-Рубрики

 -Поиск по дневнику

Поиск сообщений в Лакшери-роботы

 -Подписка по e-mail

 

 -Интересы

https://vk.com/alex_barsukov88

 -Сообщества

Участник сообществ (Всего в списке: 1) Рекламка_дневничков

 -Статистика

Статистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
Создан: 25.01.2016
Записей:
Комментариев:
Написано: 2346




Продолжение книги «Кто есть кто в робототехнике» ("Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем") - ISBN 5-9706-0013-X. Люди и предприятия, упомянутые в справочнике (их перечень продолжает пополняться), так или иначе внесли свой вклад в развитие робототехники.

Специальная тема - 

Человекоподобные роботы: узлы, материалы, программы

 

 


Модель шагающей машины

Суббота, 07 Января 2017 г. 19:23 + в цитатник
step1 (471x266, 83Kb)
Все детали модели собраны на раме 2, изготовленной из дюралюминиевого угольника размером 25 х 25 х 2,5 мм. 
step3 (543x435, 123Kb)
Для фиксации обеих боковых частей рамы их скрепляют между собой алюминиевыми распорками 19. В раме установлены три моста, которые состоят из колончатого вала 6, оси 7, «ноги» 5 и пластины 4. Коленчатый вал согнут из металлического прутка Æ 3 мм и вращается в отверстиях боковых частей рамы. По концам коленчатого вала делается резьба МЗ мм, чтобы можно было с помощью гайки закрепить «ногу». До того как сгибать коленчатый вал, на него надевается червячное колесо. Припаивают его после того, как модель собрана и отрегулировано зацепление. Ось 7 изготавливается из стержня Æ 3 мм, а по концам нарезают резьбу МЗ мм. Пластина 4 должна свободно вращаться на конце оси. С «ногой» пластина соединяется заклепкой так, чтобы «нога» могла свободно поворачиваться. «Нога» вытачивается из дюралюминия. На конце ее приклеивается пористая резина Æ 10 мм, которая улучшает сцепление с дорогой. Все мосты приводятся в действие от одной оси с тремя червяками. Вал получает привод от электродвигателя МУ-30 (30 Вт, 27 В) через червячную передачу. Ось вращается в бронзовых втулках 18, которые впрессованы в стойки 14. Стойки изготовлены из угольников и двумя винтами крепятся к раме. На валу перед окончательным монтажом припаивается шестерня. Передаточное отношение подобрано такое, чтобы оно обеспечивало скорость вращения коленчатого вала 60-100 об/мин. Электродвигатель крепится к раме с помощью угольника 8, изготовленного из уголка 25 х 25 х 3, и болтами М4. 
step2 (384x210, 60Kb)
В качестве червячной передачи использованы передачи из немецких железнодорожных игрушек (можно использовать также механизм для натяжения струн от струнных инструментов, у которых червячная передача имеет отношение с 1:16 до 1:20). Ось, на которой смонтированы три червяка, изготавливают из стали "3". По статье в журнале "Моделист-конструктор" 
 
