«Предисловие [Первая Всероссийская научно-техническая конференция «Современные проблемы определения ориентации и навигации космических аппаратов»]» Механика, управление и информатика, № 1, с. 8 (2009)

Первая Всероссийская научно-техническая конференция «Современные проблемы определения ориентации и навигации космических аппаратов» была организована в 2008 г. силами Института космических исследований Российской академии наук. Стимулом к проведению подобного рода мероприятия явилось желание собрать в одном месте специалистов, задействованных в области разработки и эксплуатации оптико-электронных приборов космического применения, в первую очередь датчиков астроориентации и съемочных систем, работающих в видимом оптическом диапазоне. Важной задачей в представлении организаторов конференции являлось совместное обсуждение насущных проблем представителями заказчиков и разработчиков приборов, что позволяло более четко и грамотно организовать дальнейшее взаимодействие. Обозначенная тематика докладов охватывала вопросы, касающиеся разработки приборов астроориентации и навигации, телевизионных систем проекта «Фобос-Грунт», камер, предназначенных для дистанционного зондирования Земли, а также методов и средств наземной отработки создаваемых приборов. Представленные в настоящем сборнике материалы отражают наиболее важные темы, затронутые в ходе проведения конференции

Дятлов С.А., Бессонов Р.В. «Обзор звездных датчиков ориентации космических аппаратов» Механика, управление и информатика, № 1, с. 11-31 (2009)

Приведены описание и основные технические характеристики звездных датчиков ориентации отечественного и зарубежного производства. Основные характеристики рассматриваемых приборов сведены в таблицы.

Бессонов Р.В., Дятлов С.А., Куркина А.Н., Красиков В.А., Куделин М.И., Собчук В.Г., Форш А.А. «Особенности построения и функционирования приборов астроориентации БОКЗ со встроенными датчиками угловой скорости» Механика, управление и информатика, № 1, с. 32-40 (2009)

Представлены результаты, достигнутые ИКИ РАН при создании первого в России интегрированного прибора ориентации КА. На данном этапе развития техники созданный в ИКИ РАН прибор имеет единственный аналог в мире – прибор ISC, разработанный лабораторией Ч. Дрейпера и установленный на КА ВВС США TacSat-2.

Аванесов Г.А., Воронков С.В., Зиман Я.Л., Красиков В.А., Куделин М.И., Форш А.А. «Система датчиков гида телескопа Т-170М» Механика, управление и информатика, № 1, с. 41-55 (2009)

Рассмотрена концепция построения системы датчиков гида, предназначенной для использования в контуре управления космического аппарата «Спектр-УФ» при наведении телескопа Т-170М на объект наблюдения. Обоснован выбор типа и модели ПЗС-матрицы, являющейся фоточувствительным элементом датчика гида. Приведены результаты моделирования перемещения изображений звезд в поле зрения датчика гида, и оценена достижимая точность вычисления координат изображений звезд на ПЗС

Чубей М.С., Львов В.Н., Ягудин Л.И. «Звездный датчик для целей автономной навигации в дальнем космосе» Механика, управление и информатика, № 1, с. 56-65 (2009)

Двухканальный звездный датчик разработан для космических аппаратов, выводимых в дальний космос, с целью выполнения операций автономной навигации относительно направлений на тела Солнечной системы как на этапе вывода КА на рабочую орбиту, так и на рабочей орбите. Проектируемая точность определения угловых направлений на навигационные объекты составляет σ=±0,01″. Датчик разработан для использования в проекте «Межпланетная солнечная стереоскопическая обсерватория», в котором два аппарата выводятся в окрестности круговых лагранжевых центров либрации системы «Солнце–барицентр системы Земля–Луна» L4 и L5, где нет массивных тел и рабочие орбиты формируются в ограниченном объеме пространства.

Липатов А.Н., Ляш А.Н., Макаров В.С., Антоненко С.А., Захаркин Г.В. «Звездный датчик для наноспутника» Механика, управление и информатика, № 1, с. 66-77 (2009)

Представлен звездный датчик, предназначенный для использования в системе ориентации малых спутников. Основной отличительной особенностью аппаратуры системы ориентации, используемой для микроспутников, является их миниатюризация. Рассматриваемый датчик имеет чрезвычайно малые габариты, массу и энергопотребление при относительно малой стоимости. Такой датчик обеспечивает точность угловых измерений, достаточную для малых аппаратов научного назначения. Рассматривается возможность установки нескольких малогабаритных, дешевых датчиков на космический аппарат. Совместная работа датчиков снимает много проблем с режимом управления космическим аппаратом, увеличивает точность измерений и надежность работы системы ориентации. В статье представлены результаты исследований по разработке и созданию миниатюрного звездного датчика на базе КМОП-матрицы. Приводятся основные технические характеристики и результаты наземных испытаний. Дается сравнительный анализ с уже существующими датчиками.

