ЖУРНАЛ СТА 3/2011

52 СТА 3/2011 РАЗРАБОТКИ ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ www.cta.ru Ц ЕЛЬ И ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТА Представленный в данной статье проект имел своей целью создание те- леметрической системы для оптико- электронного комплекса, использую- щего в своей основе фотоприёмник матричного типа. Назначение оптико- электронного комплекса – слежение и управление высокоманевренными объектами в сложной фоно-целевой обстановке в условиях действия актив- ных и пассивных помех. Комплекс вы- полнен в виде малогабаритной пере- носной аппаратуры, включающей в свой состав оптическую часть, фото- приёмник матричного типа, вычисли- тельное устройство, канал передачи команд управления, телеметрическую линию связи. Вычислительное устрой- ство производит приём и обработку ви- деоинформации, полученной из фото- приёмника матричного типа, и выдачу команд на объект управления в соот- ветствии с заложенным алгоритмом работы [1, 2]. Основной отличительной особен- ностью данного комплекса является высокая кадровая частота получаемого видеоизображения. Она составляет ве- личину порядка 500 Гц и более, что связано с необходимостью обеспече- ния устойчивости контура управления объектом. Следует заметить, что в обычных телевизионных камерах кад- ровая частота редко превышает ве- личину 50–60 Гц, и этого для большин- ства применений оказывается доста- точно. Для такого комплекса необходимо было разработать телеметрическую си- стему, способную как в лабораторных, так и в полевых условиях (при темпера- туре до –50°C) обеспечивать запись, воспроизведение и последующую об- работку изображения, полученного с высокой кадровой частотой. В ЫБОР СПОСОБА ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ Рассматриваемый оптико-электрон- ный комплекс способен обрабатывать видеоизображения с различными, ди- намически меняющимися в зависимо- сти от внешних условий параметрами. Максимальное разрешение обрабаты- ваемого видеоизображения составляет 1280 × 1024 пикселов. Максимальное количество градаций яркости моно- хроматического изображения – 2 10 (10 бит на пиксел). Кадровая частота получаемого видеоизображения зави- сит от динамики объекта управления и выбранного текущего разрешения си- стемы и при максимальном разреше- нии 1280 × 1024 пикселов составляет 500 Гц. При меньшем текущем разре- шении обрабатываемого видеоизобра- жения кадровая частота может быть пропорционально увеличена. Таким образом, максимальный информа- ционный поток, выдаваемый ком- плексом, составляет 6,55 Гбит/с, или 820 Мбайт/с. Для обеспечения дистан- ции безопасного удаления телеметри- ческого пункта наблюдения от пункта работы комплекса длина телеметриче- ской линии связи должна была быть не менее 100 метров. Между тем, кон- структивное исполнение оптико-элек- тронного комплекса в виде мобильно- го и переносного устройства наклады- вало существенные ограничения по массе, объёму и потребляемой мощно- сти его аппаратуры. Дополнительное ограничение было связано с такой особенностью конструкции комплек- са, как наличие двух каскадов собст- венных внешних разъёмов, из чего следовала необходимость вывода теле- метрического канала через часть внешнего разъёма типа РСГ, что, на- пример, исключало возможность ис- пользования интерфейса Ethernet 1000Base-T со скоростью 1 Гбит/с. Выход из этих проблем и ограничений виделся в уменьшении объёма инфор- мации. Исходя из анализа возможностей со- кращения информационного потока, было предложено несколько техноло- гий: прореживание информации по кадровой частоте с передачей кадров по принципу 1 из 2, 1 из 3 или 1 из 4; уменьшение количества градаций яр- кости монохроматического изображе- ния (сокращение разрядности кода пиксела с 10 до 8 бит); передача видео- Высокоскоростная телеметрическая система для оптико-электронного комплекса Сергей Карамов В данной статье рассматриваются различные варианты построения высокоскоростной телеметрической системы записи и обработки видеоизображений для оптико- электронного комплекса. Обоснован вариант создания системы на базе персонального компьютера с использованием платы компании ADLINK для ввода-вывода цифровых сигналов, который обеспечил сжатые сроки реализации, а также относительно низкую стоимость и универсальность решения. Описаны особенности работы системы, показана возможность её усовершенствования на основе новых изделий компании ADLINK. © СТА-ПРЕСС