CC BY
1
УДК 528.851
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-8-307-308
СПОСОБЫ КВАЛИМЕТРИИ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВОЙ ВИДЕОИНФОРМАЦИИ
ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЙ
Е.В. Чаусов, В.А. Коломоец
В статье представлены основные показатели качества бортовых систем передачи цифровой видеоинформации и систематизированы способы их оценивания с учетом специфики передачи цифровой видеоинформации при проведении летных испытаний беспилотных летательных аппаратов. Показаны основные расчетные соотношения и формулы, по которым рассчитывают оцениваемые показатели бортовых систем передачи цифровой видеоинформации.
Ключевые слова: система передачи видеоинформации, вероятность битовой ошибки, пропускная способность, широкополосный радиоканал, квалиметрия систем видеоинформации.
Неоспоримым преимуществом современных беспилотных летательных аппаратов (БЛА), решающих задачи оптической разведки, является возможность передачи в реальном масштабе времени (РМВ) информации, получаемой бортовыми цифровыми оптико-электронными системами (ЦОЭС) БЛА, на наземный пункт приема и обработки информации (НППОИ) [1-4]. Многодиапазонность (возможность работы одновременно в нескольких спектральных диапазонах), высокая информативность и производительность современных ЦОЭС обуславливают значительный объем информации, регистрируемой такими системами и подлежащей передаче на НППОИ в РМВ [5-8].
Объем несжатой видеоинформации, регистрируемой для каждой цветовой компоненты видимого канала или монохромного инфракрасного канала ЦОЭС, вычисляется по формуле [9, 10]:
Vy, Cb. Cr, IR = FLCNt, (1)
где F - частота кадров в секунду; L, C - количество строк и столбцов светочувствительных пикселей матрицы ЦОЭС соответственно; t - длительность съемки с секндах; N - количество бит на пиксель.
Суммарный объем несжатой видеоинформации, поступающей от ЦОЭС, имеющей видимый и инфракрасный (ИК) каналы, определяется в соответствии с выражением [9, 10]:
V=Vvis +VIR =VY +Va +Vcr )+VIR , (2)
где Vvis - объем информации, формируемый видимым каналом; Vir - объем информации, формируемый ИК каналом; Vy - объем информации для компоненты яркости; Ver - объем информации с учетом субдискретизации для красной цветоразностной компоненты; Veb - объем информации с учетом субдискретизации для синей цветораз-ностной компоненты.
С учетом сжатия формула (2) преобразуется к виду [9, 10]:
Vs= V, (3)
e
где e - среднее значение степени сжатия информации.
Так, объем видеоинформации, регистрируемой за 1 час аэросъемки ЦОЭС, характеризующейся наличием видимого канала со светочувствительной матрицей размером L*C=4000*3000 пикселей, инфракрасного канала с матрицей размером L*C=1280*640 пикселей, аналого-цифрового преобразователя разрядностью N=8 бит на каждый канал, частотой кадров F=25 Гц и коэффициентом сжатия информации e=5, составляет 660 Гб.
В этих условиях высокие требования предъявляются к бортовым системам цифровой передачи информации (БСЦПИ), которые должны обеспечивать высокое качество передачи информации с минимально допустимыми искажениями при малых затратах энергии, низкой стоимости оборудования и при использовании в его производстве простых конструкторских и технологических решений [11, 12] .
Современные БСЦПИ обеспечивают передачу больших цифровых информационных потоков по линии «БЛА-НППОИ» через широкополосные радиоканалы (ШРК) в УКВ диапазоне частот с использованием различных видов модуляции, кодирования, способов расширения спектра и обработки цифровых сигналов [9].