Аванесов Г.А., Зиман Я.Л., Зарецкая Е.В., Куделин М.И., Никитин А.В., Форш А.А. «Оптический солнечный датчик. Особенности конструкции и испытательного оборудования» Механика, управление и информатика, № 1, с. 78-89 (2009)

Рассматривается конструкция оптического солнечного датчика, отличительной особенностью которого является наличие кодирующей маски, обеспечивающей определение направления на Солнце с заданной точностью в заданном поле зрения. Кроме базового варианта солнечного датчика, рассматриваются его модификации с двумя и более оптическими головками, позволяющими расширить поле зрения при сохранении высокой точности определения направления на Солнце. Приведена схема стенда для наземных испытаний прибора. Рассматривается перспектива дальнейшей модернизации наземного оборудования с целью создания универсального стенда, объединяющего возможности проведения геометрической калибровки прибора, динамических испытаний и привязки внутренней системы координат прибора к его посадочной плоскости.

Дроздова Т.Ю., Катасонов И.Ю., Никитин А.В. «Программно-алгоритмическое обеспечение оптического солнечного датчика» Механика, управление и информатика, № 1, с. 90-103 (2009)

Рассмотрены физико-технические принципы построения солнечного прибора, а также алгоритм и математические основы его программного обеспечения. Дано общее описание системной и прикладной частей программного обеспечения. Системная часть предназначена для экспонирования с заданным временным интервалом, считывания ПЗС-линейки и записи ее в память процессора, а также трансляции полученных результатов в память микросхемы интерфейса мультиплексного канала. С помощью прикладных программ выполняется обработка цифрового изображения, вычисление оптимального времени экспонирования, расчет направления на Солнце, расчет вектора угловой скорости и формирование выходных переменных в памяти процессора. Рассматриваются вопросы геометрической калибровки прибора и принципы взаимодействия бортовой вычислительной системы с прибором.

Пашков В.С. «Солнечный датчик на ПЗС-матрице без объектива» Механика, управление и информатика, № 1, с. 104-123 (2009)

Предлагается вариант солнечного датчика на матрице ПЗС без объектива. Основным элементом схемы является диафрагма в виде матрицы прямоугольных (квадратных) или круглых отверстий, соизмеримых с размером элемента ПЗС-матрицы. Схема выполнена в виде блока, в котором жестко соединены матрица, диафрагма и светофильтры, необходимые для ослабления и спектральной фильтрации сигнала. Благодаря малым размерам отверстий диафрагма формирует матрицу точечных изображений Солнца. Для определения направления на Солнце требуется найти координаты изображений на матрице. Эти координаты вычисляются с помощью семи субоптимальных методов. В статье приводится их сравнительный анализ по точности.

Пашков В.С. «Солнечный датчик на ПЗС-матрице.» Механика, управление и информатика, № 1, с. 124-130 (2009)

Предлагается вариант солнечного датчика на матрице ПЗС. Было определено, что диаметр изображения должен составлять величину порядка 12–14 элементов, а погрешность определения координат изображения должна быть σ≤0,1 элемента разложения матрицы. Для решения задачи определения координат изображения Солнца будем использовать его край, который всегда стабилен и представляет собой правильную окружность. Для оценки координат изображений, имеющих форму кольца или диска, применяется подход, базирующийся на построении кривой второго порядка методом наименьших квадратов по точкам, определяющим край изображения, и нахождении координат центра фигуры, образованной этой кривой. Данный метод позволяет достичь требуемой точности.

Андреев О.Н., Липатов А.Н., Ляш А.Н., Макаров В.С., Хлюстова Л.И., Антоненко С.А., Захаркин Г.В. «Солнечный датчик для наноспутников» Механика, управление и информатика, № 1, с. 131-135 (2009)

Последнее время много космических фирм проявляет повышенный интерес к созданию малых космических аппаратов. Такая возможность открывается в связи с развитием новой элементной базы. Поэтому встал вопрос о создании миниатюрных датчиков для систем ориентации малых космических аппаратов. Хотя солнечные датчики используются не для всех космических аппаратов, а только для имеющих солнечную ориентацию, разработка миниатюрных датчиков востребована. В связи с малой массой, габаритами, малым потреблением и достаточно высокой точностью такой датчик может быть применен для больших, средних, малых аппаратов и даже для наноспутников, которым необходима ориентация на Солнце. Данная статья представляет собой результаты работы по созданию миниатюрного солнечного датчика. Приведены конструктивные особенности и сравнительные характеристики с аналогичными датчиками.

