A Visual Feedback Approach for Focal Plane Stabilization of a High Resolution Space Camera (Ein Ansatz zur Bildgestützten Regelung für die Fokalebenenstabilisierung einer Hochauflösenden Satellitenkamera)
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Klaus Janschek
Abstract
In this article a new concept of a smart satellite pushbroom imaging system with internal compensation of attitude instability effects is presented. The compensation is performed within the optical path by an active opto-mechatronic stabilization of the focal plane image motion in a closed loop system with visual feedback. The real-time image motion measurement is derived from an auxiliary matrix image sensor and an onboard optical correlator. In this way the effects of attitude instability, vibrations and micro shocks can be neutralized, the image quality is improved and the requirements to the satellite attitude stability can be reduced considerably. The paper describes the principles of operation, the main system elements and gives detailed performance figures derived from a simulation performance model, which contains all relevant components of the smart imaging system.
Abstract
Dieser Beitrag behandelt ein neues Konzept für eine kompakte Fernerkundungskamera mit interner Kompensation von Lagestörungen. Die Kompensation erfolgt über einen bildgestützten, opto-mechatronischen Regelkreis, womit eine Stabilisierung der Bildbewegung in der Fokalebene erreicht wird. Zur in-situ Messung der Bildbewegung werden ein Matrix-Bildsensor und ein optischer Korrelator verwendet. Mit dieser Anordnung können die Effekte von Lagestörungen und Vibrationen unterdrückt werden und gleichzeitig die Bildqualität bei reduzierter Lagegenauigkeit des Satelliten verbessert werden. Der Beitrag beschreibt die grundlegenden Funktionsprinzipien, die wesentlichen Systemelemente und präsentiert detaillierte Leistungsmerkmale auf der Basis eines speziellen Verhaltensmodells.
© Oldenbourg Verlag
Artikel in diesem Heft
- Max-Plus-Algebra, Teil 1 (Max-Plus Algebra, Part 1)
- Regelung optischer Systeme – Automatisierungstechnik trifft Optoelektronik
- Real-time Control of ESO Adaptive Optics Systems (Echtzeitsteuerung der ESO Adaptive Optik Systeme)
- A Visual Feedback Approach for Focal Plane Stabilization of a High Resolution Space Camera (Ein Ansatz zur Bildgestützten Regelung für die Fokalebenenstabilisierung einer Hochauflösenden Satellitenkamera)
- Bildoptimierung durch kontrolliertes Aktives Sehen und Bildfusion (Image Optimization via Controlled Active Vision and Image Fusion)
- Industrial Use of H∞ Optimisation for High Performance Laser Communication Pointing System: the SILEX Application (Industrieller Einsatz von H∞-Optimierung für die hochgenaue Ausrichtung des Laserkommunikationssystems SILEX)
- Einsatz optischer Technologien zur Regelung des Laserstrahlschweißprozesses (Application of Optical Technologies for Closed Loop Control of Laser Beam Welding)
- Einheitlicher Ansatz zum Entwurf eines moldellprädiktiven Reglers
- Identifikation nichtlinearer dynamischer Systeme mittels neuronaler Netze mit Online-Parameter-Anpassung
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