мере ее распространения
до высоты H КА ДЗЗ существенно увеличиваются
(рис. 1).
В результате величина пространственного
радиуса корреляции атмосферных флуктуаций
r0(λ,H) (так называемыйпараметр Фрида) на высоте
H КА ДЗЗ определяется соотношением [1]
r0(λ,H) ≈
H
L r0(λ,L),(1)
где r0(λ,L)= 0,1 м — величина пространственного
радиуса корреляции атмосферных флуктуаций
волнового фронта на границе турбулентного слоя.
Отсюда нетрудно видеть, что при высоте
КА ДЗЗ H = 350 км величина r0(λ,H) оказывается
равной3,5 м, при H = 500 км r0(λ,H)=
= 5м, а при H = 750 км величина r0(λ,H) оказывается
равной7,5 м. Этот результат, полученный
нами ранее [1], свидетельствует о том, что величина
r0(λ,H) оказывается существенно большейдиаметра
D = 1,1 м зеркальнойоптики существующих
телескопов ДЗЗ [2] и, в соответствии с условием
оптимизации [1] D 2r0, требует увеличения диаметра
апертуры телескопа ДЗЗ до величин D = 7–
15 м. Достижение космических апертур таких размеров
возможно в перспективе на базе апертурного
синтеза и, в соответствии с проведенными исследованиями
[3], может обеспечить достижение предельного
разрешения систем ДЗЗ, равного 4,6 см.
Сегодня этот подход является технически трудно
реализуемым на современном уровне развития
13
технологийоптического приборостроения. В существующих
условиях, когда r0(λ,H) >D,нами
предложен другойподход, а именно адаптивная
компенсация случайных наклонов волнового
фронта [4]. Действительно, реально атмосферные
искажения волнового фронта на приемнойапертуре
телескопа ДЗЗ представляют собойслучайные
наклоны волнового фронта, приводящие к случайным
сдвигам мгновенных коротко-экспозиционных
изображенийпри их длинно-экспозиционной регистрации
за время τЭ, большее интервала временной
корреляции атмосферных флуктуаций τА (так называемого
времени «замороженности» турбулентности
атмосферы). Исследуем предложенную [4]
систему ДЗЗ с адаптивнойкомпенсациейслучайных
наклонов волнового фронта.
Оптическая передаточная функция
(ОПФ) системы ДЗЗ с адаптивной
компенсацией случайных наклонов
волнового фронта
Наличие турбулентнойатмосферы Земли ограничивает
проницающую и разрешающую способность
систем ДЗЗ. Для увеличения проницающей
способности и расширения поля зрения системы
ДЗЗ осуществляют длинно-экспозиционную регистрацию
изображенийДЗЗ. Это приводит к усреднению
атмосферных искаженийволнового фронта
светового излучения от объекта — участка земной
поверхности, что существенно ухудшает разрешающую
способность системы ДЗЗ и не позволяет
различать на земнойповерхности детали малых
размеров.
Разрешающую способность системы атмосфера–телескоп
можно существенно повысить, если
в процессе длинно-экспозиционнойрегистрации
изображенийДЗЗ компенсировать за время, меньшее
интервала временнойкорреляции атмосферных
флуктуаций τА, случайные наклоны волнового
фронта светового излучения от объекта, приводящие
к случайным сдвигам (дрожанию) регистрируемого
изображения.
В настоящее время такие адаптивные системы,
устраняющие атмосферное дрожание изображений
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
Стр.2
14
К. Н.СВИРИДОВ
Рис. 1. Атмосферные искажения волнового фронта светового излучения ДЗЗ
в процессе их накопления компенсациейслучайных
наклонов волнового фронта, разрабатываются
для ряда наземных астрономических обсерваторий[5,6].
В связи с этим, а также учитывая принцип
взаимности распространения [7], представляет
интерес исследование оптических свойств системы
ДЗЗ с адаптивнойкомпенсациейслучайных наклонов
волнового фронта.
Наиболее полнойхарактеристикойсистем,
формирующих изображение, является их оптическая
передаточная функция (ОПФ).
