Сравнительный анализ реконфигурируемых рефлекторов, выполненных из двуаксиальных и триаксиальных тканей

Решетневскце чтения

4. Изображение делится на относительно небольшие прямоугольные области, и для каждой области выполняется итеративный поиск линейных объектов с применением преобразования Хаффа. В результате формируется массив информации: точки начала и конца вектора, толщина вектора.

5. Восстанавливается связность векторов на смежных областях. Другими словами, необходимо определить, что несколько малых отрезков составляют, на самом деле, один и тот же вектор.

При условии работы в режиме реального времени исполнение алгоритма векторизации требует значительных вычислительных мощностей. После векторизации кадр занимает очень маленький объем памяти, представлен в удобной математической форме, и последующая работа с ним производится достаточно быстро. При этом достигается скорость обработки одного полноразмерного (16 мегапикселей) кадра, равная примерно 1 с.

На втором этапе из базы данных последовательно извлекаются шейпы-формы искомого дефекта,

предварительно обработанные, минимизированные и представленные в векторной форме. К каждому шейпу последовательно применяется ряд геометрических преобразований - поворот, масштабирование, смещение и т. п., и затем вычисляется коррелирующая функция.

На третьем этапе принимается решение об обнаружении дефекта на основе данных, полученных на предыдущем этапе. При этом можно локализовать -в каком именно месте КТС возник дефект и насколько этот дефект критичен для процесса разворачивания. Если есть вероятность серьезной опасности, то подается сигнал, и процесс разворачивания останавливается. Если опасность незначительная или маловероятная, то выдается предупреждающий сигнал.

Созданная система в настоящее время обеспечивает полное документирование процесса раскрытия КТС в автоматическом режиме, создает базу данных и осуществляет поиск дефектов по имеющимся формам (шейпам).

A. G. Verkhogliad, S. V. Kalichkin, M. I. Aniskov Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences of the Technological Design Institute of Scientific Instrument Engineering, Russia, Novosibirsk

V. M. Mikhalkin, V. I. Khalimanovich JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

HIGH THROUGHPUT IMAGE PROCESSING SYSTEM FOR ONLINE GEOMETRICAL INSPECTION OF LARGE SCALE OBJECTS WITH TRANSFORMING GEOMETRY

An automated optical-electronic system for online geometrical inspection of large scale objects with transforming geometry is described. The objects are treated while in production. The system comprises multiple high resolution videocameras with special optical focusing, image capture synchronization, centralized cameras control. The images acquired from the cameras are real-time stored in the database and further processed for the purpose of detecting of possible object defects during large scale object transformation. High performance image processing is conducted by specialized hybrid hardware based on the GPU NVIDIA thus providing very high computation power while using specially written image processing algorithm. The developed system is a reliable automated geometry inspection tool for the large scale object transformation process which accumulates data in the database and provides detection of the possible object's defects.

© Верхогляд А. Г., Каличкин С. В., Анисков М. И., Михалкин В. М., Халиманович В. И., 2012

УДК 621.396.677

М. С. Волчков, Е. Н. Головенкин, В. Д. Бакаенко, П. А. Краевский

ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕКОНФИГУРИРУЕМЫХ РЕФЛЕКТОРОВ, ВЫПОЛНЕННЫХ ИЗ ДВУАКСИАЛЬНЫХ И ТРИАКСИАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ

Проведен анализреконфигурируемыхрефлекторов, выполненных из двуаксиальных и триаксиальных тканей.

На сегодняшний день интересной задачей спутниковой связи является возможность изменения на орбите формы поверхности рефлектора с целью соблюдения изменяющихся потребностей заказчика. Одним из основных аспектов данного вопроса является воз -можность многократного профилирования отражаю-

щей поверхности, учитывая ВЧ требования, жестко-стные характеристики и уровень пассивной интермодуляции, предъявляемые к рефлекторам. Подбор материала, удовлетворяющего данным характеристикам для изготовления реконфигурируемого рефлектора представляет собой весьма сложную задачу.

"Крупногабаритные трансформируемые конструкции космических аппаратов

Таблица 1

Сравнительные характеристики материалов [1]

Тип ткани E, МПа G, МПа Толщина одного слоя, мм

75 г/м2 TWF CFRS 500 200 0,18

65 г/м2 BWF CFRS 11400 7,42 0,12

Таблица 2

Сравнительные характеристики TWF CFRS

Количество слоев Толщина, мм Модуль упругости, Н/мм2

1 0,12 11379

2 0,24 14436

3 0,309 18911

Компанией Thales Alenia Space в рамках контракта ARTES5 проводился анализ материалов, подходящих для производства реконфигурируемых рефлекторов. Моделируя различные ситуации с помощью программного обеспечения TICRA, они выявили, что наиболее важными механическими свойствами, необходимыми для реконфигурируемых поверхностей являются:

- низкий модуль упругости при растяжении;

- низкий, близкий к нулю, модуль сдвига;

- высокая жесткость при изгибе (требование, противоречащее первым двум).

