Оптический канал

Ronin
Сообщений: 18
Зарегистрирован: 24 окт 2015, 22:04

Re: Оптический канал

Сообщение Ronin » 25 окт 2015, 12:29

Kalinkin писал(а):Это формулы для телескопа - т.е. системы которая работает с глазом.
Минимальный кружок рассеяния системы равен r=1.22*(длинна волны)*(фокусное расстояние)/(диаметр входного зрачка).

А теперь пересчитайте это для угловой меры и всё встанет на свои места :)
r/F = sin(teta)~teta (в радианах)
для перевода в угловые секунды радианы *206265
длина волны 0.555е-3 (пусть всё в миллиметрах)
итого
разрешение в угл.сек ~ 206265*1.22*(0.555e-3)/D ~ 140/D

В общем это одна и та же формула (Критерий Рэлея).

maxrez писал(а):А что если использовать сканирующий метод получения снимка? Сделать так, чтобы движение над поверхностью ни мешало а наоборот было условием получения снимка. Как светочувстительный элемент использовать сенсор подобный сенсору в сканере.


Очевидно, время считывания должно быть на порядок меньше выдержки (которая 1/7500 ~ 133мкс для 20см разрешения и 1/15000 ~ 66мкс для 10см) если у нас обычная CCD линейка с последовательным считыванием. Т.е. за 6мкс считать несколько тысяч пикселей - сотни мегагерц! Если есть некий буфер строки - то за время выдержки (66мкс) - десятки мегагерц. В общем по скорости считывания и обработки это труднее простой съёмки кадра и спокойного его разбора (хоть минуту).

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал

Сообщение Kalinkin » 25 окт 2015, 12:39

Формула-та одна, только для нашего случая применять её нельзя.

Ronin
Сообщений: 18
Зарегистрирован: 24 окт 2015, 22:04

Re: Оптический канал

Сообщение Ronin » 25 окт 2015, 12:58

Ejj писал(а):За секунду на орбите ИСЛ смещение - 16 метров. Для пространственного разрешения в 10 см потребуется частота сканирования 160 Гц.


Как это 16м/с, если 1600м/с ?

Kalinkin писал(а):Формула-та одна, только для нашего случая применять её нельзя.


Почему ?
У телескопа есть объектив, для которого и справедлива эта формула, ровно как и для фотообъектива.
В телескоп не только смотрят глазом, но и снимают на камеры.
Просто моя формула в угловой мере, а Ваша - в линейной в фокальной плоскости.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Оптический канал

Сообщение Ejj » 25 окт 2015, 13:08

Ronin писал(а):
Ejj писал(а):За секунду на орбите ИСЛ смещение - 16 метров. Для пространственного разрешения в 10 см потребуется частота сканирования 160 Гц.


Как это 16м/с, если 1600м/с ?

Да, вы правы. Это моя ошибка - в другой теме обсуждали съемку с выдержкой 1/100.
Соответственно смещение 1600 м, для пространственного разрешения 0,1 м потребуется частота 16 кГц.

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал

Сообщение Kalinkin » 25 окт 2015, 13:15

Ronin писал(а):Почему ?
У телескопа есть объектив, для которого и справедлива эта формула, ровно как и для фотообъектива.
В телескоп не только смотрят глазом, но и снимают на камеры.
Просто моя формула в угловой мере, а Ваша - в линейной в фокальной плоскости.


Эта формула справедлива для системы "объектив+окуляр". Когда снимают на телескоп окуляр снимают. И для телескопов это считается частным случаем.
Объектив характеризуется линейным разрешением, которое измеряется в линиях/мм. И зависит оно от фокусного расстояния. В вашей формуле его нет, так что применять её не корректно.

Ronin
Сообщений: 18
Зарегистрирован: 24 окт 2015, 22:04

Re: Оптический канал

Сообщение Ronin » 25 окт 2015, 13:26

Kalinkin писал(а):Эта формула справедлива для системы "объектив+окуляр". Когда снимают на телескоп окуляр снимают. И для телескопов это считается частным случаем.
Объектив характеризуется линейным разрешением, которое измеряется в линиях/мм. И зависит оно от фокусного расстояния. В вашей формуле его нет, так что применять её не корректно.


где в моей формуле характеристика окуляра ?
чтобы перевести угловое разрешение в миллиметры на матрице - берём синус угла и умножаем на фокусное расстояние.
выражение в угловой мере универсальнее с точки зрения отвязки от фокусного расстояния (для обсуждения характеристик других систем).

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал

Сообщение Kalinkin » 25 окт 2015, 13:56

Ronin писал(а):
Kalinkin писал(а):Эта формула справедлива для системы "объектив+окуляр". Когда снимают на телескоп окуляр снимают. И для телескопов это считается частным случаем.
Объектив характеризуется линейным разрешением, которое измеряется в линиях/мм. И зависит оно от фокусного расстояния. В вашей формуле его нет, так что применять её не корректно.


где в моей формуле характеристика окуляра ?
чтобы перевести угловое разрешение в миллиметры на матрице - берём синус угла и умножаем на фокусное расстояние.
выражение в угловой мере универсальнее с точки зрения отвязки от фокусного расстояния (для обсуждения характеристик других систем).