Подтверждение характеристик качества БСЦПИ при проведении испытаний является основным этапом создания БЛА [13]. Номенклатура показателей качества БСЦПИ БЛА и методические подходы к их квалиметрии в целом аналогичны тем, которые используются при проведении испытаний бортовых систем радиосвязи. Однако особенности цифровой передачи видеоинформации, ее большой объем и высокие требования к сохранению дешиф-ровочных свойств видеоинформации после ее передачи по радиоканалу на НППОИ затрудняют использование типовых методик испытаний бортовых систем радиосвязи для оценивания характеристик БСЦПИ БЛА [14-16]. Поэтому исследование способов оценивания основных показателей качества БСЦПИ при проведении испытаний БЛА с учетом специфики цифровой передачи видеоинформации является актуальной задачей.
Основными показателями качества БСЦПИ БЛА являются [9, 10]:
1. Вероятность появления ошибочного бита Рь (или вероятность битовой ошибки, частота битовых ошибок, коэффициент ошибок по битам, BER) - отношение числа битовых ошибок к общему числу бит, переданных за время проведения теста по ШРК [17]:
Рь = -, (4)
n
где m - количество битовых ошибок, принятых на приемной стороне ШРК; n - общее количество бит переданной информации по ШРК.
2. Пропускная способность ШРК С - максимально достижимая скорость передачи информации в ШРК, при которой обеспечивается заданное требование к вероятности битовых ошибок.
3. Экспертная оценка качества передачи видеоинформации.
Комплексным показателем качества БСЦПИ БЛА является максимальная дальность передачи информации Dmax — максимальное расстояние между БЛА и НППОИ, в пределах которого при данной высоте полета обеспечивается заданное качество получаемой на НППОИ информации, т.е. обеспечиваются заданные требования к вероятности битовой ошибки, пропускной способности ШРК и степени снижения дешифровочных свойств видеоинформации по критериям экспертной оценки.
Для оценивания показателей качества БСЦПИ БЛА предложен ряд способов, систематизированных в соответствии с рисунком 1:
Рис. 1. Способы оценивания бортовых систем цифровой передачи видеоинформации БЛА
Способы оценивания показателей качества передачи видеоинформации, представленные на рисунке 1, предполагают измерение параметров БСЦПИ при проведении натурных (летных) экспериментов, предусматривающих передачу информации по радиоканалу «БЛА-НППОИ» в полете при взаимном расположении БЛА и НППОИ под различными ракурсами на расстоянии ^0тах, где ^0тах — максимальная дальность передачи информации, заданная в тактико-техническом задании (ТТЗ). Вывод о соответствии БСЦПИ требованиям ТТЗ делается на основе анализа и статистической обработки результатов измерений показателей качества БСЦПИ.
Рассмотрим подробнее особенности предложенных способов оценивания показателей качества БСЦПИ
[9, 17-23].
1. Способ оценивания вероятности битовой ошибки при отключении ШРК предусматривает, что в процессе измерений радиоканал не используется для передачи реальной цифровой видеоинформации.
Определение ошибок осуществляется на основе использования тестовых сигналов (тестовых последовательностей). При этом определение параметров ошибок осуществляется путем сравнения передаваемой и принимаемой тестовой информации при условии, что приемник «понимает» правило формирования (структуру) этой тестовой информации.
Для организации измерений используется генератор и анализатор тестовой последовательности, которые подключены соответственно к БСЦПИ и НППОИ. Между генератором и анализатором тестовой последовательности существует синхронизация по тестовой последовательности. При несоответствии принимаемого и предсказываемого бита тестовой последовательности анализатор НППОИ воспринимает это как битовую ошибку и производит подсчет количества битовых ошибок для всей последовательности и вычисление Рь в соответствии с выражением (4).
Например, если при передаче тестовой информации «1000100010001000100010001000» (п = 28 бит) на НППОИ будет принята информация «1000100010001010100000001000», то можно говорить о двухбитовых ошибках (т =2 бита) и вероятность битовой ошибки будет равна Рь=2/28=0,07.
При измерениях с отключением ШРК используются два типа тестовых последовательностей - фиксированные и псевдослучайные.
В качестве фиксированных тестовых последовательностей используют:
1111 - все единицы.
