火箭院一部设计出新型图像测量系统 火箭关键部位实现360度无死角观测

发布时间 : 2016-11-10     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  在长征七号运载火箭(简称“长七火箭”)首飞过程中,箭上各级段实时分离画面令人印象深刻,这些画面都是测量系统通过天地信息传输传回的图像视频信息。长七火箭采用了中国运载火箭技术研究院(简称 “火箭院”)一部1室设计的新型多路复用的多目标图像实时测量方案,以往只能压缩传输1路图像的图像压缩器,如今可压缩传输4路图像,全箭摄像装置数量也增加至10台,图像可分时段切换传输,实现火箭关键部位360度无死角观测。
  设计员冯辉介绍,“图像测量”在日常生活中随处可见,商场视频监控、手机摄像头都可以理解为简易的图像测量。但是在火箭上实现图像测量,可没有日常应用那么简单。
  火箭“图像测量系统”由安装在箭上的摄像和图像压缩器,以及用于地面的解码机和监测设备组成。“图像测量系统”在完成“摄像任务”后,要将视频图像传回地面,然后压缩器要在恶劣的环境中完成图像的压缩和处理,保证图像传输更高效、及时。接着,地面检测设备实时将天上传回的图像解压、还原,火箭关键部段在飞行中的表现就呈现在监视人员眼前了。这个过程看似繁琐,但是“图像测量系统”只需要短短几百毫秒,就可监测获得设备状态、关键动作等第一手数据。
  冯辉说,以往的火箭“图像测量系统”,1个压缩器只能压缩1路图像,想多看几路图像,只能多安装几个压缩器,但每个压缩器都需要供电和安装位置,对于每1寸体积、每1斤载荷都要“精打细算”的火箭而言,难免负担过重。新型图像实时测量方案,让每个压缩器压缩4路图像,原来火箭在飞行时,需要4个压缩器的4个通道同时往下传输图像,现在4个压缩器可以完成16路摄像装置的图像传输,在火箭不同飞行时段呈现不同的图像画面,也能更加实时、直观地监测火箭飞行状态。
  “一部1室测量系统设计基于多路复用的多目标图像实时测量方案,用于‘长七’火箭飞行任务。该方案提高了信道利用效率,与传统型号相比,图像测量数据从测量系统总信道容量的1/2下降到1/6,实现了有限信道容量下的多路图像测量任务。”冯辉说,“同时该方案的全箭摄像装置数量由原先的2至3台增加至10台,实现了火箭飞行全程的可视化测量和火箭关键部位的360度无死角观测。该方案有效减少了图像压缩器的使用数量,降低了四成左右的图像测量系统成本,为未来图像测量技术在箭弹上的广泛应用探索出一种新方法。”
  据了解,这一新型图像测量系统后续将积极开拓图像测量技术新领域,利用多维高分辨率图像获取、图像智能识别等新技术,完成火箭动作运行状态的精确观测,获取传统方法难以测量的参数,图像测量技术必将成为运载器飞行状态监测和故障定位的最重要手段之一。

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