Глазков В.Д., Котцов В.А. «Фасеточные датчики солнечной ориентации» Механика, управление и информатика, № 1, с. 136-145 (2009)

Изложены основные положения построения фасеточных датчиков солнечной ориентации, каждая грань которых ориентирована в определенном направлении, что позволяет реализовать широкий обзор и получить низкую угловую погрешность измерений по всему полю зрения. Двухкоординатные приборы ориентации на Солнце статического типа, выполненные на основе фасеточных датчиков, могут иметь ультрамалую массу, энергопотребление и объем. Кроме того, нет принципиальных ограничений на пути создания быстродействующих и высоконадежных солнечных датчиков с полусферическим полем зрения и элементами самоконтроля результатов измерений в направлениях наблюдения. Используя ультрафиолетовые фотоэлектрические преобразователи, нечувствительные к видимому и инфракрасному свету Солнца, можно исключить влияние отраженной от Земли радиации на выходные данные, а также реализовать приборы ориентации на Солнце.

Липатов А.Н., Ляш А.Н., Макаров В.С., Антоненко С.А., Захаркин Г.В. «Оптический датчик координат для системы автоматической посадки» Механика, управление и информатика, № 1, с. 146-156 (2009)

Представлен оптический датчик координат – устройство, предназначенное для координатных измерений положения объекта относительно неподвижных маркеров, расположенных на посадочной плоскости. Принцип построения такого датчика аналогичен звездным координаторам. Главным отличием от звездных координаторов является то, что в процессе посадки используется активная подсветка топографической мишени. Отраженный от маркеров свет попадает в оптический датчик, где происходит обработка изображения с целью распознавания и выделения знаков на фоне засветки и помех. В приборной системе координат вычисляются координаты центров маркеров. Данные передаются в вычислительное устройство, управляющее процессом посадки. Оптический датчик координат передает также и видеосигнал, предназначенный для визуального отображения на мониторе процесса посадки. Особенностью оптического датчика координат является то, что он предназначен для работы в водной среде.

Дишель В.Д. «Методы высокоточной навигации и ориентации, их летная отработка и применение в терминальных инерциально-спутниковых системах управления средствами выведения и спуска с орбит» Механика, управление и информатика, № 1, с. 157-190 (2009)

Дается описание информационно-страховочной технологии интеграции инерциальной и спутниковой навигационных систем. Показаны преимущества модификации фильтра Калмана со скалярной поочередной обработкой компонент вектора измерений. В сочетании с предложенной и аналитически обоснованной вычислительной схемой алгоритма фильтр обеспечивает существенное повышение точности оценок при обработке измерений с нелинейными зависимостями от оцениваемого вектора, особенно при значительных априорных отклонениях навигационной траектории от фактической. Летные испытания интегрированной инерциально-спутниковой системы навигации и ориентации разгонного блока с предложенными методами обработки подтвердили высокий уровень точности навигации. Была также подтверждена возможность уточнений не только координат и компонент скорости, но и наиболее значимых погрешностей инерциальной системы.

Карпенко С.О., Куприянова Н.В., Овчинников М.Ю., Ролдугин Д.С., Селиванов А.С. «Магнитные системы ориентации и методы определения ориентации наноспутников серии ТНС-0» Механика, управление и информатика, № 1, с. 191-209 (2009)

Первый российский наноспутник ТНС-0 №1 разработан и изготовлен ФГУП «Российский научно-исследовательский институт космического приборостроения». Аппарат выведен на орбиту с борта Международной космической станции 28 марта 2005 г. Спутник оснащен пассивной магнитной системой ориентации, разработанной Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. Продольная ось аппарата ориентируется вдоль местного вектора индукции геомагнитного поля. Система ориентации состоит из постоянного магнита и двух наборов гистерезисных стержней. При выборе параметров системы необходимо учитывать влияние поля постоянного магнита на гистерезисные стержни и взаимное влияние гистерезисных стержней. Для определения ориентации спутника ТНС-0 № 1 использовались показания солнечных датчиков-фотодиодов. При интерпретации показаний солнечных датчиков учитывалось влияние альбедо Земли. Комплекс программ адаптировался к каждому сеансу измерений в зависимости от принятой модели и количества определяемых параметров. В настоящее время для наноспутников серии ТНС-0 разрабатываются также и активные системы ориентации.

Арефьев В.А., Павлинский М.Н., Федотов С.Н., Лутовинов А.А., Семена Н.П., Левин В.В. «Рентгеновские пульсары – маяки автономной системы навигации космических аппаратов» Механика, управление и информатика, № 1, с. 210-218 (2009)

Рассматривается возможность построения автономной навигационной системы космических аппаратов для орбит любых типов, как околоземных, так и межпланетных, в пределах Солнечной системы. Навигационная система построена на новом физическом принципе: регистрации и анализе рентгеновских сигналов от космических источников – рентгеновских пульсаров (нейтронных звезд с сильным магнитным полем). Рентгеновские пульсары являются природными «трансляторами», аналогичными системам GPS/ ГЛОНАСС, – генерируя стабильные «сигналы точного времени» и, в силу своей удаленности, обеспечивая стационарную пространственную привязку.

