«РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ

«РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ

The goal of this work is to investigate a possibility to improve an accuracy and reliability of in-flight geometric calibration of the spacecraft’s imaging complex with use of known or unknown landmarks. Here calibration is interpreted as making more precise mutual attitude of the onboard imaging ca...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2025
Автор: Tkachenko, A.I.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2025
Теми:
польотне геометричне калібрування
космічний апарат
знімальна камера
зоряний давач
відомі та невідомі наземні маркери
розмитий спостережник
координатна прив’язка
Онлайн доступ:https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/645
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Problems of Control and Informatics

Репозитарії

Problems of Control and Informatics
id oai:ojs2.jais.net.ua:article-645
record_format ojs
institution Problems of Control and Informatics
baseUrl_str
datestamp_date 2025-10-08T20:40:34Z
collection OJS
language English
topic польотне геометричне калібрування
космічний апарат
знімальна камера
зоряний давач
відомі та невідомі наземні маркери
розмитий спостережник
координатна прив’язка
spellingShingle польотне геометричне калібрування
космічний апарат
знімальна камера
зоряний давач
відомі та невідомі наземні маркери
розмитий спостережник
координатна прив’язка
Tkachenko, A.I.
«РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ
topic_facet польотне геометричне калібрування
космічний апарат
знімальна камера
зоряний давач
відомі та невідомі наземні маркери
розмитий спостережник
координатна прив’язка
in-flight geometric calibration
spacecraft
imaging camera
star tracker
known and unknown landmarks
fuzzy observer
geo-referencing
format Article
author Tkachenko, A.I.
author_facet Tkachenko, A.I.
author_sort Tkachenko, A.I.
title «РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ
title_short «РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ
title_full «РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ
title_fullStr «РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ
title_full_unstemmed «РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ
title_sort «розмите» оцінювання параметрів польотного геометричного калібрування
title_alt «FUZZY» ESTIMATING OF THE IN-FLIGHT GEOMETRIC CALIBRATION PARAMETERS
description The goal of this work is to investigate a possibility to improve an accuracy and reliability of in-flight geometric calibration of the spacecraft’s imaging complex with use of known or unknown landmarks. Here calibration is interpreted as making more precise mutual attitude of the onboard imaging camera and star tracker in a space-craft’s body. It is a necessary part of preparing of the optical-electronic complex for imaging and geo-referencing of the ground objects. Received snapshots and readings of star tracker and GPS are working up on the ground. In calibration, snapshots of known or, in principle, unknown landmarks are used. There exist methods of in-flight geometric calibration on the base of forming measuring equations of various physical origin. These equations are solved by means of least square method. Usually equations of known landmarks are used, but problem’s decisions with attracting of unknown landmarks are possible. In this work, approach to the solution of the in-flight geometric calibration problem using not least square method but formulas of fuzzy observer is proposed. In many cases such an approach allows to dilute negative influence of disturbances and sensor errors onto accuracy of the estimation of calibration parameters is offered. Essential peculiarity of observer’s realization process is its recursive character. Received estimates are made more precise by taking into account not the whole manifold of received snapshots at once, but each snapshot successively. Such an approach allows to improve convergence of estimates. As in this case estimated parameters of calibration are constant, a stage of prognosis peculiar for such algorithms is not necessary and only update procedure is used. Presentation and arguments are provided with sufficient volume of computer simulation. They confirm above mentioned advantages of fuzzy observer as compared with least square method for in-flight geometric calibration.
publisher V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine
publishDate 2025
url https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/645
work_keys_str_mv AT tkachenkoai fuzzyestimatingoftheinflightgeometriccalibrationparameters
AT tkachenkoai rozmiteocínûvannâparametrívpolʹotnogogeometričnogokalíbruvannâ
first_indexed 2025-10-30T02:49:32Z
last_indexed 2025-10-30T02:49:32Z
_version_ 1847373408386416640
