Вирішення навігаційної задачі космічного апарата дистанційного зондування Землі на основі зйомки земної поверхні
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Вирішення навігаційної задачі космічного апарата дистанційного зондування Землі на основі зйомки земної поверхні
|
|
| Creator |
Ганжа, Андрій Петрович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.11.03 Гіроскопи та навігаційні системи. Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2009. В дисертації досліджено вирішення навігаційної задачі космічного апарата на основі обробки знімку дистанційного зондування Землі, зробленого ним під час орбітального руху. Це дослідження спрямоване на застосування знімків земної поверхні в якості джерела навігаційної інформації. Досліджено особливості виділення контурних ліній на знімках земної поверхні методами обробки растрових зображень та ідентифікації їх на картографічному матеріалі за допомогою методів контурного аналізу. Якість ідентифікації контурів знімка було підвищено методами обробки точкових зображень та досліджено особливості їх застосування. Вирішення навігаційної задачі космічного апарата розроблено на основі метода найменших квадратів за повною вибіркою. В якості вимірюємих параметрів використано растрові координати ідентифікованих точок знімку, а в якості розрахованих вимірюємих параметрів використано растрові координати картографічних об’єктів відповідних цим точкам і нанесених на знімок шляхом моделювання роботи сканера космічного апарату. Вірність теоретичний теоретичних припущень роботи та працездатність створених алгоритмів перевірено на реальних знімках дистанційного зондування Землі. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.11.03 Гироскопы и навигационные системы. Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт”, Киев, 2009. В диссертации проведен анализ литературы в области навигационных систем и методов навигационного обеспечения космических аппаратов и обосновано целесообразность исследования решения навигационной задачи космического аппарата на основе съемки земной поверхности. В работе проведены исследования решения навигационной задачи космического аппарата на основе обработки снимка дистанционного зондирования Земли, сделанного им во время орбитального движения. Это исследование направлено на использование снимков земной поверхности в качестве источника навигационной информации. Проведены исследования особенностей выделения контурных линий на снимках земной поверхности методами обработки растровых изображений и идентификации их на картографическом материале при помощи методов контурного анализа. Для выделения контурных линий наземных объектов на снимках земной поверхности использован масочный фильтр оператор Собеля, который рассчитывает модуль градиента яркости на изображении. Бинаризация полученного изображения проводилась статистическим фильтром , основанным на принятии статистического решения на базе критерия Стьюдента. Это существенно повысило качество формирования бинарного изображения контурных линий снимка дистанционного зондирования Земли по отношению к стандартному сравнению с эмпирическим пороговым значением. Предложено на основе бинарных изображений формировать комплекснозначный цепной код контурных линий, что позволяет применить методы контурного анализа для идентификации наземных объектов снимка. Полученные цепные коды контурных линий снимка идентифицированы на картографических контурах эталонных объектов, цепные коды которых рассчитываются путем моделирования работы сканера космического аппарата. С целью исключения возможных ошибок контурной фильтрации, предлагается полученные соответствия в дальнейшем подвергать повторной идентификации на основе методов совмещения точечных изображений. Совмещение идентифицированных точек снимка и соответствующих им точек эталонного изображения, полученного моделированием работы сканера, производится зонно-комбинаторным методом с учетом параметров смещения 19 между изображениями, полученными предварительно квазикорреляционным методом. Такой подход к применению зонно-комбинаторного метода существенно повышает вычислительную эффективность последнего за счет уменьшения размеров зон поиска. Также предложено альтернативный алгоритм совмещения точечных изображений на основе сопоставления комбинаций треугольников сформированных точками эталонного изображения и выделенными точками снимка и рассмотрены пути повышения вычислительной эффективности последнего. Решение навигационной задачи космического аппарата разработано на основе метода наименьших квадратов по полной выборке. В качестве измеряемых параметров использовано растровые координаты идентифицированных точек снимка, а в качестве расчетных измеряемых параметров использованы растровые координаты картографических объектов соответствующих этим точкам и нанесенных на снимок методом моделирования работы сканера. На основании проведенных теоретических исследований сформирован полный алгоритм решения навигационной задачи космического аппарата дистанционного зондирования Земли по результатам съемки земной поверхности, который позволяет решить навигационную задачу в автоматическом режиме без использования дополнительной измерительной информации. Правильность теоретических допущений работы и работоспособность сформированных алгоритмов проверено на реальных снимках дистанционного зондирования Земли. При этом на снимке выделялась область для привязки и на основе предложенного алгоритма решения навигационной задачи космического аппарата были получены неизвестные параметры математической модели движения аппарата. Все решения, полученные по результатам обработки снимков, имели удовлетворительное качество. Нанесенные на снимки, на основании полученных параметров модели движения, контурные линии картографических объектов полностью совпадали с изображениями наземных объектов. This is a dissertation for a scientific degree of the candidate of engineering science on specialty 05.11.03 Gyroscopes and navigation systems. National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Kiev, 2009. The dissertation researches the solution of navigation task of satellite to found the picture of Earth. This research directed to use the picture of Earth as navigation information. The specification of contour lines detecting on the picture of Earth research by some methods of picture processing and identification they on the terrestrial map by some methods of contour analyze. The identification of contours correct by some methods of pound picture processing. The solution of satellite navigation task found the least-squares method for full sample. I use the picture coordinate of map objects to detect of the picture as measurement parameters. Also I use the picture coordinate of map objects to coincided them and map on the picture by simulating of satellite scanner work. My algorithm of the solution of satellite navigation task found the theoretic researches in the dissertation. It solution the satellite navigation task as automatic process and don’t use addition measurement information. Theoretic jobs and all algorithms tested by the real pictures of Earth. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2011-09-14T15:15:55Z
2011-09-14T15:15:55Z 2010 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/1059
|
|
| Language |
uk
|
|