1010 - альтернативная, фиксированная последовательность из чередующихся нулей и единиц.
0000 - все нули.
Псевдослучайные последовательности характеризуются количеством регистров сдвига М, используемых при генерации, с длиной цикла последовательности, равной /=2^-1.
Преимущество использования тестовой последовательности - это высокая точность измерения вероятности появления ошибочного бита. Фактически при использовании тестовой последовательности можно контролировать параметр ошибки с точностью до бита информации.
Основным недостатком использования тестовой последовательности является необходимость отключения радиоканала от полезной нагрузки.
2. Способ оценивания вероятности битовой ошибки без отключения ШРК предусматривает использование работающего радиоканала, когда передается реальная видеоинформация. В случае передачи реального трафика на приемной стороне не может быть точного знания об ожидаемой последовательности, поэтому необходимо применение других подходов определения битовых ошибок [3].
Суть способа оценивания вероятности битовой ошибки без отключения канала состоит в следующем:
- передаваемые данные реальной видеоинформации разделяются на блоки данных фиксированного размера;
- перед началом передачи данных по ШРК в специальном контроллере БСЦПИ над информационным блоком совершается специальные вычисления, результат которых добавляется к блоку в отдельном служебном поле в виде контрольной суммы;
- информационный блок с контрольной суммой передается по ШРК на НППОИ;
- на НППОИ в специальном контроллере над блоком производятся аналогичные вычисления, результат которых сравнивается с контрольной суммой, пересланной от БСЦПИ. Если результаты вычислений не совпадают, делается вывод о присутствии ошибки в блоке данных. При проведении подобных операций для каждого блока всей информационной последовательности осуществляется подсчет количества блоковых ошибок и далее вычисление Рь для всей последовательности в соответствии с выражением (4).
Например, если при передаче по ШРК «БЛА-НППОИ» блока информации размером 100 бит с контрольной суммой «101» на НППОИ фиксируется блок информации, но с контрольной суммой «100», то делается вывод о наличии битовой ошибки в блоке (m=1 бит) и тогда для блока Рь=1 /100=0,01.
Условиями возможности измерения блоковых ошибок являются:
- контроллеры, производящие вычисления в БСЦПИ и НППОИ, должны действовать по единым правилам расчета;
- передаваемый поток должен быть структурирован (иметь цикловую, кадровую или пакетную структуру), поскольку контрольные суммы передаются в служебных полях цикловой структуры.
Размер блока определяет точность определения Рь. Если при измерениях с отключением ШРК мы можем контролировать Рь с точностью до бита, то без отключения ШРК можно контролировать Рь с точностью до блока. Точность определения Рь при реализации этих двух способов различается на размер блока.
3. Способ оценивания вероятности битовой ошибки по отношению сигнал/шум предусматривает использование основной характеристики производительности систем связи - отношение сигнал/шум (ОСШ).
Для каждого вида модуляции известна функциональная зависимость вероятности появления ошибочного бита Рь от ОСШ. Поэтому если существует способ измерения ОСШ на входе приемника, то значение битовой ошибки будет получено. Все алгоритмы оценивания ОСШ делятся на два типа в соответствии с тем, является ли известной передаваемая информация (Data-Aided) или неизвестной (Non-Data-Aided). Поэтому способ оценивания вероятности битовой ошибки по ОСШ может быть реализован как с отключением, так и без отключения ШРК.
Для ШРК чаще используется нормированная величина ОСШ, обозначаемая как Еь/No, которая определяется в соответствии с [18-21]:
N0 N _ W N _ W '
где Еь=$Ть - энергия одного бита цифровой последовательности; S - мощность сигнала; Ть=\/Я - время передачи бита; R - скорость передачи бита; No=N/W - спектральная плотность мощности шума; N - мощность шума; W - ширина полосы ШРК, равная ширине спектра сигнала.