Линкин В.М., Манукин А.Б., Андреев О.Н., Горшков А.Н. «Измерения предельно малых ускорений на космических аппаратах» Механика, управление и информатика, № 1, с. 219-231 (2009)

Перечислены задачи, в которых необходимо использование акселерометров с предельно высокой чувствительностью: измерение слабых негравитационных воздействий на космических аппаратах (КА); давление солнечного электромагнитного излучения, корпускулярных потоков, воздействие пылевых образований и т. п. Кратко рассмотрены задачи, которые могут быть решены с помощью гравитационных градиентометров, построенных по схеме, разнесенной в пространстве системы высокочувствительных акселерометров (измерение медленных угловых движений КА, дистанционное определение массы космических объектов). Приведены физические оценки предельной чувствительности акселерометров, определяемой собственными равновесными тепловыми флуктуациями, показывающие возможность создания прецизионных акселерометров с чувствительностью 10–12 м/с² и выше.

Пашков В.С. «Влияние "смаза" изображения на точность оценки его координат» Механика, управление и информатика, № 1, с. 225-230 (2009)

Рассмотрено влияние «смаза» на точность оценки координат изображений и предлагается метод обработки, устраняющий это влияние. Метод базируется на том, что должны быть известны функция рассеяния точки объектива, характеристики ПЗС-матрицы, скорость и направление движения оптической оси датчика относительно поля звезд. Начальное положение изображения точечного объекта известно приближенно по некоторым априорным данным. В работе предлагается процедура, состоящая из формирования эталонного трека, возврат порций «размазанного» реального сигнала в исходное (начальное) положение, определения (вычисления) координат полученного изображения. Моделирование показало, что максимальная погрешность оценки координат изображен

Костенко В.И., Добриян М.Б., Наганов А.В., Захарчук О.Т. «Особенности применения термопреобразователей сопротивления в системах ориентации и энергообеспечения космических аппаратов» Механика, управление и информатика, № 1, с. 231-236 (2009)

Рассматриваются возможности применения термопреобразователей сопротивления серии ТСМФ-Д как в системах измерения температур, так и в системах определения ориентации и энергообеспечения на примере двух экспериментальных образцов микроспутников: в одном – для определения направления на Солнце и Землю, с использованием температурных данных с термочувствительных блоков, установленных на космическом аппарате с известной ориентацией относительно строительных осей КА «МОНИТОР-Э», 2005 г., (система защищена Патентом №2126137,1999), а в другом – в экспериментальной системе энергообеспечения на микроспутнике «Университетский–Татьяна», 2005 г. Термометр сопротивления серии ТСМФ-Д изготавливается из остеклованного высокоомного микропровода и предназначен для измерения температуры газообразной среды, твердых тел и криогенных жидкостей в диапазоне температур 4,2–473 K с точностью 0,1–0,5 K.

Аванесов Г.А., Жуков Б.С., Краснопевцева Е.Б. «Задачи, решаемые телевизионной системой навигации и наблюдения в проекте "Фобос-Грунт"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 239-250 (2009)

Телевизионная система навигации и наблюдения (ТСНН) на КА «Фобос-Грунт», состоящая из двух узкоугольных и двух широкоугольных камер, разработана для решения как научных, так и навигационных задач миссии. Полученные изображения высокого разрешения дадут новую информацию о структуре кратеров и борозд на поверхности Фобоса, характеристиках реголита, распределении масс внутри Фобоса, а также о пылевых кольцах Марса. Навигационные съемки Фобоса позволят уточнить параметры орбит КА и Фобоса перед каждым маневром КА. Во время наиболее ответственного этапа миссии – посадки на Фобос ТСНН будет осуществлять автономный выбор места посадки и поддерживать штатные системы резервными измерениями высоты и скорости.

Кондратьева Т.В., Никитин А.В. «Формирование модельных стереоизображений Фобоса и их фотограмметрическая обработка в задачах припланетной навигации» Механика, управление и информатика, № 1, с. 251-267 (2009)

Рассмотрены вопросы визуализации и построения цифровой модели поверхности (рельефа) Фобоса (ЦМР). Приведены особенности построения модельных снимков. Предложен алгоритм обработки стереопары, сформированной для широкоугольной камеры ТСНН, с целью восстановления ЦМР по результатам съемки поверхности Фобоса. Проверка работоспособности алгоритма проведена на модельных изображениях, при этом точность решения задачи составила 9 м по высоте и в плане. Предложены рекомендации для конвергентной съемки поверхности Фобоса узкоугольной камерой с целью получения точности определения координат в плане и по высоте на уровне 0,5 м с квазисинхронной орбиты.