Мгновенная (коротко-экспозиционная) ОПФ
системы атмосфера–телескоп с компенсациейатмосферных
наклонов волнового фронта определяется
[1,8] как
τ(f)=
drW(r)W(r−λFf)×
×exp{[χ(r)+ χ(r−λFf )]+i[(θ(r)−ar)−
−(θ(r−λFf)−a(r−λFf ))]},(2)
где r — координаты в плоскости апертуры телескопа
ДЗЗ, f =(r1 − r2)/λF — пространственночастотныйвектор,
W(r) — безаберрационная апертурная
функция, равная единице в пределах апертуры
и нулю вне ее, F — фокусное расстояние
телескопа, λ — средняя длина волны солнечного
излучения, θ(r) — случайное фазовое искажение,
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
Стр.3
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ
а χ(r) — случайное изменение логарифма амплитуды
в точке r,причем θ(r) и χ(r) выбираются
так, что они равны нулю, если нет искажений, c —
нормирующиймножитель, выбираемый так, чтобы
τ(0)= 1, и a—обусловленныйатмосферными фазовыми
флуктуациями случайный вектор наклона волнового
фронта, определяющийсдвиг изображения.
Средняяпоансамблю ОПФ τ(f) имеет вид
τ(f) = c drW(r)W(r−λFf )]×
×exp{[χ(r)+ χ(r−λFf )]+i[(θ(r)−ar)−
−(θ(r−λFf)−a(r−λFf ))]}. (3)
Усреднение экспоненты в (3) проведено с учетом
трех предположенийФрида [9]:
(I) — распределение a, подобно распределению
θ и χ,гауссово;
(II) — распределение [θ(r)− ar] не зависит от
−a(r−λFf )] не зависит от распределения [χ(r)+
+χ(r−λFf )], и в результате усреднения получено
распределения a;
(III) — распределение [θ(r)−ar]−[θ(r−λFf)−
exp{[χ(r)+ χ(r−λFf )]+i[(θ(r)−ar)−
−(θ(r−λFf)−a(r−λFf )]} =
=exp
−
1
2Dχ(λFf)−Dθ(λFf)+ 1
2(aλFf)2
,
(4)
где компоненты наклона определяются
−χ(r1 +r)]2 — структурная функция флуктуаций
логарифма амплитуды (уровня).
квиду
τ(f) = τ0(f)exp
где Dθ(r)= [θ(r1) − θ(r1 + r)]2 — структурная
функция флуктуацийфазы, а Dχ(r)= [χ(r1) −
Тогда средняя ОПФ τ (f) преобразуется
−
1
2[D(λFf) −(aλFf)2],
(5)
где D(r)= Dχ(r)+Dθ(r) — волновая структурная
функция, τ0(f)=
идеального телескопа.
Определим величину наклона волнового фронта,
обусловленного турбулентностью атмосферы.
W(r)W(r − λFf) dr —ОПФ
a1 = drW (r) θ(r)r1
drW (r) r2
1
a2 = drW (r) θ(r)r2
drW (r) r2
2
Очевидно, что наклон a определяется по θ(r)
однозначно.
Чтобы установить конкретныйвид ОПФ (5),
необходимо конкретизировать зависимость D(r).
Часто используют аппроксимацию [9]
D(r)= 6,88(r/r0)5/3,(9)
где r0 — пространственныйрадиус корреляции атмосферных
флуктуацийсветового излучения (1).
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
.
,
(8)
Оценка случайных наклонов
волнового фронта
В оптическойастрономии, как и в наземных
системах контроля космического пространства,
определение случайного наклона волнового
фронта возможно двумя путями. Во-первых, величина
корректируемого наклона может быть оценена
непосредственно по самому измеренному волновому
фронту,и,во-вторых, эта оценка может
быть определена по величине смещения координат
центра тяжести формируемого телескопом короткоэкспозиционного
изображения объекта.
В задачах дистанционного зондирования Земли
реализация второго пути достаточно сложна,
в связи с чем рассмотрим и исследуем адаптивную
оптическую систему, реализующую первыйиз
указанных путей.
Фрид [9] предложил определять a по θ(r) путем
минимизации по апертуре квадрата отклонения
ar от θ(r), то есть из условия
drW(r)[θ(r)−ar)]2 = min.
чаем следующее выражение
(aλFf)2 =
=(λFf1)2a2
1+(λFf2)2a2
2+2(λF)2f1f2a1a2,
(6)
Следуя Фриду [9], при усреднении в (5) полу15
(7)
Стр.4
16
К. Н.СВИРИДОВ
Таким образом, мы полностью определили выражение
(5) для ОПФ τ(f) и можем перейти к ее
анализу.
Анализ ОПФ системы ДЗЗ
с адаптивной компенсацией
случайных наклонов
волнового фронта
Исследуем среднюю ОПФ системы атмосфера–
телескоп с адаптивнойкомпенсациейслучайных
наклонов волнового фронта для различных соотношенийпространственного
радиуса корреляции атмосферныхфлуктуаций—
r0, внешнего диаметра
приемнойапертуры телескопа — D истепени ее
экранирования — ξ.