Преобразовав выражение (5), можно показать в явном виде, что отношение Еь/No представляет собой отношение S/N, нормированное на ширину полосы ШРК и скорость передачи битов:
Eb-S (W ■ (6)
N0 N { R
Аналитические выражения, достаточно полно описывающие зависимость вероятности ошибки Рь от отношения Бь/Мо весьма громоздки. Тем не менее, с весьма небольшой погрешностью (порядка 0,1 дБ) они могут быть упрощены. Например, наиболее краткой и удобной формулой является функция [18-21]:
Е I J, 1
"ь\
РЛ . N0 J * Tw м
3 log2 M Еь 2(M -1) N0
(7)
где М=2к; к - четное число.
Выражения для вероятности ошибки для бинарных модуляций, модуляции QPSK и M-арных модуляций представлены в [19, 20].
На рисунке 2 изображены график зависимости вероятности появления ошибочного бита Рь от отношения Еь/No для некоторых видов модуляции [19, 20].
Способ определения вероятности ошибки Рь на основе ОСШ состоит из трех этапов: строится графическая зависимость вероятности ошибки Рь от отношения Еь/No на основе аналитического выражения зависимости Рь от (Еь/No), например, в соответствии с (7), и значений параметров сигнала, используемого в БСЦПИ;
определяется нормированная величина ОСШ Еь/No на входе приемника НППОИ путем подстановки в выражение (5) или (6) значений параметров сигнала (мощности принимаемого сигнала S, мощности шума приемника N, скорости передачи битов R и ширины спектра сигнала W), измеренных в ходе натурного эксперимента;
определяется значение вероятности ошибки Рь как ордината точки на графике зависимости РьЕь/No), абсцисса которой соответствует значению ОСШ Еь/No, определенному на втором этапе.
4. Способ определения пропускной способности цифровых широкополосных радиоканалов предполагает измерение физической скорости передачи битов R (Bit rate, Data rate), равной числу бит, передаваемых передатчиком в единицу времени.
В теореме для канала с шумом К.Шеннон ввел теоретический предел или пороговое значение для величины R, которое называется пропускной способностью С. В соответствии с теоремой Шеннона, при определенном кодировании сигнала информация может быть передана со сколь угодно малой вероятностью ошибки при скорости передачи R < C [21].
Из определения пропускной способности следует, что способ определения пропускной способности ШРК «БЛА-НППОИ» заключается в следующем:
БСЦПИ генерирует пакеты информации с произвольным содержимым и с максимально возможной интенсивностью передает их по ШРК с фиксированием моментов передачи £г;
НППОИ протоколирует время приема t2 и размеры принятых за это время пакетов B, после чего вычисляется пропускная способность по формуле:
73
С =-. (8)
h - h
где В - размер передаваемого информационного пакета; tl, НППОИ информационного пакета соответственно.
t2 - моменты времени передачи БСЦПИ и приема
Бь/Ио
Рис. 2. Графики зависимости вероятности появления ошибочного бита Рь от Еь/^о для сигналов с различными видам модуляции: BPSK - двоичная фазовая модуляция; QPSK - квадратурная фазовая модуляция; 8PSK, 16Р8К, 32Р8К - 8-, 16-, 32-позиционная фазовая модуляция; DBPSK - дифференциальная двоичная фазовая модуляция; DQPSK - дифференциальная квадратурная фазовая модуляция; 4QAM, 16QAM, 64QAM, 256QAM -4-, 16-, 64-, 256-позиционная амплитудно-фазовая модуляция
В качестве передаваемых пакетов информации может выступать как реальная видеоинформация, так и информация произвольного содержания. В случае оценивания пропускной способности с использованием произвольной информации рекомендуется выбирать размер информации в размерности Кбит не меньше двойного размера теоретической максимальной скорости передачи данных в размерности Кбит/с [21].