Белинская Е.В. «История и перспективы использования систем технического зрения для управления процессом посадки на планеты и малые тела Солнечной системы» Механика, управление и информатика, № 1, с. 268-278 (2009)

Рассматриваются и анализируются примеры использования систем технического зрения в составе автоматических систем управления, обеспечивающих посадку на поверхность планет и малых тел Солнечной системы. Изначально системы технического зрения такого назначения были разработаны для лунных миссий, однако в настоящее время с их помощью осуществлены посадки как на поверхность Марса, так и на поверхность астероидов. За последнее десятилетие системы технического зрения зарекомендовали себя как надежные и недорогие датчики навигационной информации. Развитие и использование систем технического зрения обеспечит существенное повышение безопасности автоматической посадки, а, следовательно, успешности выполнения миссии по исследованию малоизученных или не изученных в настоящее время объектов Солнечной системы.

Гришин В.А. «Алгоритмы измерения высоты и компонент скорости по телевизионным изображениям при посадке на Фобос» Механика, управление и информатика, № 1, с. 279-293 (2009)

Рассматриваются бортовые алгоритмы измерения высоты и компонент скорости в процессе посадки на Фобос. Высота измеряется по стереопарам. Для этого используются две узкоугольные и две широкоугольные камеры. Для измерения компонент скорости производится слежение за выделенными особенностями на парах кадров в монокулярном режиме. Алгоритмы работают в режиме реального времени в условиях жестких ограничений на вычислительную мощность процессоров. При разработке алгоритмов значительное внимание уделялось вопросам снижения вычислительной сложности и повышению надежности измерений в этих условиях.

Жуков Б.С., Жуков С.Б., Гришин В.А., Гордеев Р.В. «Бортовое программно-алгоритмическое обеспечение информационной поддержки посадки на Фобос» Механика, управление и информатика, № 1, с. 294-303 (2009)

Разработано программно-алгоритмическое обеспечение (ПАО) телевизионной системы навигации и наблюдения (ТСНН), которое при посадке космического аппарата (КА) на поверхность Фобоса позволяет измерять высоту и скорость КА, а также осуществлять автономный выбор места посадки. Цикл съемки, обработки информации и передачи результатов в бортовой компьютер занимает 6 с. ПАО отлажено с использованием стереоизображений шероховатых поверхностей со структурой, характерной для поверхности Фобоса.

Жуков Б.С., Дунаев Б.С., Жуков С.Б. «Моделирование детальных изображений поверхности Фобоса для отработки задач информационной поддержки посадки на Фобос» Механика, управление и информатика, № 1, с. 304-313 (2009)

Разработан стенд для моделирования изображений поверхности Фобоса с высоким разрешением, которые будут получаться с помощью телевизионной системы навигации и наведения (ТСНН) в процессе посадки КА «Фобос-Грунт» на поверхность Фобоса. Стенд позволяет проводить стереосъемку шероховатых поверхностей, cходных по структуре с поверхностью Фобоса, с высот от 1 до 65 см со стереобазой от 0,1 мм до 10 см. Путем комбинирования высоты съемки и стереобазы возможно получение последовательности снимков со стереопараллаксом, соответствующим условиям съемки Фобоса как узкоугольной, так и широкоугольными камерами ТСНН при снижении КА от высоты 10 км до 10 м. Полученные серии стереоизображений используются для отработки бортового программно-алгоритмического обеспечения ТСНН в режиме «Посадка».

Бондаренко А.В., Докучаев И.В., Кораблев О.И., Киселев А.Б., Козлов О.Е., Котцов В.А., Бибринг Ж.П., Фурмонд Ж.Ж. «Телевизионные системы манипуляторного комплекса проекта "Фобос-Грунт"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 314-323 (2009)

Одной из основных задач проекта «Фобос-Грунт» является забор и возврат грунта. Для реализации этой задачи перелетный модуль (ПМ) планируется оснастить манипулятором с целым набором специальных инструментов. Однако для анализа морфологических особенностей поверхности, выбора мест взятия грунта, оценки представительности образца и других подобных целей необходимо применение систем технического зрения. Планируется, что манипуляторный комплекс проекта «Фобос-Грунт» должен быть оснащен телевизионными системами для решения задач разного уровня. Таких систем предполагается три: 1) камера, закрепленная на подвижной части манипулятора, которая позволяет получить и передать панораму места посадки и старта возвращаемого модуля; 2) стереокамера, жестко закрепленная на борту ПМ, которая позволяет наблюдать пространственную структуру поверхности и определять координаты положения интересующих образцов; 3) микроскоп-камера-спектрометр, также прикрепленный к основанию манипулятора, который позволяет наблюдать компонентный состав частиц, составляющих образец грунта, и их спектральные характеристики отражения для пяти спектральных зон излучения. Управление всеми телевизионными системами осуществляется через один общий блок электроники. Он содержит ВИП, средства управления, накопления, хранения и передачи видеоинформации.