Я чего-то не понимаю, зачем отвязываться от фокусного расстояния, если нам работать с кружком конечного диаметра?
И разговор шёл о том, что диаметр Входного зрачка должен быть 70мм. Так вот он будет другим, и зависеть будет напрямую от фокуса.

risele
Сообщений: 9
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 12:46

Re: Оптический канал

Сообщение risele » 25 окт 2015, 22:00

А не хотите вставить в тракт адаптивное зеркальце? Как раз скомпенсирует всевозможные искажения.
Есть такая компания - http://www.okotech.com/ чьи адаптивные зеркала летали в космос. И шеф её - Глеб Вдовин - мой коллега и в РНФ от нашей лабы и сотрудничества с ним как раз ушел сейчас грант на адаптивную оптику для летающих телескопчиков именно с целью компенсации искажений (тех, которые после взлета могут возникнуть).

С большой вероятностью для этих целей можно будет не только халявное зеркало раздобыть, но и халявные рабочие руки, ибо Вдовин с моим шефом начальствуют на ИТМОшной кафедре адаптивной оптики по технической части. Можно закинуть туда задачу на пару дипломов. С шефом я обсудил этот вопрос уже, он за, но при условии, что финансирование придет откуда-то со стороны. В этом вопросе я верю в ЗеленогоКота и кого-нибудь еще.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Оптический канал

Сообщение gionov » 25 окт 2015, 22:26

Чем проще, тем надёжнее, давайте обойдёмся без адаптивной оптики. Только предусмотрим возможность фокусировки.
Если взять мой ротор, то можно сделать возможность двигать его ось для фокусировки. При этом можно вообще обойтись без затвора, оставив лишь щелевую диафрагму перед ротором. Изображение будет через неё "намазываться" на ПЗС матрицу. Если высота 15 км, а фокусное расстояние 1.5 м, то скорость движения ПЗС матрицы за щелью будет в 10000 раз меньше скорости аппарата, то есть около 15 см/с. Если щель шириной 1.5 мм, то получится выдержка 0.01 с, а если увеличить её ширину до 1.5 см, то выдержка увеличится до 0.1 с.
Можно сделать вообще эту щель постоянной и вмонтировать туда стекло, тогда ротор с электроникой можно держать в газовой атмосфере что благоприятно для бытовой электроники и для охлаждения. Вращение ротора будет создавать конвективные потоки внутри кожуха и способствовать охлаждению.

Аватар пользователя
Megakoteyka
Сообщений: 15
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 11:56

Re: Оптический канал

Сообщение Megakoteyka » 26 окт 2015, 01:04

maxrez писал(а):Кроме того, нет гарантии, что SMD компоненты выдержат перегрузки и вибрации при старте ракеты-носителя.

Корпуса BGA в космосе не используют (по крайней мере у нас) - от вибраций плата изгибается и BGA отваливается. А всякие резисторы, кондеры, генераторы, микросхемы флэш-памяти, оптроны и прочее уже давно применяют без проблем.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Оптический канал

Сообщение maxrez » 26 окт 2015, 01:13

Megakoteyka писал(а):
maxrez писал(а):Кроме того, нет гарантии, что SMD компоненты выдержат перегрузки и вибрации при старте ракеты-носителя.

Корпуса BGA в космосе не используют (по крайней мере у нас) - от вибраций плата изгибается и BGA отваливается. А всякие резисторы, кондеры, генераторы, микросхемы флэш-памяти, оптроны и прочее уже давно применяют без проблем.


Да, знаю. Коллеги уже давно на наших приборах используют SMD. Проблема может быть ещё в том, как детали паять. Например, ESA не рекомендует паять SMD на золотое покрытие, поскольку контакт золото-олово довольно хрупок. Я лишь о том говорю, что всё-таки потребительская электроника это потребительская электроника. И потрошить её и устанавливать платы в космический аппарат чревато проблемами.

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Оптический канал

Сообщение BarsMonster » 26 окт 2015, 07:44

risele писал(а):А не хотите вставить в тракт адаптивное зеркальце? Как раз скомпенсирует всевозможные искажения.


Какие еще возможные искажения? Мы же в вакууме работаем.
А датчик волнового фронта на основе чего работать будет в наших условиях?

sadfromspb
Сообщений: 4
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 15:50

Re: Оптический канал

Сообщение sadfromspb » 27 окт 2015, 19:39

Ejj писал(а):
Kalinkin писал(а): И получим отличный кадр в соотношении спичечный коробок/футбольное поле. Что дальше с ним делать?

gionov расчитывает этим "спичечным коробком" точно накрыть объект съемки.
А вращением платформы, на которой стоит камера, то есть самой АМС, компенсировать ее пространственное перемещение за время снимка.
Идея, которая мне нравится, но вот в ее реализуемости очень большие сомнения.

