Розробка комплексу багатоспектрального моніторингу навколишнього середовища для запобігання аваріям, надзвичайним ситуаціям і ліквідації їх наслідків

Розроблення математичної моделі інформаційного середовища для виявлення термічних аномалій в поточній фоноцільовій обстановці та технічних засобів дистанційного моніторингу на базі багатоспектральних оптико-електронних систем спостереження (ОЕСС) дозволяють запобігати аваріям або діагностувати стан об’єктів спостереження під час аварій. Додатні або від’ємні радіаційні контрасти, значення яких перевищують штатні для поточної фоноцільовій обстановки величини, свідчать про можливість або існування аварійної ситуації. В результаті виконання роботи створені теоретичні засади, розрахункові методики і схемо-технічні рішення засобів виявлення таких контрастів. Запропоновані нові алгоритми сумісної реєстрації зображень в телевізійних і тепловізійних каналах за умови неоднакових полів зору та розмірностей відповідних матричних приймачів випромінювання. Створені оригінальні методики комплексування інформації в двоканальних ОЕСС на рівні датчиків та на базі карти інформативності, що забезпечують найбільшу ймовірність виявлення теплових аномалій за їх релевантними ознаками.

Поєднання зображень в багатоспектральних ОЕСС може виконуватись багатьма способами, але їх ефективність не є однаковою і залежить від багатьох факторів. Головним моментом в забезпеченні найбільшої ефективності є вибір адекватного показника якості комплектованих зображень з урахуванням особливостей зорового сприйняття. За результатами досліджень вперше розроблено критерій ефективності комплексування інформації в багатоспектральних ОЕСС на базі показника успішності виконання завдання. Створено методику габаритних та енергетичних розрахунків сумісних вхідних оптичних блоків багатоспектральних ОЕСС та запропоновані ефективні схемо-технічні рішення двоканальних вхідних блоків. Запропонований метод узгодження каналів забезпечив точність узгодження осей каналів ОЕСС не гірше 30''. Розроблено технічну документацію на малогабаритний багатоспектральний вхідний блок двоканальної ОЕСС, який має масогабаритні показники в 3 – 5 разів кращі за аналоги при однаковій якості зображення. Експериментальні дослідження, які були виконані на створеному лабораторному макеті двоканальної ОЕСС, підтвердили достовірність розрахункових результатів.

Вимірювання невеликих радіаційних контрастів потребує точних методів калібрування інформаційних каналів. За результатами досліджень науково обґрунтовано новий метод радіометричного калібрування телевізійного каналу ОЕСС, який базується на використанні оригінального дифузного випромінювача змінної яскравості, комплексній передачі одиниць радіометричних величин, застосуванні нових типів спектрокомпаратора та вторинного еталона яскравості.