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Цензура Интернет-телевидения, оказывается, может осуществляться с помощью программного комплекса Session Wall-З, о котором было рассказано на конференции РИГ «Фантазия» «IT безопасность». Традиционно для защиты локальных сетей от внешних атак (вирусов, взломов и т. п.) применяют межсетевые экраны, но они бесполезны, если речь идет о действиях легальных пользователей. Представленный же комплекс интересен тем, что выявляет внутренних и внешних нарушителей непосредственно во время совершения опасных действий. Принцип действия комплекса основан на просмотре всего потока данных в физическом сегменте сети. Для этого у администратора комплекса имеется набор механизмов, в числе которых — контроль использования ресурсов Интернета. Комплекс взаимодействует с установленными межсетевыми экранами и proxy-серверами таким образом, что на мониторе администратора непрерывно отображаются все установленные соединения рабочих мест локальной сети с информационными серверами Интернета. Администратору предоставлена возможность самостоятельно описывать правила доступа к ресурсам Интернета, в соответствие с которыми комплекс способен автоматически запрещать и разрешать соединения. И, в частности, под действие таких правил уже попали популярные сетевые игры типа Doom и Quake — их блокировка является характерной, присущей только SessionWall-З особенностью, которая «позволяет сократить непроизводительно расходуемое рабочее время». Комплекс распознает также потоки RealVideo и другие, способные, с точки зрения администратора, нести нежелательные видеофайлы. Да и любые видеофайлы вообще — поскольку они, с точки зрения администратора, могут перегружать сеть и тем самим препятствовать доступу других пользователей.
Но, когда речь идет о локальных сетях, это, как говорится, внутреннее дело фирмы. А может ли это происходить в глобальной сети, где работают частные пользователи? Мы поинтересовались и получили ответ, что да, работая в составе каналообразующей аппаратуры, комплекс способен контролировать потоки в сетях уровня Fast Ethernet. Т. е. технически возможно, что некий администратор по каким-то мотивам способен пресечь трансляцию в своем околотке какой-то видеопрограммы. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 9, 2000 г.
 
Преобразователем частоты называется прибор, который из переменного (в т. ч. трехфазного) тока определенной частоты генерирует напряжение с другой величиной и частотой. К этому преобразованному напряжению подключаются потребители (как правило, двигатели). Таким образом, регулируется число оборотов двигателя. Преобразователи частоты широко распространены в промышленности. Они обеспечивают эксплуатацию прецизионных двигателей в широком диапазоне числа оборотов. В частности, двигатели трехфазного тока имеют широкий спектр применения. Преобразователи частоты могут иметь тепловыделение более 5000 Ватт. Многие преобразователи имеют один или несколько вентиляторов. Однако они могут отводить выводимое тепло лишь на небольшое расстояние от преобразователя внутри распределительного шкафа. Внутренняя температура в шкафу значительно повышается, что может стать причиной выхода из строя или разрушения электронного оборудования. По материалу "Риттал"

Серия сообщений "Моделизм":
Создание моделей и копий техники
Часть 1 - Робот-разведчик
Часть 2 - Самоделки на колёсах и гусеницах
...
Часть 9 - Производство копирующих манипуляторов
Часть 10 - Модель тележки с гравитационным движителем
Часть 11 - Модель шагающей машины
Часть 12 - Изготовление гусеничных траков
Часть 13 - Управление инсектоморфным лазающим роботом
...
Часть 42 - Кибернетический планетоход
Часть 43 - Изготовление траков гусеничной ленты для моделей гусеничных машин
Часть 44 - Открытие крытого трека для гонок на радиоуправляемых моделях

Серия сообщений "Движители":
ходовая часть,моторы
Часть 1 - Самоделки на колёсах и гусеницах
Часть 2 - Движители плавающих объектов.
Часть 3 - Почему прекращено производство подвесного мотора «Стрела»?
Часть 4 - Модель шагающей машины
Часть 5 - Элемент гусеничного движителя
Часть 6 - Гусеница для микровездехода
...
Часть 26 - Сверхтяжелая робототехника – предмет первой необходимости
Часть 27 - Самодельные ветроэлектрогенераторы: какая нужна сила ветра?
Часть 28 - ЛЕТАЮ, ВИЖУ, СНИМАЮ: винтокрылые шпионы


Метки:  