Рассмотрим зеркальныйтелескоп-рефлектор
скольцевойапертурой,укоторого внешнийдиаметр
равен D, а внутренний— ξD.Его ОПФ
для нормированнойпространственнойчастоты x =
= λFf
D определяется выражением [10]
τξ(
где
G1(x)=
=
=
2
π
0,
G2(x)=
−2ξ2,при 0
Стр.5
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ
17
Рис. 3. Средняя ОПФ системы ДЗЗ
садаптивнойкомпенсациейслучайных
наклонов волнового фронта для
D/r0 = 1
где
E(ξ)] = −(1−ξ4)2 Ч
1
1
×du
ξ
du|
2π
0
ξ
dzu2u|2 cos z[u2 +u|2 −2uu| cos z]5/6.
(12)
Прежде чем перейти к анализу поведения
функции τ(x) (11), сделаем одно замечание. Величина
(210/3/π)E(0) ≈ 1,043. Поэтому при x→1
показатель экспоненты в (11) станет больше нуля,
что практически абсурдно. Такойрезультат обусловлен
приближенностью предположения (II), сделанного
при выводе (11). Для устранения этой
нефизичности можно заменить 1,043 на 1 [9], оставаясь
в тех же пределах точности. В соответствии
с таким подходом получаем для τ(x) следующее
выражение:
τ(x) = τξ(x)×
×exp
−3,44D5/3
r0
x5/3[1−x1/3S(ξ)]
(13)
,
1
ξ
S(ξ)
Рис. 4. Средняя ОПФ системы ДЗЗ
садаптивнойкомпенсацией случайных
наклонов волнового фронта для
D/r0 = 2
Рис. 5. Средняя ОПФ системы ДЗЗ
садаптивнойкомпенсацией случайных
наклонов волнового фронта для
D/r0 = 5
где S(ξ)= E(ξ)/E(0). Значения функции S(ξ)]
приведены в таблице.
Та б л и ц а
S(ξ)
ξ
ξ
S(ξ)
0,00 1,00000 0,35 0,99748 0,70 0,97404
0,05 0,99998 0,40 0,99591 0,75 0,96832
0,10 0,99997 0,45 0,99379 0,80 0,96211
0,15 0,99990 0,50 0,99109 0,85 0,95544
0,20 0,99996 0,55 0,98776 0,90 0,94840
0,25 0,99929 0,60 0,98379 0,95 0,94100
0,30 0,99858 0,65 0,97921
Из таблицы видно, что при увеличении ξ значения
S(ξ) все более отклоняется от 1. Хотя это
отклонение на первыйвзгляд кажется не очень
значительным, оно приводит к тому, что высокие
пространственные частоты для кольцевойапертуры
с компенсациейслучайных наклонов волнового
фронта теперь также будут подавляться, хотя и менее
значительно, чем при длинно-экспозиционной
регистрации без адаптивнойкомпенсации наклонов.
Это подавление тем заметнее, чем больше ξ
и чем больше отношение D/r0. Сказанное иллюстрируется
рис. 3, 4, 5, на которых изображена
τ(x) соответственно для D/r0 = 1, 2 и 5.
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
Стр.6
18
К. Н.СВИРИДОВ
Рис. 6. Средняя ОПФ системы ДЗЗ
без адаптивнойкомпенсации случайных
наклонов волнового фронта
для D/r0 = 1
Рис. 7. Средняя ОПФ системы ДЗЗ
без адаптивнойкомпенсации случайных
наклонов волнового фронта
для D/r0 = 2
Рис. 8. Средняя ОПФ системы ДЗЗ
без адаптивнойкомпенсации случайных
наклонов волнового фронта
для D/r0 = 5
Аналогичные средние ОПФ для системы ДЗЗ телескоп величину
без компенсации наклонов приведены на рис. 6, 7
и8(для D/r0 = 1,2и5соответственно). Различие
значительное.
Обычно считают, что при D/r0 1 влиянием
атмосферы на качество оптическойсистемы
атмосфера–телескоп можно пренебречь. Из сравнения
рис.3ирис.6срис. 2 видно,что этосправедливо
лишь для оптических систем с адаптивнойкомпенсациейслучайных
наклонов волнового
фронта,вто времякак длясистем без компенсации
наклонов при D/r0 = 1 влияние атмосферы
довольно существенно.
Анализ разрешающей способности
системы ДЗЗ с адаптивной
компенсацией случайных наклонов
волнового фронта
Качество оптическойсистемы традиционно
оценивается ее разрешающейспособностью. Существует
довольно много подходов к ее определению.
Мы, следуя Фриду [9], примем в качестве меры
разрешающейспособности системы атмосфера–
R =
τ(f) df .
