Учебное пособие. — К.: НТУУ «КПИ», 2011. — 160 с. — ISBN 978-966-622-373-4.Изложено решение навигационной задачи космического аппарата на основе обработки снимка дистанционного зондирования Земли, сделанного им во время орбитального движения. Подход направлен на применение снимков земной поверхности в качестве источника навигационной информации.
Приведены основы контурного анализа. Показаны особенности выделения контурных линий на снимках земной поверхности методами обработки растровых изображений и идентификации их на картографическом материале с помощью методов контурного анализа.
Для студентов высших учебных заведений, которые учатся по направлению подготовки «Авионика».Содержание
Вступление
Основы теории полета космических аппаратов и коррекция параметров их движения
Системы координат, связанные с Землей
Вращение Земли и системы времени
Гринвичская и абсолютная геоцентрическая экваториальные системы
координат
Геоцентрическая и геодезическая системы координат
Орбитальная система координат
Практикум
Моделирование движения космического аппарата в околоземном пространстве
Невозмущенное движение космического аппарата
Уравнения движения космического аппарата
Интегралы уравнений движения
Уравнение орбиты
Скорость спутника
Связь времени с положением тела на орбите
Значение модели невозмущенного движения космического аппарата
Возмущенное движение космического аппарата
Модели движения космического аппарата в околоземном пространстве
Оскулирующие элементы орбиты
Ускорение космического аппарата, вызванное нецентральностью гравитационного поля Земли
Возмущение движения космического аппарата атмосферой Земли
Возмущение движения космического аппарата гравитационными полями Луны и Солнца
Численные методы интегрирования систем дифференциальных уравнений
движения космического аппарата
Практикум
Выводы по разделу
Моделирование работы сканера дистанционного зондирования Земли во время движения космического аппарата на околоземной орбите
Обобщенная модель сканера дистанционного зондирования Земли
Математическая модель процесса съемки земной поверхности
Прямая и обратная задача наблюдения наземного объекта с орбиты
Коррекция параметров модели движения космического аппарата дистанционного зондирования Земли по результатам измерений координат наземных объектов
Метод наименьших квадратов в задаче оценки параметров математической модели движения космического аппарата
Алгоритм уточнения параметров движения космического аппарата на основе снимка дистанционного зондирования Земли
Численное моделирование навигационной задачи космического аппарата
Теория распознавания образов в задаче идентификации элементов снимка земной поверхности и навигационный алгоритм космического аппарата
Автоматический поиск навигационных сигналов на снимке дистанционного зондирования Земли
Методы получения растровых контурных изображений
Масковые фильтры
Статистический фильтр на основе квантиля Стьюдента
Элементы контурного анализа
Представление контуров комплексным цепным кодом
Формирование цепного кода контура на основе бинарного изображения
Классификация цепных кодов
Стандартизация произвольного контура
Эквализация произвольного контура
Операции над контурами
Идентификация цепных кодов выделенных контурных линий растрового изображения на цепном коде эталонного контура
Контурный согласованный фильтр
Определение подобия контуров на основе контурного согласованного фильтра
Фильтрация широкополосного шумового контура
Выявление зашумленных контуров изображения
Нахождение полностью известного контура
Выявление контура с произвольным масштабом
Выявление контура с произвольным смещением элементов и произвольным углом поворота
Идентификация части контура
Экспериментальные исследования
Практикум
Выводы по разделу
Автоматическое геокодирование снимка дистанционного зондирования Земли на основе моделирования эталонного изображения
Квазикореляционный метод идентификации точечных изображений
Зонно-комбинаторный метод идентификации точечных изображений
Геокодирование снимка дистанционного зондирования Земли на основе объединения квазикорреляционного и зонно-комбинаторного методов
Математическое моделирование алгоритмов совмещения точечных изображений
Навигационный алгоритм космического аппарата дистанционного зондирования Земли на основе съемки земной поверхности
Полный навигационный алгоритм космического аппарата дистанционного зондирования Земли на основе результатов съемки земной поверхности
Практическое применение полного навигационного алгоритма космического аппарата
Выводы по разделу
Список литературы
