DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2019-1(83)-214-218

Розрахунок параметрів приймачів зображення на ПЗЗ структурах при зніманні земної поверхні з літального апарата

В’ячеслав Пилипович Манойлов, Олександр Федорович Дубина, Петро Петрович Мартинчук, Іван Іванович Полещук

Анотація


Проведено аналіз шумових характеристик оптико-електронних приймачів зображення на матричних фоточутливих ПЗЗ структурах зі стрічковою адресацією і їхнього впливу на роздільну здатність оптико-електронних датчиків зображення в умовах слабкої освітленості. Розрізняльна здатність ПЗЗ на низьких рівнях освітленості обмежена головним чином шумами у фоновому заряді і шумами процесу захоплення носіїв. До матриць зі стрічковою адресацією належать ФПЗЗ з тимчасовою затримкою та накопиченням (ТЗН), використання яких дозволяє різко збільшити відношення сигнал–шум, і як наслідок реалізувати високу чутливість. Одна з основних переваг матриць з ТЗН – можливість гібридної збірки їх в суперлінійки, число елементів яких досягає десятків тисяч. Сучасні матриці ТЗН будуються за принципом секціонування. Кожна секція такої матриці дозволяє здійснювати перенесення заряду по стовпцях в сторону регістра. Оскільки секції керується незалежно (або частково незалежно), то послідовно відключаючи їх можна регулювати число рядків накопичення, а отже і чутливість ПЗЗ ТЗН. Таким чином здійснюється регулювання чутливості ПЗЗ і розширюється динамічний діапазон ПЗЗ і системи спостереження в цілому.
Для досягнення цієї мети був отриманий математичний вираз для розрахунку кількості лінійок світлочуттєвих елементів ПЗЗ, що необхідно застосовувати при зніманні земної поверхні в умовах слабкої освітленості. При цьому, кількість елементів по довжині приймача визначається досягненням необхідного відношення сигнал/шум, при якому реальна розрізняльна здатність визначається мінімальними геометричними розмірами світлочутливого елемента.

Ключові слова


матричний оптико-електронний приймач; прилади із зарядовим зв'язком; роздільна здатність; літальний засіб; режим тимчасової затримки й накопичення; освітленість земної поверхні

Повний текст:

PDF

Посилання


Neujmin, O.S. and Djachenko, S.M. (2010), «PZZ-matryci», Visnyk NTUU «KPI». Radiotehnika. Radioaparaturobuduvannja, Vol. 41, рр. 186–188.

Gorshenin, O.Je., Puleko, I.V. and Mykluha, V.A. (2018), «Metodyka prognozuvannja pokaznykiv jakosti kosmichnyh optyko-elektronnyh znimkiv vydymogo diapazonu hvyl'», Visnyk ZhDTU, No. 1 (81), ZhDTU, Zhytomyr, рр. 173–181.

Rjendal, U. and Makljejn, T. (2015), Malye bespilotnye letatel'nye apparaty: teorija i praktika, Tehnosfera, M., 312 р.

Procenko, M.M. (2012), «Analiz metodiv cyfrovoi' obrobky videozobrazhen' aparaturoju bezpilotnogo lital'nogo aparatu», Visnyk ZhDTU, Vol. 62 (3), ZhDTU, Zhytomyr, рр. 67–72.

Procenko, M.M. (2012), «Analiz struktury ta variantiv pobudovy bezpilotnyh aviacijnyh kompleksiv», Visnyk ZhDTU, Vol. 61 (2), ZhDTU, Zhytomyr, pp. 113–117.

Nosov, Ju.R. and Shylyn, V.A. (1976), Poluprovodnykovыe pryborы s zarjadovoj svjaz'ju, Sov. radyo, M., 144 р.

Solodov, A.V. (1977), Inzhenernyj spravochnik po kosmicheskoj tehnike, Voenizdat, M., 430 р.

Barba, D.F. (1982), Pribory s zarjadovoj svjaz'ju, Translated by English, Mir, M., 240 p.

Kies, R.Dzh., Kruze, P.V. and Patl, Je.G. (1985), Fotopriemniki vidimogo IK diapazonov, Translated by English, Radio i svjaz', M., 328 p.

Neizvestnyj, S.I. and Nikulin, O.Ju. (1999), «Pribory s zarjadovoj svjaz'ju. Ustrojstvo i osnovnye principy raboty», Special'naja Tehnika, Vol. 4.

Bilyns'ky, J.J. (2005), «Analiz suchasnyh bagatoelementnyh fotopryjmal'nyh prystroi'v ta optykoelektronnyh metodiv i zasobiv na i'h osnovi», Visnyk VPI, Vol. 5, VPI, Vinnycja, рр. 9–15.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Неуймін О.С. ПЗЗ-матриці / О.С. Неуймін, С.М. Дяченко // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка. Радіоапаратуробудування. – 2010. – № 41. – С. 186–188.
  2. Горшенін О.Є. Методика прогнозування показників якості космічних оптико-електронних знімків видимого діапазону хвиль / О.Є. Горшенін, І.В. Пулеко, В.А. Миклуха // Вісник ЖДТУ. – Житомир : ЖДТУ, 2018. – № 1 (81). – С. 173–181.
  3. Рэндал У. Малые беспилотные летательные аппараты: теория и практика / У.Рэндал, Т.Маклэйн. – М. : Техносфера, 2015. – 312 c.
  4. Проценко М.М. Аналіз методів цифрової обробки відеозображень апаратурою безпілотного літального апарату / М.М. Проценко // Вісник ЖДТУ. – Житомир : ЖДТУ, 2012. – № 62 (3). – С. 67–72.
  5. Проценко М.М. Аналіз структури та варіантів побудови безпілотних авіаційних комплексів / М.М. Проценко // Вісник ЖДТУ. – Житомир : ЖДТУ, 2012. – № 61 (2). – С. 113–117.
  6. Носов Ю.Р. Полупроводниковые приборы с зарядовой связью / Ю.Р. Носов, В.А. Шилин. – М. : Сов. радио, 1976. – 144 с.
  7. Солодов А.В. Инженерный справочник по космической технике / А.В. Солодов. – М. : Воениздат, 1977. – 430 с.
  8. Барба Д.Ф. Приборы с зарядовой связью / Д.Ф. Барба ; пер. с англ. – М. : Мир, 1982. – 240 с.
  9. Киес Р.Дж. Фотоприемники видимого ИК диапазонов / Р.Дж. Киес, П.В. Крузе, Э.Г. Патли ; пер. с англ. – М. : Радио и связь, 1985. – 328 с.
  10. Неизвестный С.И. Приборы с зарядовой связью. Устройство и основные принципы работы / С.И. Неизвестный, О.Ю. Никулин // Специальная Техника. – № 4. – 1999.
  11. Білинський Й.Й. Аналіз сучасних багатоелементних фотоприймальних пристроїв та оптикоелектронних методів і засобів на їх основі / Й.Й. Білинський // Вісник ВПІ. – Вінниця : ВПІ, 2005. – № 5. – С. 9–15.




Copyright (c) 2019 В’ячеслав Пилипович Манойлов, Олександр Федорович Дубина, Петро Петрович Мартинчук, Іван Іванович Полещук

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.