Введение к работе
Актуальность, Методы математического моделирования представляют собой мощное средство при анализе, передаче и синтезе информационных потоков, транспортируемых по глобальным сетям связи. Среди многочисленных достоинств вычислительных методов следует отметить также и тот факт, что результаты, получаемые в вычислительных экспериментах, служат надежной, а порой и единственной, основой при проверке теоретических моделей разлігчш.тх процессов, в том числе и процессов происходящих в системах формирования и обработки электронного изображения при дистанционном наблюдении объектов.
Одним из важных параметров при формировании электронного изображения является достоверность получения информации об объекте наблюдении, которая в свою очередь определяется амплитудными параметрами информационного потока как от одного элемента изображения, так и от количества этих элементов в данном изображении. При этом следует отметить, что достоверность информационного потока во многом зависит от точности спектрально —энергетической калибровки (СЭК) систем дистанционного наблюдения.
Точность результатов проведения спектрально —энергетической калибровки систем дистанционного наблюдения, одним из видов которых являются телевизионные системы прикладного назначения, определяются характеристикой спектральной чувствительности (ХСЧ) преобразователя электромагнитного излучения. В связи с этим для повышения достоверности получаемой информации от таких систем следует особое внимание уделить разработке новых методов определения ХСЧ, поскольку существующие методы не позволяют проводить метрологическую аттестацию при реальных уровнях освещенности входного
зрачка из —за ограниченной чувствительности телевизионных приемников изображения.
Из выше сказанного видно, что спектрально—энергетическая калибровка телевизионных систем имеет важное практическое значе — ние, при формировании информационных потоков об объектах передачи. Следовательно, возникает задача, требующая разработки новых улучшенных методик, использующих оптимальные процедуры определения ХСЧ, основанные на методах математического моделирования.
Цель работы. Исследование и разработка обоснованной математической модели метода метрологической аттестации телевизионных систем прикладного назначения и применение его для повышения точности определения характеристики спектральной чувствительности, играющей важную роль при создании измерительных телевизионных систем, работающих в широком оптическом диапазоне.
Научная новизна. В работе решены следующие задачи:
-
разработан модифицированный алгоритм, реализующий интегральный метод для метрологической аттестации телевизионных систем прикладного назначения;
-
предложена методика учета влияния систематической ошибки, позволяющая минимизировать погрешность вычисления характеристики спектральной чувствительности телевизионной системы;
-
разработаны методики вычисления оптимального количества широкополосных оптических фильтров в спектральном анализаторе, позволяющие реализовать заданную точность вычисления характеристик спектральной чувствительности телевизионных систем;
-
проведена оптимизация параметров широкополосных оптических фильтров с целью уменьшения погрешности при проведении спектрально—энергетической калибровки измерительных телевизионных систем;
5. на базе разработанного алгоритма предложена методика проведения
спектрально —энергетической калибровки-телевизионных систем,
позволяющая проводить их аттестацию в широком оптическом диапазоне.
Практические значение. Кроме разработанного модифицированного алгоритма вычисления ХСЧ телевизионной системы, использующего интегральный метод, в диссертации рассматриваются две новые методики выбора оптимального количества широкополосных оптических фильтров и их параметров. Предлагается методика учета систематиче — ских погрешностей вычислительного эксперимента. А также даны практические рекомендации по использованию методов численного моделирования с целью получения вычислений ХСЧ с заданной точностью. В результате экспериментального исследования характеристики спектральной чувствительности телевизионного приемника изображения типа видикона получены данные, позволяющие уточнить выбор величины спектрального диапазона, в пределах которого следует проводить вычисления ХСЧ, а также рассмотрены перспективы использования предложенной математической модели для дальнейшего совершенствования методов метрологической аттестации телевизионных систем прикладного назначения.
Защищаемыми положениями являются:
-
Модифицированный алгоритм численного моделирования процесса вычисления характеристик спектральной чувствительности телевизионных систем.
-
Методика учета возможной систематической ошибки численного эксперимента.
-
Методики определения минимального числа широкополосных фильтров.
4. Экспериментальные исследования влияния крутизны вычисляемой характеристики спектральной чувствительности телевизионной системы, показывающие пути повышения точности ее определения.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на научных семинарах кафедры радиофизики РУДН, в ведущей организации ЛВТА ОИЯИ г. Дубна; на XXX, XXXI, XXXII, научных конференциях факультета физико-математических и естественных наук РУДН (Москва, 1994-1996г.).
Публикации. По теме диссертации имеется 6 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация включает в себя введение, четыре главы, выводы, список литературы. Работа изложена на 100 страницах, содержит 12 рисунков и 1 таблицу. Список литературы состоит из 108 наименований.