(14)
Кратко остановимся на ее характеристике.
По своейсути эта величина определяет корреляционное
качество системы и является мерой
непосредственного сходства между наблюдаемым
участком земнойповерхности и его формируемым
на борту КА изображением. В соответствии с проведенными
выше исследованиями для оптической
системы ДЗЗ без компенсации наклонов волнового
фронта и системы ДЗЗ с адаптивнойкомпенсацией
наклонов волнового фронта мы имеем соответсвенно
величины Rб.к и Rс.к, определяемые соотношениями:
Rб.к=2π
D2
(λF)2
1
0
Rс.к=2π D2
(λF)2×
Ч xτξ(x)exp −3,44D5/3
1
0
r0
x5/3[1−x1
3
S(ξ)]
dx.
(16)
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
xτξ(x)exp −3,44D5/3
r0
x5/3
dx,
(15)
Стр.7
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ
19
Рис. 9. Зависимость нормированного разрешения от нормированного диаметра в системах ДЗЗ без адаптивной
компенсации случайных наклонов волнового фронта
Рис. 10. Зависимость нормированного разрешения от нормированного диаметра в системах ДЗЗ с адаптивной
компенсациейслучайных наклонов волнового фронта
ношения 3,44 ≈
Устремив D к бесконечности с учетом соот,легко
установить,
24
5 Γ6
5
что существует предел разрешения R∞, определяемыйвыражением
R∞
= lim
D→∞
Rб.к = lim
D→∞
Rc.к = π
4
r0
λF
2
. (17)
Отсюда видно, что в случае бесконечно большойапертуры
атмосферойустанавливается один
и тот же предел разрешения как для систем без
коррекции случайных наклонов волнового фронта,
так и для систем с их адаптивнойкомпенсацией.
Но приближение к этому пределу в указанных
системах происходит существенно различным образом,
о чем свидетельствуют рис. 9 и рис. 10, где
представлены, соответственно, зависимости нормированного
разрешения от нормированного диаметра:
Rб.к(D/r0)/R∞ и Rс.к(D/r0)/R∞.
На основании полученных зависимостейвидно,
что если в системах без компенсации наклонов
волнового фронта мы имеем простое монотонное
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
Стр.8
20
К. Н.СВИРИДОВ
стремление Rб.к/R∞ →1, то в системах с компенсациейнаклонов
волнового фронта имеются максимумы
разрешения, то есть существует некоторое
оптимальное значение D/r0,при которомдостигается
довольно существенное увеличение разрешения
по сравнению с системами без адаптивнойкомпенсации
наклонов. Для круглой апертуры
этот результат впервые был получен Фридом [9].
Интересно отметить, что для кольцевых апертур
с большими значениями ξ появляется второймаксимум
разрешения, которыйможет существенно
превышать по своему значению первый, достигаемый,
как и для круглой апертуры, при D/r0 ≈ 3,5.
На рис. 11 показано уменьшение значения абсолютного
максимума разрешения телескопа с кольцевойапертурой
и компенсациейнаклонов волнового
фронта при увеличении ξ. Излом на рис. 11
при ξ ≈ 0,7 объясняется тем, что значение второго
максимума начинает превышать значение первого.
лескопа с кольцевойапертурой произвольнойвеличины
экранирования ξ, что объясняется малым отклонением
S(ξ) от 1 даже для больших ξ (см. таблицу).
Практически
важным является вопрос о максимально
допустимом значении ξ, при котором
ухудшение характеристик системы с адаптивной
компенсациейнаклонов волнового фронта при
кольцевойапертуре еще не очень существенно по
сравнению с круглойапертурой. При решении этого
вопроса берем за основу критерийШтреля,
в соответствии с которым допустимым считается
уменьшение разрешения Rс.к на 20% от максимального
значения. Максимальное различие в разрешении
достигается при D/r0 = 3,5 (рис. 10), поэтому
из анализа рис. 11 получаем, что максимально
допустимое значение ξ равно 0,43, а достигаемое
при этом разрешение по сравнению с системойбез
компенсации наклонов увеличивается ∼ в 4 раза,
как и для круглойапертуры.
Пример аппаратурнойреализации предложеннойнами
системы ДЗЗ с адаптивнойкомпенсациейслучайных
наклонов волнового фронта дан на
рис. 12,а–в.
Здесь канал формирования изображенийДЗЗ
и канал детектирования и регистрации изображенийДЗЗ
находятся на борту космического аппарата
ДЗЗ, а канал обработки изображенийДЗЗ находится
на Земле и связан с ними по радиолинии.