Такая детализация сильно огорчит конспирологов по части американских миссий. =)

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Оптический канал

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 03:11

удалил. было не в тему.
Последний раз редактировалось Nick 28 окт 2015, 22:08, всего редактировалось 2 раз.
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Оптический канал

Сообщение Nick » 28 окт 2015, 03:23

если говорить о готовом доступном фарше фотоаппарата http://www.sony.ru/electronics/cyber-sh ... ifications.
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Оптический канал

Сообщение Ejj » 28 окт 2015, 09:43

Nick писал(а):Особенностью такой орбиты является небольшая высота орбиты в перицентре над поверхностью Луны - всего около 15 км.

"Ты только не обижайся - я тебе одну умную вещь скажу." ((с) Ф.Мкртчан)
Баллистику давайте обсуждать в "Баллистическом обосновании". Оптику - в "Оптике".
А иначе толка не будет, а будет птичий базар.

Так что просьба - потри свой пост тут и перенеси в "Баллистическое обоснование", к примеру: viewforum.php?f=73 или в "Возможные схемы полета" по соседству: viewtopic.php?f=63&p=378#p378
Спасибо!

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Оптический канал

Сообщение maxrez » 28 окт 2015, 18:58

Nick писал(а):если говорить о готовом доступном фарше фотоаппарата http://www.sony.ru/electronics/cyber-sh ... ifications.

Если уж на то пошло, то лучше обратить внимание на продукцию фирмы http://www.softhard.sk ныне www.Ximea.com Наши соотечественники занимающиеся разработкой фото и видео модулей для различных нужд. Я думаю, что они вполне способны разработать камеру под наши нужды. Имеет смысл связаться с ними. Хотя бы просто для консультации. Только без потрохов от зеркалок!

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Оптический канал

Сообщение BarsMonster » 28 окт 2015, 19:37

maxrez писал(а):
Nick писал(а):если говорить о готовом доступном фарше фотоаппарата http://www.sony.ru/electronics/cyber-sh ... ifications.

Если уж на то пошло, то лучше обратить внимание на продукцию фирмы http://www.softhard.sk ныне http://www.Ximea.com Наши соотечественники занимающиеся разработкой фото и видео модулей для различных нужд. Я думаю, что они вполне способны разработать камеру под наши нужды. Имеет смысл связаться с ними. Хотя бы просто для консультации. Только без потрохов от зеркалок!


Соотечественники - в смысле Словакия? :-) Да, известная компания. Из недостатков - работа по USB, это не то, что в идеале хотелось бы слать в космос (чем серьезнее БЦВМ - тем меньше шансов там увидеть USB + 2 микросхемы преобразования интерфейса на пути сигнала с обоих сторон, под радиацией - серьёзное снижение надежности). Разработка уникальной электроники под заказ у них - будет чудовищно дорога. И они делают только электронику и корпус, без оптики.

В любом случае, потроха зеркалок на повестке дня точно не стоят. Большие матрицы продаются свободно, и цветные, и ЧБ.

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Оптический канал

Сообщение maxrez » 28 окт 2015, 19:51

BarsMonster писал(а):Соотечественники - в смысле Словакия? :-) Да, известная компания. Из недостатков - работа по USB, это не то, что в идеале хотелось бы слать в космос (чем серьезнее БЦВМ - тем меньше шансов там увидеть USB + 2 микросхемы преобразования интерфейса на пути сигнала с обоих сторон, под радиацией - серьёзное снижение надежности). Разработка уникальной электроники под заказ у них - будет чудовищно дорога. И они делают только электронику и корпус, без оптики.

В любом случае, потроха зеркалок на повестке дня точно не стоят. Большие матрицы продаются свободно, и цветные, и ЧБ.


Фирма-то Словацкая а вот основатели Русские. :) Там не все камеры по USB работают. Но согласен, что коммуникационные порты и протоколы нужно выбирать под наши нужды а не пихать то что есть в продаже. Разработка с нуля действительно дорога. Только вот проект - то не коммерческий и очень интересный. Кто знает, может они захотят в нём участвовать? Может просто консультациями помогут. Всякая помощь важна.
Как пример приведу Словацкий спутник SkCube. Организаторы проекта провели мощную рекламную кампанию. В итоге некоторые фирмы согласились помочь с конструкцией спутника безвозмездно. Некоторые изготавливают детали механической конструкции, некоторые разрабатывают модули систем спутника.
Тут всё просто, надо с ними связаться и спросить. Захотят помочь - отлично! Не захотят - не страшно.

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал

Сообщение Kalinkin » 28 окт 2015, 21:45

Я тут прикинул по вопросу смаза.

Используя формулу определения скорости перемещения изображения по фокальной плоскости:

(Скорость фок. пл)=(Скорость спутника)* (фокусное расстояние)/(высота съёмки)

Используя ранее описанные исходные данные,получим что для пикселя 5 мкм потребуется выдержка 1/16000, чтобы избежать смаза(из критерия величина смаза=размеру пикселя).

Это геометрическое условие, без учёта требуемой экспозиции.

Так что необходимо будет установить компенсатор смаза.

Предлагаю обсуждать это в отдельной теме viewtopic.php?f=80&t=39.


Вернуться в «Обоснование выбора целевой аппаратуры»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость