СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ

СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ

Вступ. У країнах-лідерах космічної галузі інтенсивно ведуться роботи зі створення сервісних космічних апаратів для інспекції та обслуговування некооперованих космічних апаратів, які не оснащено спеціальними засобами для стикування. Застосування оптичних систем, так званих систем технічного зору, виз...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2021
Main Authors: Gubarev, Vyacheslav, Volosov, Viktor, Salnikov, Nikolay, Shevchenko, Vladimir, Melnychuk, Sergiy, Maksymyuk, Lyubov
Format: Article
Language:English
Published: PH “Akademperiodyka” 2021
Subjects:
системи технічного зору
положення та орієнтація космічних апаратів
некооперовані космічні апарати
еліпсоїдальне оцінки
нелінійні динамічні системи
обернені задачі
методи розпізнавання з навчанням
Online Access:https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/54
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Science and Innovation

Institution

Science and Innovation
id oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-54
record_format ojs
institution Science and Innovation
baseUrl_str
datestamp_date 2022-02-12T13:35:44Z
collection OJS
language English
topic системи технічного зору
положення та орієнтація космічних апаратів
некооперовані космічні апарати
еліпсоїдальне оцінки
нелінійні динамічні системи
обернені задачі
методи розпізнавання з навчанням
spellingShingle системи технічного зору
положення та орієнтація космічних апаратів
некооперовані космічні апарати
еліпсоїдальне оцінки
нелінійні динамічні системи
обернені задачі
методи розпізнавання з навчанням
Gubarev, Vyacheslav
Volosov, Viktor
Salnikov, Nikolay
Shevchenko, Vladimir
Melnychuk, Sergiy
Maksymyuk, Lyubov
СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ
topic_facet системи технічного зору
положення та орієнтація космічних апаратів
некооперовані космічні апарати
еліпсоїдальне оцінки
нелінійні динамічні системи
обернені задачі
методи розпізнавання з навчанням
computer vision systems
relative pose estimation
non-cooperative spacecrafts
ellipsoidal estimates
nonlinear dynamical systems
inverse problems
image recognition
format Article
author Gubarev, Vyacheslav
Volosov, Viktor
Salnikov, Nikolay
Shevchenko, Vladimir
Melnychuk, Sergiy
Maksymyuk, Lyubov
author_facet Gubarev, Vyacheslav
Volosov, Viktor
Salnikov, Nikolay
Shevchenko, Vladimir
Melnychuk, Sergiy
Maksymyuk, Lyubov
author_sort Gubarev, Vyacheslav
title СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ
title_short СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ
title_full СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ
title_fullStr СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ
title_full_unstemmed СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ
title_sort система технічного зору для визначення взаємного положення космічних апаратів при зближенні та стикуванні
title_alt COMPUTER VISION SYSTEM FOR SPACECRAFT RELATIVE POSE DETERMINATION DURING RENDEZVOUS AND DOCKING
description Вступ. У країнах-лідерах космічної галузі інтенсивно ведуться роботи зі створення сервісних космічних апаратів для інспекції та обслуговування некооперованих космічних апаратів, які не оснащено спеціальними засобами для стикування. Застосування оптичних систем, так званих систем технічного зору, визначення положення дозволяють здійснити автоматичне зближення і стикування з некооперованим космічним апаратом. Проблематика. На сьогодні проблема розпізнавання за відеозображенням взаємного положення космічних апаратів при зближенні і стикуванні, ще не має ефективного розв’язання. Під ефективністю розуміється виконання технічних вимог до бортової системи технічного зору за точністю та швидкодією при допустимих обсягах обчислень і збереження інформації. Тому актуальним є побудова системи технічного зору, створення відповідного математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення з перевіркою запропонованих рішень у стендових випробуваннях. Систему призначено для автоматичного зближення і стикування з некооперованим космічним апаратом. Мета. Розробка науково-технічних основ побудови системи технічного зору та методів розв’язання задачі визначення положення космічного апарата відносно некооперованого космічного апарата, створення математичного опису процесу зближення та стиковки, а також програмно-алгоритмічного забезпечення системи технічного зору, що задовольняє задані вимоги. Матеріали й методи. Використано методи фільтрації та обробки цифрових зображень, комп’ютерної графіки, динаміки космічних апаратів, методи еліпсоїдального оцінювання стану нелінійних динамічних систем, методи розв’язування систем нелінійних рівнянь, методи теорії графів та навчання. Результати. Створено математичне, алгоритмічне та програмно-технічне забезпечення системи технічного зору для визначення положення та орієнтації космічного апарата відносно некооперованого космічного апарата, придатне для практичного застосування. Висновки. Проведені випробування системи технічного зору на стенді показали працездатність запропонованих науково-технічних рішень та можливість використання їх на практиці.
publisher PH “Akademperiodyka”
publishDate 2021
url https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/54
work_keys_str_mv AT gubarevvyacheslav sistematehníčnogozorudlâviznačennâvzaêmnogopoložennâkosmíčnihaparatívprizbližennítastikuvanní
AT volosovviktor sistematehníčnogozorudlâviznačennâvzaêmnogopoložennâkosmíčnihaparatívprizbližennítastikuvanní
AT salnikovnikolay sistematehníčnogozorudlâviznačennâvzaêmnogopoložennâkosmíčnihaparatívprizbližennítastikuvanní
AT shevchenkovladimir sistematehníčnogozorudlâviznačennâvzaêmnogopoložennâkosmíčnihaparatívprizbližennítastikuvanní
AT melnychuksergiy sistematehníčnogozorudlâviznačennâvzaêmnogopoložennâkosmíčnihaparatívprizbližennítastikuvanní
