Оптимизация диспозиции видеокамер для обеспечения максимальной точности вычисления координат природных и искусственных атмосферных объектов при стереонаблюдениях
Рубрика:
| 1Козак, ПН, 2Лапчук, ВП, 2Козак, ЛВ, 2Ивченко, ВМ 1Астрономическая обсерватория Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, Киев, Украина 2Киевский национальный университет имени Тараса Шевченка, Киев, Украина |
| Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2018, 34(6):57-78 |
| Start Page: Инструменты и приборы |
| Язык: украинский |
Аннотация: Рассматривается задача оптимизации размещения пары видеокамер для обеспечения максимальной точности расчета радиуса-вектора и вектора скорости при родных и искусственных объектов в атмосфере и ближнем околоземном пространстве по базисным телевизионным наблюдениям. Исследуется влияние разрешающей способности видеокамер и точности определения положений наблюдательных пунктов на точность вычисления дальности до атмосферного объекта. Выведена формула вычисления относительной погрешности определения дальности в величинах базисного расстояния. Для вычисления погрешностей составляющих радиуса-вектора и вектора скорости объекта используется моделирование прямой задачи с применением метода Монте-Карло. Приводится трехмерное распределение погрешности вычисления координат наблюдаемого объекта. Демонстрируется точность вычисления модуля скорости тела и распределение погрешностей вычисления направления вектора скорости на сфере. Для демонстрации используются результаты вычисления атмосферных кинематических характеристик метеоров. Коротко обсуждаются возможные сферы применения полученных результатов: астрономия, геофизика, физика атмосферы, геодезия, авиация, системы компьютерного зрения. |
| Ключевые слова: видеонаблюдения, метеоры, наблюдения атмосферных объектов, погрешности вычисления вектора скорости, погрешности вычисления дальности, телевизионные стереонаблюдения, точность определения кинематических координат |
References:
1. Козак Л. В., Івченко В. М., Одзимек А. С., Клоков І. С., Козак П. М., Лапчук В. П. Оцінка енергії світіння атмосфери над грозовими розрядами. Космічна наука і технологія. 2012. 18, № 2. С. 33—42.
2. Козак Л., Одзімек А., Івченко В., Козак П., Гала І., Лапчук В. Оптичні ефекти від висотних грозових розрядів в атмосфері Землі. Вісник Київ. нац. ун-ту ім. Тараса Шевченка. Сер. Астрономія. 2016. 1 (53). С. 11—15.
3. Козак П. Н. Анализ методов и точность определения экваториальных координат при цифровой обработке телевизионных наблюдений метеоров. Кинематика и физика небес. тел. 2002. 18, № 5. С. 471—480.
4. Козак П. Н. Векторный метод определения параметров траектории и элементов гелиоцентрической орбиты метеора для телевизионных наблюдений. Кинематика и физика небес. тел. 2003. 19, № 1. С. 62—76.
5. Козак П. М., Козак Л. В. Метод фотометрії слабких метеорів та штучних супутників Землі із спостережень з телевізійними системами суперізокон. Космічна наука і технологія. 2015. 21, № 1. С. 38—47.
6. Bettonvil E. Least squares estimation of a meteor trajectory and radiant with a Gauss-Markov model // Proc. Int. Meteor Conf., Oostmalle, Belgium, 2005. — Eds.: Bastiaens L., Verbert J., Wislez J.-M., Verbeeck C. — International Meteor Organisation. — 2006. — P. 63-73.
7. Brown P., Campbell M. D., Hawkes R. L., Theijsmeijer C., Jones J. Multi-station electro-optical observations of the 1999 Leonid meteor storm. Planetary and Space Science. 2002. 50, N 1. P. 45—55.
8. Fujiwara Y., Ueda M., Kawasaki Y., Nakamura T. TV Observation of the Leonid meteor shower in 2002: First observation of a faint meteor storm. Publ. Astron. Soc. Japan. 2003. 55, Iss. 6. P. 1157—1162.
9. Gorbanev Y. M. Odessa television meteor patrol. Odessa Astron. Publs.. 2009/2010. 22. P. 60—67.
10. Gural P. Algorithms and Software for Meteor Detection. Earth, Moon, and Planets. 2008. 102, Iss. 1-4. P. 69—76.
11. Hajdukova M., Kruchinenko V. G., Kazantsev A. M., Taranucha Ju. G., Rozhilo A. A., Eryomin S. S., Kozak P. N. Perseid meteor stream 1991—1993 from TV observations in Kiev. Earth, Moon, and Planets. 1995. 68. P. 297—301.
12. Iye M., Tanaka M., Yanagisawa M., Ebizuka N., Ohnishi K., Hirose C., Asami N., Komiyama Y., Furusawa H. // SuprimeCam observation of sporadic meteors during Perseids 2004. Publ. Astron. Soc. Japan. 2007. 59. P. 841—855.
13. Koten P. Software for processing of meteor video records // Proc. Int. Conf. Asteroids, Comets, Meteors (ACM’2002), Berlin, Germany. — Ed. B. Warmbein. 2002. P. 197—200.
14. Koten P., Fliegel K., Vitek S., Páta P. Automatic video system for continues monitoring of the meteor activity. Earth, Moon, and Planets. 2011. 108, Iss. 1. P. 69—76.
15. Koten P., Spurny P., Borovicka J., Stork R. Catalogue of video meteor orbits. Part 1 // Publ. of the Astron. Inst. of the Academy of Sc. of the Czech Republic. 2003. N 91. P. 1—32.
16. Kozak P. "Falltng Star": Software for Processing of Double-Station TV Meteor Observations. Earth, Moon, and Planets. 2008. 102, N 1-4. P. 277—283.
17. Kozak P. M., Rozhilo A. A., Taranukha Y. G. Some features of digital kinematic and photometrical processing of faint TV meteors // Proc. Int. Conf. Meteoroids 2001, Kiruna, Sweden. — Ed. Barbara Warmbein. — ESA-SP 495. 2001. P. 337—342.
18. Kozak P., Rozhilo O., Kruchynenko V., Kazantsev A., Taranukha A. Results of processing of Leonids-2002 meteor storm TV observations in Kyiv. Adv. in Space Res. 2007. 39, Iss. 4. P. 619—623.
19. Kozak P. M., Watanabe J. Upward-moving low-light meteor — I. Observation results. Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2017. 467, Iss. 1. P. 793—801.
20. Molau S. The meteor detection software MetRec // Proc. Int. Conf. Meteoroids 1998, Tatranska Lomnika, Slovakia. — Eds. W. J. Baggaley and V. Porubcan. — 1999. — P. 131.
21. Odzimek A., Byr J., Mielniczek M., Pajek M., Struzik P., Novak P. A case study of two sprite events recorded over western Europe. Geophys. Res. Abstracts (EGU General Assembly 2013). 2013. 15. EGU2013-8775-2.
22. SonotaCo A meteor shower cataSog based on video observaSions in 2007—2008 // WGN, Journal of the IMO. 2009. 37:2. P. 55.