Введение
ГЛАВА 1. Системный анализ астродатчиков 15
1.1. Строение, назначение и характеристики 15
1.2. Алгоритмическая система обработки информации 19
1.3. Общая модель графической информации
1.3.1. Модель изображения звезды 24
1.3.2. Фоноцелевая обстановка 26
1.4. Анализ погрешности измерения ориентации 28
1.4.1. Структура компонентов ошибки измерения 28
1.4.2. Случайные составляющие 29
1.4.3. Систематические составляющие 30
1.5. Технические требования к алгоритмической системе 32
Выводы по Главе 1 33
ГЛАВА 2. Анализ методов предварительного обнаружения изображений звезд 34
2.1. Задача предварительного обнаружения 34
2.1.1. Постановка задачи 34
2.1.2. Критерии повышения точности ориентации 36
2.2. Обзор существующих методов 37
2.2.1. Формирование области интереса (Region of Interest) 37
2.2.2. Полнокадровая статистика 39
2.2.3. Группирование вблизи локальных максимумов 42
2.2.4. Стробы внутрикадровой обработки 43
2.3. Сравнительный анализ характеристик 45
2.3.1. Вычислительные затраты 45
2.3.2. Вероятности обнаружения звезд 47
2.3.3. Вероятности детектирования границ 49
2.4. Исследование принципов построения 52
Выводы по Главе 2 55
ГЛАВА 3. Оценка параметров распределения фона 57
3.1. Задача оценки параметров распределения фона 57
3.1.1. Модель графической информации 57
3.1.2. Критерии качества для повышения точности ориентации 59
3.2. Обзор методов устойчивой оценки 61
3.2.1. Median absolute deviation 61
3.2.2. Нечетное отображение выборки 63
3.2.3. Предлагаемый метод адаптивного усечения 64
3.3. Исследование и сравнительный анализ 70
Выводы по Главе 3 74
ГЛАВА 4. Разработка метода предварительного обнаружения изображений звезд 76
4.1. Общая структурная схема 76
4.2. Оценка параметров распределения фона
4.2.1. Рекомендации по выбору размеров локального окна 77
4.2.2. Фильтрация оценок 79
4.3. Разработка решающего правила 81
4.3.1. Анализ подходов 81
4.3.2. Предлагаемое решающее правило 84
4.4. Сравнительный анализ методов обнаружения 90
4.4.1. Вычислительные затраты 90
4.4.2. Вероятности обнаружения 91
Выводы по Главе 4 93
ГЛАВА 5. Анализ методов измерения координат изображений звезд 95
5.1. Задача измерения координат звезд 95
5.1.1. Модель сигнала 95
5.1.2. Критерии для повышения точности ориентации 96
5.2. Обзор существующих методов 98
5.2.1. Измерение по координатам максимума 98
5.2.2. Взвешенные суммы (Center of Gravity) 99
5.2.3. Взвешенный центр гравитации (Weighted Center of Gravity) 101
5.2.4. Квадратная область (Quad Cell) 102
5.2.5. Взаимная корреляция 104
5.2.6. Интерполяция на основе функции ошибок 106
5.3. Исследование и сравнительный анализ 109
5.3.1. Подходы к измерению координат 109
5.3.2. Вычислительные затраты 111
5.3.3. Систематическая ошибка измерения 112
5.3.4. Случайная ошибка измерения 115
Выводы по Главе 5 116
ГЛАВА 6. Разработка метода измерения координат изображений звезд 117
6.1. Анализ формы пятна рассеяния 117
6.1.1. Теоретическая модель 117
6.1.2. Предлагаемая аппроксимация 119
6.2. Предлагаемый метод измерения 121
6.3. Расчет обратной функции к обобщенной функции ошибок 130
6.4. Сравнительный анализ методов измерения
6.4.1. Вычислительная сложность 133
6.4.2. Систематическая ошибка измерения 134
6.4.3. Случайная ошибка измерения 136
Выводы по Главе 6 137
ГЛАВА 7. Результаты экспериментальной обработки видеоданных 138
7.1. Исходные данные для исследования 138
7.1.1. Макет прибора и натурные стенды 138
7.1.2. Астроприбор космического базирования
7.2. Оценка количества регистрируемых звезд 142
7.3. Оценка точности измерения координат изображений звезд 144
7.4. Оценка повышения точности измерения ориентации 149
Выводы по Главе 7 151
Заключение 152
Список литературы 153