AT maksymyuklyubov sistematehníčnogozorudlâviznačennâvzaêmnogopoložennâkosmíčnihaparatívprizbližennítastikuvanní
AT gubarevvyacheslav computervisionsystemforspacecraftrelativeposedeterminationduringrendezvousanddocking
AT volosovviktor computervisionsystemforspacecraftrelativeposedeterminationduringrendezvousanddocking
AT salnikovnikolay computervisionsystemforspacecraftrelativeposedeterminationduringrendezvousanddocking
AT shevchenkovladimir computervisionsystemforspacecraftrelativeposedeterminationduringrendezvousanddocking
AT melnychuksergiy computervisionsystemforspacecraftrelativeposedeterminationduringrendezvousanddocking
AT maksymyuklyubov computervisionsystemforspacecraftrelativeposedeterminationduringrendezvousanddocking
first_indexed 2025-09-24T17:18:56Z
last_indexed 2025-09-24T17:18:56Z
_version_ 1850410820897341440
spelling oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-542022-02-12T13:35:44Z СИСТЕМА ТЕХНІЧНОГО ЗОРУ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ ВЗАЄМНОГО ПОЛОЖЕННЯ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ ПРИ ЗБЛИЖЕННІ ТА СТИКУВАННІ COMPUTER VISION SYSTEM FOR SPACECRAFT RELATIVE POSE DETERMINATION DURING RENDEZVOUS AND DOCKING Gubarev, Vyacheslav Volosov, Viktor Salnikov, Nikolay Shevchenko, Vladimir Melnychuk, Sergiy Maksymyuk, Lyubov системи технічного зору положення та орієнтація космічних апаратів некооперовані космічні апарати еліпсоїдальне оцінки нелінійні динамічні системи обернені задачі методи розпізнавання з навчанням computer vision systems relative pose estimation non-cooperative spacecrafts ellipsoidal estimates nonlinear dynamical systems inverse problems image recognition Вступ. У країнах-лідерах космічної галузі інтенсивно ведуться роботи зі створення сервісних космічних апаратів для інспекції та обслуговування некооперованих космічних апаратів, які не оснащено спеціальними засобами для стикування. Застосування оптичних систем, так званих систем технічного зору, визначення положення дозволяють здійснити автоматичне зближення і стикування з некооперованим космічним апаратом. Проблематика. На сьогодні проблема розпізнавання за відеозображенням взаємного положення космічних апаратів при зближенні і стикуванні, ще не має ефективного розв’язання. Під ефективністю розуміється виконання технічних вимог до бортової системи технічного зору за точністю та швидкодією при допустимих обсягах обчислень і збереження інформації. Тому актуальним є побудова системи технічного зору, створення відповідного математичного, алгоритмічного та програмного забезпечення з перевіркою запропонованих рішень у стендових випробуваннях. Систему призначено для автоматичного зближення і стикування з некооперованим космічним апаратом. Мета. Розробка науково-технічних основ побудови системи технічного зору та методів розв’язання задачі визначення положення космічного апарата відносно некооперованого космічного апарата, створення математичного опису процесу зближення та стиковки, а також програмно-алгоритмічного забезпечення системи технічного зору, що задовольняє задані вимоги. Матеріали й методи. Використано методи фільтрації та обробки цифрових зображень, комп’ютерної графіки, динаміки космічних апаратів, методи еліпсоїдального оцінювання стану нелінійних динамічних систем, методи розв’язування систем нелінійних рівнянь, методи теорії графів та навчання. Результати. Створено математичне, алгоритмічне та програмно-технічне забезпечення системи технічного зору для визначення положення та орієнтації космічного апарата відносно некооперованого космічного апарата, придатне для практичного застосування. Висновки. Проведені випробування системи технічного зору на стенді показали працездатність запропонованих науково-технічних рішень та можливість використання їх на практиці. Introduction. The leading countries of the space industry are intensively working to create service spacecraft for inspection and servicing of non-cooperative spacecraft without special docking devices. The use of optical systems, the so-called computer vision systems, for determination of the position allows automatic approaching and docking with a non-cooperative spacecraft. Prcontrol systemlem statement. Development of efficient methods of vision-based relative pose estimation of spacecraft is currently an urgent prcontrol systemlem. In this paper, we consider the criteria for the effectiveness of the solution to be in accordance with the technical requirements for the system in terms of accuracy and performance. Purpose. The purpose of this research is to design a general system architecture, to create a mathematical model of the mutual approach dynamics, to develop methods for solving the prcontrol systemlem of determining the relative position of a solid body, as well as software and algorithmic support. Materials and Methods. Image processing methods, computer graphics, orbital dynamics, ellipsoidal estimation of nonlinear dynamical systems, methods of solving nonlinear systems, methods of graph theory and learning. Results. General schemes and approaches that ensure the fulfillment of tasks are proposed. Mathematical methods and algorithms that implement the general scheme for solving the prcontrol systemlem are described. Conclusions. Bench tests showed the possibility of applying the proposed methods and technical solutions to meet the technical requirements. PH “Akademperiodyka” 2021-04-27 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/54 10.15407/scine17.02.050 Science and Innovation; Том 17 № 2 (2021): Science and innovation; 50-63 Science and Innovation; Vol. 17 No. 2 (2021): Science and innovation; 50-63 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/54/40 Copyright (c) 2021 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website).

Similar Items