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...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
PH “Akademperiodyka”
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/54 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Science and Innovation |
Репозитарії
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). |