Реализация данного способа возможна с помощью специального программного обеспечения. Измерение пропускной способности радиоканала «БЛА-НППОИ» может быть выполнено с помощью клиент-серверной программы <арег& [18]. Клиент-серверная программа подразумевает, что для проверки пропускной способности канала между двумя устройствами необходимо будет запустить <арег6> на одном в устройстве режиме «сервер», а на другом - в режиме «клиент». Определение пропускной способности производится в каждый момент времени способом «скользящего окна». Способ «скользящего окна» представляет собой сбор статистики в пределах некоторого временного интервала, называемого окном. В этом окне, характеризуемым интервалом Д^, вычисляется пропускная способность С,-, исходя из общего числа принятых бит Bi по формуле (8). За оценку пропускной способности канала С принимается среднее значение рассчитанных оценок С [21-24]:
( к \ 1С .1=1_
С
к
(9)
где k - количество окон.
На рисунке 3 представлен пример определения пропускной способности Wi-Fi-радиоканала стандарта IEEE 802.11n между двумя ноутбуками с помощью программы «iperf». Величина пропускной способности по результатам измерений и усреднения значений составила 47,2 Мбит/с.
Важно отметить, что оценивание пропускной способности канала по данным скорости подключения в Мбит/с, которое отображается служебными средствами операционной системы Windows на НППОИ, является ошибочным. Служебные средства Windows отображают значение максимально достижимой теоретической пропускной
способности, согласно соответствующего стандарта, обеспеченной аппаратно-программными средствами аппаратуры передачи данных. Разница между заявленной пропускной способностью и реальными показателями объясняется прежде всего большим объемом служебных данных, потерями сетевых пакетов в беспроводной среде и затратами на повторную передачу. Реальная скорость также зависит от настроек точки доступа, числа одновременно подключенных к ней клиентских беспроводных адаптеров и других факторов.
I Ш C:\Windows\System32\cmd.exe — □ X
d:\iperf-3.1.2-win64>iperf3 -с 192.168.1.143 -R
Connecting to host 192.168.1.143, port 5201
Reverse mode, remote host 192.168.1.143 is sending
[ 4] local 192.168 .1.142 port 50201 connected to 192 168.1 143 port 5201
[ ID] Interval Transfer Bandwidth
[ 4] 0.60-1.ее sec 2.13 MBytes 17.8 Mbits/sec
[ 4] 1.00-2.00 sec 3.08 MBytes 25.9 Mbits/sec
[ 4] 2.00-3.00 sec 8.54 MBytes 71.6 Mbits/sec
[ 4] 3.00-4.00 sec 3.97 MBytes 33.3 Mbits/sec
[ 4] 4.00-5.00 sec 8.11 MBytes 68.1 Mbits/sec
[ 4] 5.00-6.00 sec 3.02 MBytes 25.3 Mbits/sec
[ 4] 6.00-7.00 sec 6.82 MBytes 57.2 Mbits/sec
[ 4] 7.00-8.00 sec 5.91 MBytes 49.6 Mbits/sec
[ 4] 8.00-9.00 sec 9.65 MBytes 81.0 Mbits/sec
t 4] 9.00-10.00 sec 4.45 MBytes 37.3 Mbits/sec
[ ID] Interval Transfer ^andw^ti^^^^S .Ret г
[ 4] 0.00-10.00 sec 56.8 MBytes 47.6 Mbits/sec I 8 sender
[ 4] 0.00-10.00 sec 55.9 MBytes' ^6^9 Mbits/se^ f receive
iperf Done.
Рис. 3. Определение пропускной способности канала с помощью программы «iperf»
Таким образом, в рамках настоящей работы сформулированы основные показатели качества БСЦПИ и систематизированы способы их оценивания с учетом специфики цифровой передачи видеоинформации при проведении испытаний БЛА.
Представленные способы квалиметрии БСЦПИ могут быть использованы при разработке методического обеспечения летных испытаний бортовых систем передачи и приема информации, входящих в состав авиационных комплексов дистанционного зондирования Земли.
Список литературы:
1. Молчанов А.С., Чаусов Е.В. Теория и практика распознавания объектов бронетанковой техники при дешифрировании аэроснимков. М.: Перо, 2021. 246 с.