С помощью материалов TWF CFRS (силикон, армированный трехоснонаправленной углеродной тканью) и BWF CFRS (силикон, армированный двухос-нонаправленной углеродной тканью) был сконструирован многослойный материал, в разной степени обладающий характеристиками, необходимыми для ре-конфигурирования (табл. 1).

Опытным путем было установлено, что для достижения определенного соотношения жесткости, модель BWF CFRS должна иметь многослойную структуру с 12 слоями; в свою очередь модель TWF CFRS нуждается, как минимум, в шестидесятислойном материале или шестислойной гибкой сэндвичной конструкции с 3 мм гибкой силиконовой сердцевиной в каждом слое (все модели включают дополнительные накладки).

Механическое поведение обоих гибких многослойных материалов ТЖР и ВЖР СБИЕ, заключается в том, что свойства гибкого многослойного материала СБИЕ не остаются постоянными с увеличением количества слоев.

В рамках проекта были проведены измерения толщины и модуля упругости при растяжении ТЖР СБИЕ (табл. 2). Сравнительные характеристики материала показаны на рис. 1-3 [1].

Рис. 2. Модуль упругости TWF CFRS в зависимости от количества слоев

Рис. 1. Толщина слоистого материала Т"МГ СБИБ в зависимости от количества слоев

Рис. 3. Модуль сдвига Т"МГ СБИБ в зависимости от количества слоев

Для подтверждения данных был построен макет реконфигурируемой антенны, отражающая поверхность которого была сделана из 2-х непрерывных

Решетневские чтения

Деформированные формы были измерены с помощью системы фотограмметрии из AICON и сравнены с имитируемой конечно-элементной моделью. В результате проведенного исследования лабораторной модели было выявлено, что TWF CFRS с несколькими полными слоями и накладками не обеспечивает достаточной жесткости. Увеличение слоев материала решает проблему, но приводит к увеличению усилий на исполнительные механизмы.

Библиографическая ссылка

1. Advances in Concepts Technologies and RF Aspects of Reconfigurable Reflecting Surfaces / S. Depeyre, V. Belloeil, L. dovic Schreider, et.al. // Proc. of ESA Antenna Workshop (October 2010). Noordwijk. Netherlands. 2010.

M. S.Volchkov, E. N. Golovenkin, V. D. Bakaenko, P. A. Kraevsky JSC «Academician M. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk

COMPARATIVE ANALYSIS OF RECONFIGURABLE REFLECTORS MADE OF BIAXIAL AND TRIAXIAL WOVEN FABRICS

The purpose of the present work is in the analysis of reconfigurable reflector made of biaxial and triaxial woven fabrics.

© Волчков М. С., Головенкин Е. Н., Бакаенко В. Д., Краевский П. А., 2012

слоев TWF CFRS и шестиугольных вставок с обратной стороны (рис. 4).

Рис. 4. Макет модели реконфигурируемого рефлектора из TWF CFRS

УДК 621.396.6

А. Н. Дементьев, Ю. В. Маслов Центральный научно-исследовательский институт машиностроения (ЦНИИмаш), Россия, Королев

В. А. Глускин

Комплексные электромагнитные системы, Россия, Москва

РАЗРАБОТКА ОБЩИХ ПОЛОЖЕНИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ МАЛЫХ БЕСПИЛОТНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (РЭС) малых беспилотных космических аппаратов (МБКА) при их разработке и изготовлении обеспечивается схемными, конструктивными и технологическими решениями, предусмотренными рабочей документацией. Достаточность мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) контролируется в рамках лабораторно-стендовой отработки, приемо-сдаточных, периодических и типовых испытаний, установленных действующей нормативно-технической документацией. Проведение сертификационных испытаний РЭС на ЭМС определяется отдельным документом, согласованным изготовителем и заказчиком.

В последние годы наряду с обеспечением межсистемной ЭМС космических радиолиний существенно возросло значение внутрисистемной ЭМС космической техники.

Это обусловлено рядом организационно-технических причин:

- микроминиатюризацией радиоэлектронных, электронных и электротехнических бортовых устройств объектов космической техники (КТ), в том числе малых беспилотных космических аппаратов

(МБКА), ведущая к сближению излучающих и восприимчивых к излучениям компонентов и, как следствие, возрастанию внутрисистемных электромагнитных помех (ЭМП);

- повышением выходной мощности передатчиков и применением чувствительных приемников;

- отказом от герметизации многих изделий КТ, в том числе МБКА;

- универсализацией носителей и широким использованием авиации и конверсионных изделий ракетно-