10.14489/vkit.2022.12.pp.021-029

DOI: 10.14489/vkit.2022.12.pp.021-029

Обросов К. В., Лисицын В. М., Сафонов В. А.
ПОИСК МАЛОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ НА ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПЕРЕД ЛЕТАТЕЛЬНЫМ АППАРАТОМ
(с. 21-29)

Аннотация. Предложен метод поиска малоразмерных и надводных объектов с неизвестными координатами при использовании на летательном аппарате (ЛА) тепловизионной или другой ИК-системы дистанционного зондирования подстилающей поверхности (ПП) перед ЛА. Описан алгоритм симметричного сканирования ПП полем зрения, который максимизирует ширину полосы поиска с гарантией отсутствия на ней непросмотренных участков. Выведено уравнение симметричного сканирования для определения зависимости ширины полосы поиска от рабочего диапазона дальностей, в пределах которого возможно обнаружение и распознавание объектов. Даны примеры применения уравнения при решении прямой и обратной задач поиска.

Ключевые слова: бортовые оптико-электронные системы; поиск объектов; сканирование поверхности; разрешение на местности.

Obrosov K. V., Lisitsyn V. M., Safonov V. A.
SEARCH FOR SMALL-SIZED OBJECTS ON THE UNDERLYING SURFACE IN FRONT OF THE AIRCRAFT
(pp. 21-29)

Abstract. The method of searching of small-sized ground or surface objects with unknown coordinates is proposed. The search is carried out using the thermal imaging or other IR remote sensing system (RS) of underlying surface (US) in front of the aircraft. The small size of objects requires the use of narrow fields of view for detection and recognition at ranges that allow to carry out operational actions, which are provided for by the flight mission for rescue operations on land and at sea or for aircraft emergency landing on an unprepared site. Two tasks are solved: 1) the maximization of the guaranteed bandwidth of objects searching on US with given characteristics of RS and aircraft speed; 2) the determination of the optimal characteristics of remote sensing systems and aircraft speed for a given search bandwidth of the US.A periodic change in the azimuthal orientation of the narrow field of view (automatic scanning of the US by the field of view of the IR system) is used for solving given tasks. For a given operating range of the IR system the proposed algorithm ensures that the pilot or operator can view the runway on US without “dead” zones (unseen areas). The optimal value of the search effort corresponding to the detection and recognition of objects is determined. The proposed algorithm implements symmetrical scanning (scanned areas of the same shape are formed to the left and right of the flight path on US). The symmetric scanning equation is derived for prediction search efficiency. The solution of given equation makes it possible to find the dependence of the guaranteed search bandwidth on the operating range of ranges in which detection and recognition are possible for given weather conditions. The examples of using the derived equation when searching for objects in simple and difficult weather conditions are given.

Keywords: Onboard optical-electronic systems; Search for objects; Surface scanning; Ground clearance.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

К. В. Обросов, В. М. Лисицын, В. А. Сафонов (ФАУ «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем», Москва, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

K. V. Obrosov, V. M. Lisitsyn, V. A. Safonov (State Research Institute of Aviation Systems, Moscow, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Моделирование поиска-обнаружения-распознавания по тепловизионному изображению с изменяющимся качеством / Л. В. Вишнякова, В. Я. Ким, К. В. Обросов и др. // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2020. № 6. С. 90 – 102. DOI: 10.31857/S0002338820060128
2. Бобин А. В., Обросов К. В., Лисицын В. М., Сикачева М. И. Допплеровская селекция наземных объектов, движущихся со случайными изменениями ориентации вектора скорости // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2021. № 5. С. 143 – 151. DOI: 10.31857/S0002338821050048
3. Исследование эффективности применения ближнего ИК-диапазона в бортовых системах усиленного видения для всепогодной навигации летательных аппаратов / Ю. А. Акопджанян, В. Н. Дрынкин, Э. Я. Фальков и др. // Спецтехника и связь. 2014. № 5. С. 17 – 22.
4. Lane R. The SWIR advantage // Proc. SPIE. Airborne Reconnaissance XIX. 1995. V. 2555. P. 246 – 255.
5. Вопросы дешифрования радиолокационных снимков при радиовидении / П. В. Денисов, С. Э. Зайцев и др. // Радиотехника. 2014. № 7. С. 7 – 14.
6. Оценка и повышение эффективности применения тепловизионных приборов наземного базирования в динамическом режиме работы / В. А. Овсянников и др. // Оборонная техника. 2015. № 7. С. 49 – 63.

Eng

1. Vishnyakova L. V., Kim V. Ya., Obrosov K. V. et al. (2020). Modeling of search-detection-recognition by a thermal imaging image with changing quality. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (6), pp. 90 – 102. [in Russian language] DOI: 10.31857/S0002338820060128
2. Bobin A. V., Obrosov K. V., Lisitsyn V. M., Sikacheva M. I. (2021). Doppler selection of ground objects moving with random changes in the orientation of the velocity vector. Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy upravleniya, (5), pp. 143 – 151. [in Russian language] DOI: 10.31857/S0002338821050048
3. Akopdzhanyan Yu. A., Drynkin V. N., Fal'kov E. Ya. et al. (2014). Investigation of the effectiveness of the use of the near infrared range in on-board enhanced vision systems for all-weather navigation of aircraft Spetstekhnika i svyaz', (5), pp. 17 – 22. [in Russian language]
4. Lane R. (1995). The SWIR advantage. Proceedings of SPIE. Airborne Reconnaissance XIX, Vol. 2555, pp. 246 – 255.
5. Denisov P. V., Zaytsev S. E. et al. (2014). Issues of decoding radar images in radio vision. Radiotekhnika, (7), pp. 7 – 14. [in Russian language]
6. Ovsyannikov V. A. et al. (2015). Evaluation and improvement of the efficiency of the use of groundbased thermal imaging devices in a dynamic mode of operation. Oboronnaya tekhnika, (7), pp. 49 – 63. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/vkit.2022.12.pp.021-029

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/vkit.2022.12.pp.021-029

and fill out the form