2. Молчанов А.С. Теория построения иконических систем воздушной разведки. Волгоград: Панорама, 2017. 224 с.
3. Цифровые оптико-электронные системы дистанционного зондирования Земли. Основы построения, испытаний и контроля: учебное пособие / Е.В. Чаусов, А.С. Молчанов, Е.М. Волотов, В.А. Коломоец и др.; под ред. Е.В. Чаусова. М.: Перо, 2023. 109 с.
4. Молчанов А.С. Теория и практика дешифрирования объектов авиационной техники иконических оптико-электронных систем. М.: Перо, 2020. 171 с.
5. Чаусов Е.В. Способ оценивания линейного разрешения инфракрасных систем дистанционного зондирования Земли // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. № 2. 2022. С.141-149.
6. Молчанов А.С. Теория и практика распознавания надводных объектов военно-морских сил при дешифрировании аэроснимков. М.: Перо, 2022. 224 с.
7. Патент 2789603 РФ. Способ определения функции передачи модуляции авиационных цифровых оптико-электронных систем / Чаусов Е.В. Опубл. 06.02.2023.Бюл. № 4.
8. Патент 2789602 РФ. Способ определения функции передачи модуляции цифровых оптико-электронных систем дистанционного зондирования Земли / Молчанов А.С. Опубл. 06.02.2023.Бюл. № 4.
9. Бакланов И.Г. Методы измерений в системах связи. М.: Экотренд, 1999. 196 с.
10. Ивлев Д.Н. Цифровые каналы передачи данных. Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет,
2013. 53 с.
11. Макаренко В.Г., Подорожняк А.А., Рудаков С.В., Богомолов А.В. Инерциально-спутниковая навигационная система управления транспортными средствами / // Проблемы управления. 2007. № 1. С. 64-71.
12. Макаренко В.Г., Богомолов А.В., Рудаков С.В., Подорожняк А.А. Технология построения инерциаль-но-спутниковой навигационной системы управления транспортными средствами с нейросетевой оптимизацией состава вектора измерений // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 1. С. 39-44.
13. Балык О.А., Айвазян С.А., Богомолов А.В., Солдатов А.С. Методологические основы применения средств моделирования в процессе разработки и сертификации беспилотных авиационных систем // Математические методы в технологиях и технике. 2022. № 8. С. 39-43.
14. Солдатов Е.С., Богомолов А.В., Ларкин Е.В., Солдатов А.С. Сенсорные сети контроля состояния авиационной техники при испытаниях и эксплуатации // Авиакосмическое приборостроение. 2024, № 2. С. 60-67.
15. Larkin E.V., Akimenko T.A., Bogomolov A.V. Modeling the reliability of the onboard equipment of a mobile robot // Izvestiya of Saratov University. Mathematics. Mechanics. Informatics. 2021. Vol. 21. No. 3. Pp. 390-399.
16. Солдатов А.С., Солдатов Е.С., Богомолов А.В. Технологическая платформа синтеза цифрового двойника летательного аппарата на основе технологий киберфизических систем // Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD'2023): труды Шестнадцатой международной конференции. М.: ИПУ РАН, 2023. С. 10921099.
17. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: Вильямс, 2003.
1104 с.
18. Песков С.Н., Ищенко А.Е. Расчет вероятности ошибки в цифровых каналах связи // Теле-Спутник. 2010. № 11. С. 70-75.
19. Канаков В.А. Новые технологии измерения в цифровых каналах передачи информации. Нижний Новгород, 2006. 91 с.
20. Серкин Ф.Б., Важенин Н.А., Вейцель В.В. Сравнительный анализ алгоритмов оценки отношения сигнал-шум на основе квадратурных компонент принимаемого сигнала // Труды МАИ. 2015. № 83. С. 1-24.
21. Казачков В.О. Исследование метода оценки отношения сигнал/шум сигнала Long Term Evolution в условиях идеальной и неидеальной символьной синхронизации // Науковедение. 2015. Т. 7. № 1. С. 1-14.