Система противопожарной безопасности региона

Суббота, 07 Января 2017 г. 13:06 + в цитатник
на основе телевизионного пассивного несканирующего всеазимутального пеленгатора. 
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
Пеленгатор состоит из телевизионной камеры и оптической системы, в состав которой входит коническое зеркало, обеспечивающее круговой обзор местности с углом места от –10 до +5 град. от горизонтальной плоскости. Прибор работает в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне длин волн (550-960 нм). Видеосигнал с ТВ-камеры подаётся на видеокарту ПК, где осуществляется его обработка и производится автоматическое определение азимутов источников возгорания в режиме реального времени. Определение азимутов объектов осуществляется программой в полярной системе координат, центр которой соответствует вершине конического зеркала; при определении азимутов оцениваются изображения объектов, попадающих на окружность, соответствующую фокальной плоскости прибора. Центр координат и радиус окружности, соответствующей фокальной плоскости (радиус фокусировки), определяются конструкцией и являются специфическими параметрами для каждого прибора, в силу чего для определения азимутов важным является возможно более точное определение этих величин. В программе определение центра координат и радиуса фокусировки производится автоматически по растровому изображению калибровочных источников излучения. Для повышения точности определения центра координат и радиуса фокусировки, а также уменьшения влияния шумов используется суммирование изображений нескольких кадров (до 20), при этом точность автоматического определения центра координат и радиуса фокусировки составляет порядка нескольких пикселей (0,5% от ширины кадра). На основе описываемого пеленгатора создан макет системы противопожарной безопасности отдельного региона. Система включает в себя несколько персональных компьютеров с подключенными к ним пеленгаторами, расположенными в пунктах наблюдения и объединёнными в компьютерную сеть региона. Определённые азимуты ярких объектов с заданным периодом времени с каждого локального компьютера передаются на сервер, где на основе информации о координатах каждого пеленгатора и соответствующих полученных азимутах ярких объектов производится определение координат источника возгорания и нанесение этих координат на карту региона. По докладу Виленчика Л. С., Гончаренко Б. Г., Козлова М. А., Разина А. И., Розанова О. Ю., Угарова А. Н. на XII Всероссийской научно-технической конференции «Современное телевидение»''
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Видеонаблюдение и прикладное телевидение в Интернете: технологии и правовое регулирование. Выставка «Интернетком-98», проходившая в октябре, с одной стороны, очень порадовала специалистов по видеотехнологиям: в оформлении большей части стендов присутствовало слово «видео», свидетельствовавшее, что в числе услуг данная фирма предлагает передачу видеосигнала по компьютерным сетям. С другой стороны, далеко не все представители фирм могли ответить на простой вопрос: заказывает ли им хоть кто-нибудь законченные решения систем передачи и обработки видеосигнала для каких-либо конкретных целей? Конечно, приходится делать скидку на слаборазвитость служб PR данных фирм, но в целом картина вырисовывается вполне определенная: как правило, исчерпывающий ответ мы получали лишь тогда, когда система позиционировалась для целей видеонаблюдения. В такой ситуации вывод напрашивается сам собой: конечная цель развития сети Интернет — всемирное и тотальное видеонаблюдение.