Кораблев О.И., Бондаренко А.В., Иванов А.Ю., Козлов О.Е., Котцов В.А., Ульянов А.Б., Бибринг Ж.П., Фурмонд Ж.Ж. «Микроскоп-спектрометр проекта "Фобос-Грунт"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 324-238 (2009)

Одной из основных задач проекта «Фобос-Грунт» является изучение грунта в месте посадки спускаемого аппарата (СА). Для реализации этой задачи СА планируется оснастить манипулятором с целым набором специальных инструментов. Одним из таких инструментов является микроскоп- спектрометр. Для расширения функциональных возможностей камера оснащена набором светодиодов с разной длиной волны излучения, что преобразует ее в спектрометр. Манипулятор помещает образец грунта на предметное стекло перед объективом микроскопа и наблюдения производят при последовательном включении диодов с разной длиной волны. Это позволяет наблюдать компонентный состав частиц, составляющих образец грунта, и их спектральные характеристики отражения для пяти спектральных зон излучения.

Болдачева Л.А., Зайко Ю.К., Никитушкин Р.А., Новалов А.А. «Компьютерный анализ телевизионных изображений поверхности Фобоса» Механика, управление и информатика, № 1, с. 329-341 (2009)

Разработаны эффективные алгоритмы обработки видеоизображений с целью выделения границ фрагментов, определения координат центров и расстояний до центра оптической системы видеокамер. Создан пакет прикладных программ, выполняющих обработку видеоизображений в моно- и стереорежимах. Разработан также алгоритм определения расстояния от центра объектива видеокамеры до выбранного фрагмента по одному видеокадру.

Дольников Г.Г., Захаров А.В. «Ориентация пылевого прибора DIAMOND миссии "Фобос-Грунт" во время перелета космического аппарата по маршруту Земля–Марс и на марсианских орбитах, доступных для измерений» Механика, управление и информатика, № 1, с. 342-349 (2009)

Дроздова Т.Ю., Катасонов И.Ю., Куделин М.И. «Система информационного обеспечения комплекса научной аппаратуры для проекта "Фобос-Грунт"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 350-362 (2009)

Приведены описание и технические характеристики системы информационного обеспечения комплекса научной аппаратуры для задач проекта «Фобос-Грунт», представлены объем и результаты испытаний ее штатных образцов.

Моисеев П.П. «Контроль и измерения точностных параметров оптико-механических сканирующих устройств систем дистанционного зондирования Земли» Механика, управление и информатика, № 1, с. 365-371 (2009)

Рассматриваются методы контроля точностных параметров развертки однокоординатных и двухкоординатных оптико-механических сканирующих устройств. Показан комплекс оборудования, представлены результаты контроля и измерения.

Аванесов Г.А., Воронков С.В., Дунаев Б.С., Красиков В.А., Шамис В.А., Форш А.А. «Имитаторы звездного неба для наземной отработки датчиков звездной ориентации» Механика, управление и информатика, № 1, с. 372-386 (2009)

Рассмотрены статические имитаторы звезд, предназначенные для проверки работоспособности оптико-электронных трактов датчиков звездной ориентации. Описан принцип работы стенда динамических испытаний, используемого для осуществления проверок функционирования звездных датчиков и отладки их программного обеспечения.

Аванесов Г.А., Красиков В.А., Никитин А.В. «Оценка точности звездного прибора БОКЗ-М по результатам наземных и летных испытаний» Механика, управление и информатика, № 1, с. 387-408 (2009)

Проанализированы факторы, влияющие на точность определения угловых параметров ориентации осей внутренней системы координат (ВСК) прибора относительно осей инерциальной системы координат (ИСК). Приведены результаты оценки величины суммарной среднеквадратической ошибки определения угловых параметров ориентации по результатам обработки одиночных изображений участков звездного неба. Оценивался вклад в общий бюджет ошибки обобщенной фотограмметрической дисторсии и «методической» ошибки. Проанализированы оценки точностных характеристик приборов БОКЗ по результатам наземных натурных и летных испытаний. Для обеспечения равной точности определения параметров трехосной ориентации по всем осям предложен алгоритм обработки данных синхронно работающих приборов на борту КА. Приведен алгоритм апостериорной оценки точности при обработке натурных и стендовых измерений звездного координатора БОКЗ-М.

Дроздова Т.Ю., Никитин А.В. «Методика и результаты отработки программно-алгоритмического обеспечения оптических солнечных датчиков» Механика, управление и информатика, № 1, с. 409-420 (2009)

Сформулированы задачи наземной отработки приборов ОСД. Приведен краткий состав технических средств для наземной отработки приборов. Представлены результаты отработки штатных приборов, в том числе, измерены ошибки определения направления на источник света как в лабораторных условиях, так и при натурных испытаниях, определены реальные поля зрения штатных приборов, исследовано влияние движения космического аппарата на точность измерений прибора ОСД.