Выводы
В результате проведенного анализа характериРис.
11. Зависимость абсолютного максимума разрешения
телескопа ДЗЗ с адаптивнойкомпенсациейслучайных
наклонов волнового фронта от степени экранирования
кольцевойапертуры телескопа
Заметим, что кривая, изображенная на рис. 11,
практически совпадает с кривой const[1 − ξ2],
то есть вплоть до D/r0 = 3,5 для систем с компенсациейнаклонов
волнового фронта атмосфера
практически одинаково влияет на разрешение тестик
системы ДЗЗ с адаптивнойкомпенсациейслучайных
наклонов волнового фронта для телескопа
c кольцевойапертуры можно сделать следующие
выводы:
1) высокочастотныйвыигрыш кольцевой апертуры
по сравнению с круглойсохраняется при
D/r0 4, характерных для задач ДЗЗ, а при
D/r0 > 4, характерных для наземных наблюденийкосмоса,
круглая апертура лучше кольцевой
для всех пространственных частот;
2) максимально допустимая степень экранирования
кольцевойапертуры ξ составляет 0,43;
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
Стр.9
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ ЗЕМЛИ
21
a. Структурная схема канала адаптивного формирования изображенийДЗЗ:
1 — зеркальныйтелескоп космического аппарата ДЗЗ;
2 — коллимирующая оптика;
3 — плоское адаптивное качающееся зеркало-компенсатор случайных наклонов волнового фронта;
4 — полупрозрачное светоделительное зеркало;
5 — детектор волнового фронта и оценки случайных наклонов — сдвиговый интерферометр;
6 — блок адаптивного управления качающимся зеркалом;
7 — светофильтры;
8 —фокусирующая оптика;
9 — плоскость изображения
б. Структурная схема канала детектирования и регистрации изображенийДЗЗ:
10 — электромеханическийзатвор;
11 — усилитель яркости изображения;
12 —оптика переноса;
13 —квадратичныйдетектор;
14 — цифровая система обработки видеосигнала;
15 — бортовойкомпьютер;
16 — кодирующее устройство;
17 —бортовая РЛС
Рис. 12.
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
Стр.10
22
К. Н.СВИРИДОВ
Земли (ДЗЗ) // Ракетно-космическое приборостроение
и информационные системы, 2014, т. 1, вып. 1,
с. 34–40.
2. Лавров В. В. Космические съемочные системы
сверхвысокого разрешения // Геоинформационный
портал ГИС-Ассоциации, 2010, № 2.
3. Fried D.L. Limiting Resolution Looking Down
Through the Atmosphere // Journal of The Optical
Society of America, 1966, vol. 56, p. 1380–1384.
4. Свиридов К.Н., Волков С.А. Способ дистанционного
зондирования Земли, авторская заявка на изобв.
Структурная схема канала обработки изображений
ДЗЗ:
18 —наземная РЛС;
19 — декодирующее устройство;
20 — вычислительные средства;
21 — программное обеспечение;
22 — алгоритмическое обеспечение обработки изображенийДЗЗ;
23
—АРМ оператора;
24 — потребители изображенийДЗЗ высокого разрешения
Рис.
12. Окончание
3) оптимальныйдиаметр апертуры равен
Dопт. = 3,5r0. При этом максимальныйвыигрыш
в разрешении системы с компенсациейпо сравнению
с системойбез компенсации случайных наклонов
волнового фронта равен 4.
Список литературы
1. Свиридов К.Н. О предельном разрешении аэрокосмических
систем дистанционного зондирования
ретение ОАО «Российские космические системы»,
№2015129353 от 17.07.2015.
5. Свиридов К.Н. идр. Методы обработки световых
полейпри наблюдении объектов через турбулентную
среду, часть 3. «Адаптивные методы формирования
изображений» // Зарубежная радиоэлектроника,
1977, № 1, с. 3.
6. Адаптивная оптика, сборник статей.М.: Мир, 1980.
7. Shapiro J. H. Reciprocity of the Turbulent Atmosphere
// Journal of The Optical Society of America,
1971, vol. 61, p.492–495.
8. Свиридов К.Н. Технологии высокого разрешения
оптических систем атмосферного видения,
изд. LAP(LAMBERT Academic Publishing) GmbH,
2005.
9. Fried D.L. Optical Resolution Through a Randomly
Inhomogeneous Medium for Very Long and Very
Short Exposures // Journal of The Optical Society
of America, 1996, vol. 56, p. 1372–1379.
10. O‘Neill. Journal of The Optical Society of America,
1956, vol. 46, p. 285.
РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ т. 2 вып. 3 2015
Стр.11