Наиболее, пожалуй, яркий реализованный проект из встреченных на «Интернетком-98» — универсальная коммуникационная сеть спортивного комплекса «Лужники», созданная при технической поддержке компании «РУСЛАН Коммуникейшнз». За прогрессом этой компании мы следим уже давно — с тех пор как на примере ее сервисов в № 12 за 1995 г. исследовали скрытые мотивы применения видеоконференцсистем теми или иными элитами общества. Элемент видеоконференцсвязи присутствует и в «лужниковской» сети: размеры спортивного комплекса таковы (170 га), что для оперативного согласования производственных вопросов без телекоммуникационного контакта не обойтись. Но основная функция, выполняемая видеопотоками в данной сети, — служебное ТВ, причем с явным оттенком видеонаблюдения за производственными процессами, к числу которых в рассматриваемом случае относятся спортивные состязания и тренировки. Лужниковская АТМ-магистраль 155 Мбит/с (имеющая, кстати, выход в общегородскую сетевую структуру «Комкор») соединяет между собой: генеральную дирекцию, большую спортивную арену, малую спортивную арену. Дворец спорта, универсальный зал «Дружба», теннисный центр и спортивный городок. В сети работают десятки видеокодеров, декодеров и цифровых камер с дистанционным управлением; сеть позволяет вести прямую трансляцию в любом из существующих форматов. Таким образом, диспетчеры сети имеют возможность осуществлять видеоконтроль (и при необходимости транслировать картинку внешнему абоненту) над множеством ситуаций — от режима эксплуатации спортивных сооружений до режима поливки травы.
Чтобы поставить точку на теме видеоконференцсвязи — а эту услугу либо часть ее на выставке «Интернетком-98» предлагали порядка 20 компаний — сошлемся на вышеупомянутое исследование, в ходе которого обнаружилось, что одной из основных задач видеоконференцсвязи также является видеонаблюдение: боссу в ходе сеанса важно видеть реакцию клерка на те или иные директивы; важным фактором является и то, что инстинктивное сопротивление директивам у клерка, осознающего, что босс на него смотрит, подавляется в большей степени. Парадокс в том, что российские клерки (а также иные разновидности наемного персонала) сами себе выбрали перспективу быть «видеонаблюдаемьши», проголосовав за капиталистический образ жизни: а ведь именно буржуазные фантасты рисовали тоталитарное будущее, полное ублюдков и терминаторов, — в отличие от советских фантастов, описывавших коммунистическое будущее, где человек есть высшая ценность. И уже есть подтверждения тому, что варианты применения глобальных видеоконференцсистем рождаются самые гнусные, поскольку обороты порноиндустрии в Интернете растут с фантастической скоростью: согласно еженедельнику «Компьютерра» даже начинающий российский офлайновый порнобизнес имеет годовой оборот до 25 млн долл. Совершенствование интернет-видеотехнологий обнаружило огромное количество желаюших раздеться и заняться любовью перед камерой, причем такие эксгибиционисты зарабатывают на этом хотя и небольшие, но деньги. Но поскольку в интернет-порнобизнесе началось чисто мафиозное распределение сфер влияния, развлечение приобретает жестокие формы. Так, топология видеоконференцсистем сделала возможной платную подписку на «порногладиаторов»: мнящие себя патрициями подписчики из разных частей света требуют от «рабов» совершения самых извращенных действий — по сути, это интерактивная видеоигра с «живым видео», но ведь мы и прогнозировали, что компьютерные видеоигры, начав с включения элементов легкой эротики, вскоре выродятся в полнейший разврат.
О платежеспособном спросе на сетевое видеонаблюдение можно судить по довольно богатому выбору законченных решений, представленных на «Интернетком-98». О некоторых из них мы расскажем ниже, следуя, однако, обещанию, данному представителям компаний, не публиковать данные о заказчиках. Кроме того, поскольку решения эти достаточно разнообразны, необходимо принять какую-то базовую точку отсчета — лучше всего некую универсальную видеокамеру. Например, специально для сетевого видеонаблюдения разработана камера VersaCam, в которой автоматизирован ряд важнейших функций и которая способна пересылать изображение на Web-сайт, в ЛВС, в сеть кабельного ТВ или на ПК. Разрешение камеры — до 640 х 480, просмотр изображения осуществляется с помощью стандартного Интернет-броузера.