Аванесов Г.А., Кондратьева Т.В., Никитин А.В. «Исследование смещения энергетического центра изображений звезд относительно геометрического центра на ПЗС-матрице и коррекция методической ошибки» Механика, управление и информатика, № 1, с. 421-446 (2009)

Исследовано влияние методической ошибки (микродисторсии) на точность работы звездного координатора – определение астроориентации. С помощью компьютерного моделирования и экспериментов выявлен двумерный синусоидальный характер изменения величины методической ошибки, которая зависит от положения изображения звезды относительно растровой структуры ПЗС-матрицы прибора. Коррекция методической ошибки проведена путем компенсации синусоидальной функции, описывающей закон ее изменения, а также аппроксимацией изображения звезды на ПЗСматрице двумерной функцией Гаусса. Выигрыш от коррекции методической ошибки в экспериментах составил около 1 угл. с.; при компьютерном моделировании – более 3 угл .с., что указывает на предельно достижимую точность.

Аванесов Г.А., Акимов В.В., Воронков С.В. «Результаты испытаний ПЗС-матриц российского и зарубежного производства на источниках заряженных частиц» Механика, управление и информатика, № 1, с. 447-457 (2009)

Приведены результаты облучения ПЗС-матриц российского и зарубежного производства протонами с энергиями 155 МэВ. Показано, что при протонном воздействии на ПЗС-матрицах образуются устойчивые дефекты изображения. Установлено наличие зависимости количества дефектов на ПЗС от ее температуры, и обоснована необходимость охлаждения ПЗС-матриц в звездных датчиках для повышения их помехозащищенности при воздействии протонов.

Воронков С.В., Дроздова Т.Ю. «Испытания ПЗС-линеек на источниках гамма-излучения СО60 различной интенсивности» Механика, управление и информатика, № 1, с. 458-470 (2009)

Приведены результаты исследования влияния гамма-излучения различной интенсивности на работоспособность ПЗС-линеек и оценку их стойкости

Воронков С.В., Дроздова Т.Ю. «Испытания оптического солнечного датчика на протонном ускорителе» Механика, управление и информатика, № 1, с. 471-478 (2009)

Представлен сравнительный анализ математического моделирования протонного воздействия на работу оптического солнечного датчика и результатов испытаний ОСД на протонном ускорителе.

Зиман Я.Л. «О проведенных в ИКИ аэрокосмических исследованиях Земли (исторический экскурс)» Механика, управление и информатика, № 1, с. 481-488 (2009)

Кратко представлена история развития аэрокосмических исследований Земли в Институте космических исследований с 1971 г. по настоящее время.

Аванесов Г.А., Зиман Ян.Л., Форш А.А., Дятлов С.А., Бессонов Р.В., Куркина А.Н., Василейский А.С. «Комплекс средств для координатно-временного обеспечения космического аппарата "Метеор-М" № 1» Механика, управление и информатика, № 1, с. 489-494 (2009)

Приведены описание и основные технические характеристики комплекса координатно-временного обеспечения, предназначенного для использования в составе экспериментальной системы ориентации спутника метеорологического назначения «Метеор-М» № 1.

Кузьмичев А.М., Рахимьянов А.С. «Формирование и передача пакетов информации по высокоскоростному каналу связи» Механика, управление и информатика, № 1, с. 495-502 (2009)

Рассматриваются принципы формирования и передачи видеоинформационных пакетов по высокоскоростному каналу. Сжатая видеоинформация попадает в модуль формирования пакетов, реализованный в ПЛИС СнК. Коммутация видеоинформации осуществляется схемой управления очерёдностью считывания из 13 двухкилобайтных FIFO, которая проводит опрос FIFO на наличие хотя бы в одном из них целого пакета. Из заполненных FIFO происходит последовательное считывание информационных пакетов в общую 8-разрядную шину данных и их дальнейшая запись в четыре двухкилобайтных FIFO, где происходит преобразование 8-разрядной шины в 36-разрядную. При заполнении FIFO четырьмя пакетами генерируется сигнал готовности к считыванию и поступает из ПЛИС в микросхему передатчика в линию. Микросхема передатчика в линию выдает сигнал разрешения СЕ и тактирующие импульсы частотой 33 МГц, по которым производится считывание пакетов ВИ из FIFO в микросхему передатчика в линию по 36-разрядной шине данных.

Рожавский Э.И., Моисеев П.П. «Прецизионные оптико-механические сканирующие устройства системы дистанционного зондирования МСУ-ГС» Механика, управление и информатика, № 1, с. 503-509 (2009)

Рассматриваются однокоординатное и двухкоординатное сканирующие устройства для развертки изображения многозональной сканирующей системы, работающей на геостационарной орбите Земли. Показан состав сканирующих устройств, представлены результаты измерения их закона сканирования.

