• 1990 (Том 4)
  • 1989 (Том 3)
  • 1988 (Том 2)
  • 1987 (Том 1)

Том 37 №1

Содержание

  1. СВЯЗЬ МАГНИТНОГО КОМПАСА И ЗРЕНИЯ У ПТИЦ: В ПОИСКАХ РЕЦЕПТОРНОЙ КЛЕТКИ
  2. ЧТО ДАЛА АДАПТИВНАЯ ОПТИКА ДЛЯ ПОНИМАНИЯ МЕХАНИЗМОВ ЦВЕТОВОГО ЗРЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА
  3. МАГНИТНАЯ НАВИГАЦИЯ ЖИВОТНЫХ, КОНТРАСТНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЗРЕНИЯ И ЗАКОН ВЕБЕРА–ФЕХНЕРА
  4. ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕРАЦИИ КОМАНД ДЛЯ ОКУЛОГРАФИЧЕСКИХ ИНТЕРФЕЙСОВ В УСЛОВИЯХ ВЕСТИБУЛЯРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
  5. "АКУСТИЧЕСКОЕ ОКНО” НА НИЖНЕЙ ЧЕЛЮСТИ ДЕЛЬФИНА: ОЦЕНКА ТОЛЩИНЫ КОСТИ
  6. ИЗМЕНЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И УРОВНЯ КОГЕРЕНТНОСТИ ФОКАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ ЛУКОВИЦЫ КРЫСЫ В ДИНАМИКЕ КСИЛАЗИН-ТИЛЕТАМИНЗОЛАЗЕПАМОВОГО НАРКОЗА
  7. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ БОРТОВОЙ КАМЕРЫ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ПО ВИДЕОДАННЫМ СТЫКОВКИ С МКС

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ БОРТОВОЙ КАМЕРЫ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА ПО ВИДЕОДАННЫМ СТЫКОВКИ С МКС

© 2023 г. В. А. Зинов1,2, И. А. Коноваленко1

1Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН 127051 Москва, Б. Каретный пер., 19/1, Россия
konovalenko@iitp.ru
2Московский физико-технический институт 141707 Долгопрудный, Институтский пер, 9, Россия

Поступила в редакцию 03.10.2022 г.

Радиотехническая система измерения параметров движения при сближении и стыковке “Курс” имеет некоторые недостатки: точность измерения при многократных переотражениях волны может падать; техническая аппаратура имеется на обоих стыкующихся аппаратах (активная и пассивная части), что является дорогостоящим; система затратна по энергетическим ресурсам. Анализ существующих зрительных систем показывает, что такие системы успешно решают задачи визуальной одометрии на БПЛА, роботах и подобных устройствах. Однако для применения таких систем необходимо знать внутренние параметры камеры (калибровка). Классическая калибровка с использованием шаблона типа “шахматная доска” трудновыполнима в космическом пространстве. В данной работе предлагаются методы оценки фокусного расстояния камеры, основанные на анализе имеющейся видеопоследовательности с отснятым процессом сближения космических аппаратов. Предложенные подходы основаны на методе максимального правдоподобия (MLE) и оценке апостериорного максимума (MAP) функционала, зависящего от углов Эйлера и фокусного расстояния. Сравнение результатов применения этих методов показывает достоинства MAP перед MLE и возможность их практического применения.

Ключевые слова: фокусное расстояние, калибровка камеры, стыковка космических аппаратов, автоматическая стыковка, метод максимального правдоподобия, метод апостериорного максимума

DOI: 10.31857/S0235009223010092  EDN: AULKIC

Цитирование для раздела "Список литературы": Зинов В. А., Коноваленко И. А. Автоматическая оценка фокусного расстояния бортовой камеры космического аппарата по видеоданным стыковки с мкс. Сенсорные системы. 2023. Т. 37. № 1. С. 78–88. doi: 10.31857/S0235009223010092
Цитирование для раздела "References": Zinov V. A., Konovalenko I. A. Avtomaticheskaya otsenka fokusnogo rasstoyaniya bortovoi kamery kosmicheskogo apparata po videodannym stykovki s mks [Automatic evaluation of the internal parameters of the onboard camera of a spacecraft from video data of dockings with the iss]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2023. V. 37(1). P. 78–88 (in Russian). doi: 10.31857/S0235009223010092

Список литературы:

  • Бахшиев А.В., Кирпань Н.А., Корбан П.А. Программный комплекс определения пространственной ориентации объектов по телевизионному изобра жению в задаче космической стыковки. Экстремальная робототехника. 2013. С. 288–293.
  • Богуславский А.А., Соколов С.М. Система информационного обеспечения задач сближения, стыковки, посадки космического аппарата на основе компьютерного видения. Механика, управление и информатика. 2011. № 6. С. 140–156.
  • Бохоева Л.А., Курохтин В.Ю. Определение параметров внутренней калибровки камеры системы технического зрения. МЕХАНИКИ XXI ВЕКА. 2016. № 15. С. 133–138.
  • Гошин Е.В., Фурсов В.А. Решение задачи автокалибровки камеры с использованием метода согласованной идентификации. Компьютерная оптика. 2012. Т. 36. № 4. С. 605–610.
  • Коноваленко И.А., Фараджев И.А., Шемякина Ю.А. Оценка точки схода отрезков методом максимального правдоподобия. Вестник ЮУрГУ ММП. 2020. Т. 13. № 1. С. 107–117.
  • Кунина И.А., Гладилин С.А., Николаев Д.П. Слепая компенсация радиальной дисторсии на одиночном изображении с использованием быстрого преобразования Хафа. Компьютерная оптика. 2016. Т. 40. № 3. С. 395–403.
  • Медведев С.Б., Сайгираев Х.У., Сазонов В.В. Моделирование зон неустойчивой работы радиотехнической измерительной системы с активным ответом во время сближения и стыковки космических кораблей с международной космической станцией. Математическое моделирование. 2012. Т. 24. № 2. С. 151–160.
  • Миллер Б.М., Степанян К.В., Попов А.К., Миллер А.Б. Навигация БПЛА на основе последовательностей изображений, регистрируемых бортовой видеокамерой. Автоматика и телемеханика. 2017. № 12. С. 141–153.
  • Мюллер К., Дж. Атман., Троммер Г.Ф. Сопоставление изображений с широкой базовой линией и отслеживание траектории БПЛА при его приближении к окну здания. Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27. № 4. С. 52–68.
  • Попов А.К., Миллер А.Б., Степанян К.В., Миллер Б.М. Моделирование процесса навигации беспилотного летательного аппарата с использованием двух бортовых камер, смещенных по высоте. Сенсорные системы. 2018. Т. 2. № 1. С. 19–25.
  • Сайгираев Х.У., Смирнов А.И., Соколов С.М., Богуславский А.А., Сазонов В.В. Автоматический мониторинг стыковки космического корабля с орбитальной станцией по видеоинформации. Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша. 2004. № 74. С. 23.
  • Fischler M.A., Bolles R.C. Random sample consensus: a paradigm for model fitting with applications to image analysis and automated cartography. Communications of the ACM. 1981. V. 24. № 6. P. 381–395. https://doi.org/10.1145/358669.358692
  • Grush R. Spacex’s crew dragon capsule successfully docks to the ISS for the first time. 2019. URL: https://www.theverge.com/2019/3/3/18244501/spacexcrew-dragon-automatic-docking-international-spacestation-nasa. (accessed: 2021-09-24.)
  • Grush R. Spacex’s crew dragon successfully docks with the space station. 2020. URL: https://www.theverge.com/2020/5/31/21271269/spacex-docking-iss-crewdragon-nasa-success. (accessed: 2021-09-25.)
  • Hartley R. Self-calibration of stationary cameras. International Journal of Computer Vision. 1997. V. 1. № 22. P. 5–23. https://doi.org/10.1023/A:1007957826135
  • Hartley R. In defence of the 8-point algorithm. Proc. of 5th International Conference on Computer Vision. 1995. P. 1064–1070. https://doi.org/10.1109/34.601246
  • Heikkila J. Silven O. A four-step camera calibration procedure with implicit image correction. Proceedings of IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 1997. V. 36. № 4. P. 1106–1112. https://doi.org/10.1109/CVPR.1997.609468
  • Karpenko S., Konovalenko I., Miller A., Miller B., Nikolaev D. Uav control on the basis of 3d landmark bearingonly observations. Sensors. 2015. № 15. P. 29802–29820. https://doi.org/10.3390/s151229768
  • Konovalenko I., Miller A., Miller B., Nikolaev D. Uav navigation on the basis of the feature points detection on underlying surface. In Proceedings of the 29th European Conference on Modeling and Simulation (ECMS 2015). 2015. № 15 P. 499–505. https://doi.org/10.7148/2015-0499
  • Lowe D.G. Object recognition from local scale-invariant features. Proceedings of the Seventh IEEE International Conference on Computer Vision. 1999. V. 2. P. 1150–1157. https://doi.org/10.1109/ICCV.1999.790410
  • Medioni G., Kang S.B. Emerging topics in computer vision. 2004. P. 654.
  • Nelder J.A. and Mead. A simplex method for function minimization. Computer journal. 1965. № 7. P. 308–313. https://doi.org/10.1093/comjnl/7.4.308
  • Stein G. Accurate internal camera calibration using rotation, with analysis of sources of error. Computer Vision, Proceedings, Fifth International Conference on. 1995. https://doi.org/10.1109/ICCV.1995.466781
  • Zhang Z. A flexible new technique for camera calibration. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 2000. V. 22. № 11 P. 1330–1334. https://doi.org/10.1109/34.888718