▪ «Перспективные технологии» (С.-Петербург). Телевизионный волоконно-оптический модем для передачи полного цветового телевизионного сигнала по ВОЛС на расстояние до 40 км без переприема. Основная область применения (согласно портфелю заказов) — видеонаблюдение и прикладное телевидение. Передача видеосигнала по ВОЛС осуществляется с помощью частотной модуляции. Фотоприемное устройство приемной части модема имеет полосу пропускания 100 МГц, чувствительность —38 дБм, динамический диапазон 26 дБ.
▪ «Информсвязь». Система удаленного видеонаблюдения RemoteVU производства Motorola. В основе системы — карта расширения, устанавливаемая в устройства доступа к сети Frame Relay и представляющая собой законченное решение по передаче видео через низкоскоростные (от 2,4 до 128 кбит/с) каналы связи. Карта имеет видеопорт со стыком BNC для подключения мастер-камеры, автоматически определяющий стандарт видеосигнала от камеры и пропускающий видеопоток к процессорному модулю. Еще один видеопорт 8DIN-F для кабеля-разветвителя, через который подключаются три слейв-камеры. Следующий порт — для управления камерой; имеет стык RJ-45.
▪ «Рустелком». Внедрение системы сотового телевидения и скоростной передачи данных для пользователей сети Интернет с использованием технологии LMDS. Об этом сервисе мы рассказываем для тех читателей, которые интересуются вариантами передачи сигналов видеонаблюдения по радиоканалу. Многоканальная система LMDS работает в диапазоне 27,5-29,5 ГГц и позволяет в полосе 2 ГГц одновременно передавать до 100 телеканалов, а также реализовать скоростную (до 100 Мбит/с) передачу данных от серверов сети Интернет к пользователям. Одна базовая станция покрывает площадь радиусом до 6 км. Важное достоинство системы — возможность работы на отраженном сигнале, т.е. приемное устройство не обязательно должно находиться в пределах прямой видимости источника сигнала.
Ограничимся этими примерами — их достаточно, чтобы убедиться: технические средства транспортировки видеосигнала уже развились до уровня, приемлемого для индустриального применения. Тем не менее индустриального применения Интернет-видеотехнологии (если говорить о более-менее отчетливом «видео») пока не получили — есть лишь частные, хотя и сравнительно многочисленные, успешно реализованные проекты. Причина в зыбкости фундамента любой индустрии — нормативно-правовой базы, суть которой в том, что если некий бизнес выгоден какому-то меньшинству, то большинство при этом не должно, как минимум, страдать. Вот, например, российский Интернет-истеблишмент выступил против проекта силовых структур СОРМ-2 («система оперативно-розыскных мероприятий на сетях документальной электросвязи»). Обе стороны приводят свои аргументы, но законодатель не в состоянии однозначно определиться: кто здесь представляет большинство, а кто меньшинство, поскольку само общество слишком раздроблено. В подобных случаях ищут какой-то несомненный критерий, и в этой связи мы не случайно выше коснулись интернет-порнографии: все легитимные силы, независимо от политико-социальных пристрастий, однозначно осуждают развратные действия в отношении детей. Поэтому, если будет принят закон, предусматривающий расстрел за это дело, то он один имеет шанс быть исполненным. Все остальное — тщетно. Ведь как начиналось вещательное телевидение в «новой России»? Закон был ширмой, а реальный контроль над ТВ-бизнесом захватили банкирско-мафиозные группировки — что теперь происходит и с Интернетом. Невзирая на отсутствие нормативной базы, банкиры явочным порядком начали внедрять цифровое телевидение — точно также и в Интернете мафиози начнут внедрять оборудование, следующее по уровню сложности за средствами транспортировки видеосигнала: системы мониторинга видеопотоков и системы шифрации видеосигнала. А идею борьбы с преступностью в Интернете средствами СОРМ-2 и т.п. общество поддержит лишь при условии, что силовики избавят его от вооруженных до зубов «братков» и открыто крадущих миллиарды долларов олигархов. А. П. БАРСУКОВ, журнал "ТКТ", № 12, 1998 г. 