Балтер Б.М., Егоров В.В., Котцов В.А., Стальная М.В. «Корреляционные портреты гиперспектральных данных дистанционного зондирования» Механика, управление и информатика, № 1, с. 510-518 (2009)

Описывается метод анализа пространственной изменчивости объектов зондируемой поверхности по данным гиперспектральной съемки. Метод базируется на использовании корреляционных портретов – матриц межканальных корреляций значений спектральной яркости. Дается алгоритм построения карт изменчивости исследуемой территории, который состоит в вычислении корреляционного портрета участка поверхности с известной изменчивостью, выбираемого в качестве эталона с последующим отысканием участков-аналогов на изображении тестовой территории. Приводятся примеры использования таких карт для обнаружения очагов лесных пожаров и изучения геологической структуры территории.

Жуков Б.С. «Синтез видеоданных многозональных съемочных систем различного пространственного разрешения» Механика, управление и информатика, № 1, с. 519-529 (2009)

Метод синтеза видеоданных различного пространственного разрешения (MMT) иллюстрируется на примере синтеза изображений гарей, полученных спектрорадиометром MODIS на ИСЗ Terra в каналах видимого и ближнего ИК-диапазонов с разрешением 250 м, в каналах коротковолнового ИК-диапазона с разрешением 500 м и в каналах среднего и теплового ИК-диапазонов с разрешением 1 км. В результате синтеза гари картированы с разрешением 250 м, и для них получены полные спектры, охватывающие все каналы MODIS, что позволяет надежно распознать гари и оценить степень повреждения растительности.

Жуков Б.С., Зиман Я.Л., Полянский И.В., Жуков С.Б., Бекренев О.В., Пермитина Л.И. «Предварительная обработка видеоданных комплекса многозональной спутниковой съемки с космического аппарата "Метеор-М"» Механика, управление и информатика, № 1, с. 530-540 (2009)

Комплекс многозональной спутниковой съемки (КМСС) на КА «Метеор-М» № 1 позволит получать видеоданные в полосе захвата шириной более 900 км с разрешением 60 м в трех спектральных зонах, оптимизированных для исследований суши, и с разрешением 120 м в трех зонах, оптимизированных для исследований акваторий. Предварительная обработка видеоданных КМСС до уровня L1B включает их декоммутацию, радиометрическую коррекцию, временную и географическую привязку и межканальное геометрическое совмещение. При этом используются результаты наземной радиометрической и геометрической калибровки КМСС, которые будут проверяться и при необходимости уточняться в полете.

Коломеец Е.В. «Аппаратно-программные средства отработки приборов комплекса многозональной спутниковой съемки» Механика, управление и информатика, № 1, с. 541-548 (2009)

Представлены результаты разработки аппаратно-программного комплекса (АПК) для наземной отработки приборов КМСС. Приведена структурная схема АПК и его составных частей. Рассмотрен принцип работы имитаторов видеосигнала. Перечислены основные возможности программно-алгоритмического обеспечения для отработки аппаратных интерфейсов КМСС.

Ваваев В.А., Ваваев М.В., Полянский И.В. «Радиометрическая градуировка комплекса многозональной спутниковой съемки» Механика, управление и информатика, № 1, с. 549-561 (2009)

Рассмотрены измерительные свойства многоспектральных съемочных устройств МСУ-100 и МСУ-50, входящих в комплекс многозональной спутниковой съемки (КМСС). Описана технологическая последовательность радиометрической градуировки спектральной чувствительности каналов МСУ по эталону спектральной плотности энергетической яркости. Приведены результаты радиометрической градуировки штатных образцов и оценена их точность.

Василейский А.С., Жуков Б.С., Жуков С.Б., Куркина А.Н., Полянский И.В. «Относительная радиометрическая калибровка комплекса многозональной спутниковой съемки (КМСС)» Механика, управление и информатика, № 1, с. 562-574 (2009)

Относительная радиометрическая калибровка комплекса многозональной спутниковой съемки (КМСС), который будет установлен на КА «Метеор-М» № 1, проводилась путем регистрации темнового сигнала и методом съемки интегрирующей сферы при различных временах экспозиции. По полученным результатам для каждого элемента ПЗС в каждом канале определялись: среднеквадратическая величина шума, диапазон линейности, темновой сигнал и относительный коэффициент чувствительности, который далее использовался для расчета абсолютного коэффициента чувствительности по результатам абсолютной градуировки центральной группы элементов. Исследована зависимость этих параметров от температуры и коэффициента усиления сигнала. Результаты калибровки КМСС сохранялись в файлах радиометрической калибровки, которые будут использоваться для радиометрической коррекции видеоданных спутниковых съемок.

Зиман Я.Л. «Воспоминания о создании и работе в ИКИ самолетной лаборатории моделирования исследований Земли из космоса (из предыстории оптико-физического отдела)» Механика, управление и информатика, № 1, с. 575-579 (2009)

Описана история создания лаборатории для моделирования исследований Земли из космоса на самолетах Ил-14 и Ан-30.