spelling oai:ojs2.jais.net.ua:article-6452025-10-08T20:40:34Z «FUZZY» ESTIMATING OF THE IN-FLIGHT GEOMETRIC CALIBRATION PARAMETERS «РОЗМИТЕ» ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПОЛЬОТНОГО ГЕОМЕТРИЧНОГО КАЛІБРУВАННЯ Tkachenko, A.I. польотне геометричне калібрування космічний апарат знімальна камера зоряний давач відомі та невідомі наземні маркери розмитий спостережник координатна прив’язка in-flight geometric calibration spacecraft imaging camera star tracker known and unknown landmarks fuzzy observer geo-referencing The goal of this work is to investigate a possibility to improve an accuracy and reliability of in-flight geometric calibration of the spacecraft’s imaging complex with use of known or unknown landmarks. Here calibration is interpreted as making more precise mutual attitude of the onboard imaging camera and star tracker in a space-craft’s body. It is a necessary part of preparing of the optical-electronic complex for imaging and geo-referencing of the ground objects. Received snapshots and readings of star tracker and GPS are working up on the ground. In calibration, snapshots of known or, in principle, unknown landmarks are used. There exist methods of in-flight geometric calibration on the base of forming measuring equations of various physical origin. These equations are solved by means of least square method. Usually equations of known landmarks are used, but problem’s decisions with attracting of unknown landmarks are possible. In this work, approach to the solution of the in-flight geometric calibration problem using not least square method but formulas of fuzzy observer is proposed. In many cases such an approach allows to dilute negative influence of disturbances and sensor errors onto accuracy of the estimation of calibration parameters is offered. Essential peculiarity of observer’s realization process is its recursive character. Received estimates are made more precise by taking into account not the whole manifold of received snapshots at once, but each snapshot successively. Such an approach allows to improve convergence of estimates. As in this case estimated parameters of calibration are constant, a stage of prognosis peculiar for such algorithms is not necessary and only update procedure is used. Presentation and arguments are provided with sufficient volume of computer simulation. They confirm above mentioned advantages of fuzzy observer as compared with least square method for in-flight geometric calibration. Мета цієї роботи — дослідження можливостей поліпшення точності та надійності польотного геометричного калібрування знімального комплексу космічного апарата з використанням відомих або невідомих наземних маркерів. Калібрування трактується як уточнення взаємного кутового положення бортової знімальної камери і зоряного давача у тілі космічного апарата. Це обов’язкова частина підготовки знімального комплексу до знімання і координатної прив’язки наземних об’єктів. Отримані знімки і показники зоряного давача та GPS обробляються на землі. При калібруванні використовуються знімки відомих або незаданих наземних маркерів. Існують методи польотного геометричного калібрування на основі формування рівнянь вимірювання різного фізичного походження і розв’язання цих рівнянь методом найменших квадратів. Звичайно, використовуються знімки заданих наземних маркерів, але можливі розв’язки задачі із залученням невідомих маркерів. Запропоновано підхід до отримання розв’язку задачі польотного геометричного калібрування з використанням не методу найменших квадратів, а формул розмитого спостережника. Такий підхід дозволяє у багатьох випадках послабити негативний вплив збурень і похибок чутливих елементів на точність оцінок параметрів калібрування. Суттєвою особливістю процесу реалізації спостережника є його рекурентний характер. Отримані оцінки уточнюються не за сукупністю отриманих знімків одразу, а за кожним знімком послідовно. Такий прийом дозволяє поліпшити збіжність оцінок, оскільки в даному разі оцінювані параметри калібрування сталі, нема потреби у властивому для подібних алгоритмів етапі прогнозу і використовується лише процедура оновлення. Виклад і аргументи супроводжуються значним об’ємом комп’ютерного моделювання і аналізом його результатів. Вони підтверджують згадані вище переваги розмитого спостережника у порівнянні з методом найменших квадратів для польотного геометричного калібрування. V.M. Glushkov Institute of Cybernetics of NAS of Ukraine 2025-10-08 Article Article application/pdf https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/645 10.1615/JAutomatInfScien.v51.i3.50 Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; Том 64 № 2 (2019): Міжнародний науково-технічний журнал "Проблеми керування та інформатики"; 121-129 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics; Том 64 № 2 (2019): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 121-129 International Scientific Technical Journal "Problems of Control and Informatics"; Vol. 64 No. 2 (2019): International Scientific and Technical Journal "PROBLEMS OF CONTROL AND INFORMATICS"; 121-129 2786-6505 2786-6491 en https://jais.net.ua/index.php/files/article/view/645/715 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Схожі ресурси