22. Андреев С. Д., Семенов С. А., Тюрликов А. М. Методики оценки параметров радиоканала // Информационно-управляющие системы. 2007. № 4. С. 37-43.
23. Ларкин Е.В., Богомолов А.В., Горбачев Д.В., Привалов А.Н. Исследование критериев соответствия потока событий пуассоновскому потоку // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2019. № 1 (175). С. 3-11.
24. Молчанов А.С., Чаусов Е.В. Теория и практика распознавания инженерных сооружений, промышленных предприятий и объектов железнодорожного транспорта при дешифрировании аэрофотоснимков. М.: Перо, 2024. 248 с.
Чаусов Евгений Викторович, канд. техн. наук, начальник отделения, Ewhenig@ya. ru, Россия, Ахтубинск, Государственный летно-испытательный центр имени В.П.Чкалова,
Коломоец Вадим Андреевич, инженер, [email protected], Россия, Ахтубинск, Государственный летно-испытательный центр имени В.П.Чкалова
METHODS OF QUALMETERY OF ON-BOARD DIGITAL VIDEO INFORMATION TRANSMISSION SYSTEMS DURING
FLIGHT TESTS
E. V. Chausov, V.A. Kolomoets
The article presents the main indicators of the quality of on-board systems for transmitting digital video information and systematizes methods for assessing them, taking into account the specifics of transmitting digital video information during flight tests of unmanned aerial vehicles. The basic calculation ratios and formulas by which the estimated indicators of on-board digital video information transmission systems are calculated are shown.
Key words: video information transmission system, bit error probability, throughput, broadband radio channel, qualimetry of video information systems.
Chausov Evgeny Viktorovich, candidate of technical sciences, head of the department, Ewhenig@ya. ru, Russia, Akhtubinsk, Chkalov State Flight Test Center,
Kolomoets Vadim Andreevich, test engineer, [email protected], Russia, Akhtubinsk, Chkalov State Flight Test Center
УДК 528.87
Б01: 10.24412/2071-6168-2024-8-312-313
ОСОБЕННОСТИ ДЕШИФРИРОВАНИЯ ИНФРАКРАСНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ СИСТЕМАМИ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ
Е.В. Чаусов, В.А. Коломоец, Д.О. Кияткин
В статье рассмотрены вопросы дешифрирования изображений, полученных инфракрасными системами дистанционного зондирования Земли. Представлены основные закономерности распространения инфракрасного излучения в атмосфере, показатели и характеристики атмосферы, имеющие определяющее значение при формировании инфракрасных изображений. Показаны особенности воспроизведения объектов съемки на инфракрасных изображениях в зависимости от их теплофизических характеристик и географического расположения, времени и метеорологических условий съемки. Приведены характерные инфракрасные аэроснимки в различных спектральных диапазонах, поясняющие специфику их дешифрирования.
Ключевые слова: аэросъемка, дистанционное зондирование, альбедо, коэффициент излучения тела, дешифрование изображений, инфракрасное изображение.
Результаты дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) находят все большее применение в различных отраслях промышленности, в военной сфере и в науке. Наиболее важным и сложным этапом обработки материалов ДЗЗ считается процесс визуального дешифрирования аэроснимков операторами-дешифровщиками. Этот процесс учитывает комплекс взаимосвязанных организационных, технологических и технических мероприятий, а успешность решения задачи дешифрирования аэроснимков во многом зависит от характера, обоснованности и содержания проводимых мероприятий. Процесс визуального дешифрирования наиболее полно описан в известных работах [1 -5], однако в них недостаточно полно рассмотрены вопросы дешифрирования инфракрасных (ИК) изображений, полученных в различных условиях ИК съемки, обусловленных влиянием временных, географических, метеорологических и теплофизических факторов. Поэтому актуальным является исследование особенностей дешифрирования ИК изображений, обусловленных влиянием указанных факторов.
312