f293 (400x617, 235Kb)

Серия сообщений "Ночное наблюдение":
Тепловидение, ночная съёмка, инфракрасная техника, условия слабого освещения
Часть 1 - Система противопожарной безопасности региона
Часть 2 - Энергетический расчет дальности наблюдения активно-импульсной телевизионной системы
Часть 3 - Невидимый свет
...
Часть 34 - Загородный дом: проблемы солнечных батарей и камер видеонаблюдения
Часть 35 - Секс-роботы: индустрия на стыке почти всех областей науки и техники
Часть 36 - Переделка видеокамер гаджетов в стационарные камеры видеонаблюдения

Серия сообщений "Противопожарная защита":
огнезащита, пропитки, сигнализация
Часть 1 - Надёжная защита дачи от пожара
Часть 2 - Система противопожарной безопасности региона
Часть 3 - АДРЕСНО-АНАЛОГОВЫЙ ПКП
Часть 4 - Автоматическая огнезащитная штора
...
Часть 16 - Самоходный лафетный ствол СЛС-100 (55) мод.228 "Сойка"
Часть 17 - Пожарные пруды в СНТ: на их дне хорошо укрыться в аномальную жару
Часть 18 - Сверхтяжелая робототехника – предмет первой необходимости


Метки:  

Модель тележки с гравитационным движителем

Суббота, 07 Января 2017 г. 13:01 + в цитатник

gravitation (255x431, 66Kb)Играя с моделями автомобилей, автор заметил, что скатываясь с наклонной поверхности автомобиль пробегает еще некоторое расстояние и подумал, что хорошо бы свойства наклонной поверхности имел сам автомобиль. Для этого его надо поднять на высоту - то есть, придать потенциальную энергию поднятого тела, а затем обеспечить его разгон под действием силы тяжести. Для решения этой задачи на самой тележке помещается на определённой высоте груз. Он опускается под действием силы тяжести и через передаточный механизм соединяется с колёсами. Получилась модель тележки с гравитационным движителем для случаев, когда можно использовать потенциальную энергию груза.

"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Техника для наведения порядка в стране. Среди футурологов бытует парадоксальный термин — «информационный террор» идентифицирующий, однако, хотя и предельно жесткую, но, в принципе, достаточно прогрессивную систему мер борьбы с «теневыми» проявлениями неподконтрольной человеческой деятельности (вспомним, как один из основоположников террора, как науки, сформулировал: социализм — это учет). Смысл этой системы мер состоит в том, что жизнь и деятельность каждой личности, пока она не выходит за рамки правопорядка, максимально освобождена от трудностей и эффективно охраняется соответствующими органами. Соблюдение строго регламентированных рамок правопорядка возложено на новейшие технологические системы, перед которыми человек, вставший на путь нарушения закона становится абсолютно беззащитен. Доведенные до совершенства новейшие технологии, в перспективе, могут одинаково успешно защитить человечество как от преступников, так и от недобросовестных чиновников. Все это, казалось бы, идеально, но с другой стороны, подсознательно люди чувствуют в этом опасность своей свободе — и действительно, на сегодняшний день вероятность нарушения с помощью техники прав как раз ни в чем не повинного человека настолько велика, что это стало предметом дискуссий правоведов. Причем неоднозначность феномена «человек в информационной среде» изучают не только за рубежом, но и у нас, в том числе в тех ведомствах, которые традиционно считались «правонарушителями». Во всяком случае и с рассмотрения юридического аспекта применения новых технологий начался семинар по системам фотоидентификации личности фирмы Polaroid 20.03.91 г. в Доме оптики (Москва).
The television image of the robot - iron woodcutter has solemnly sworn to not break the Constitution / ТВ-изображение робота-железного дровосека торжественно поклялось не нарушать КонституциюПостановка задачи такова: существует обширнейшая криминогенная область, объединяющая преступления и правонарушения, основанные на древнейшем приеме — один человек выдает себя за другого. Преступный мир, а с ними и все разведки мира, создал целую науку подделки удостоверений личности, подписей, голосов и т. п. По сути, фирма Polaroid предлагает одним ударом покончить со всей этой наукой, а следовательно — с ее «профессорами» и клиентурой, призвав на помощь компьютер. Идея простая: параметры, характеризующие каждого конкретного человека — фотопортрет, подпись и присваиваемый магнитный код — объединяются нанесением, предположим, на визитную карточку, которая самоуничтожается при попытке ее подделать. Означенные параметры вводятся в память компьютера (или даже центрального суперкомпьютера, периферийные идентифицирующие устройства которого могут находиться в любой точке города, страны или земного шара), который сравнивает подлинность сочетания фото, подписи и кода предъявителя. Причем компьютер «распознает» фото достаточно большой давности, независимо от появления или исчезновения усов, очков и т. п. Технически все это легко выполнимо уже сегодня имеющимися в СССР средствами, а если так, то в чем же заслуга именно фирмы Polaroid.
Как известно, Polaroid знаменита во всем мире достижениями в области т. н. «одноступенного фотопроцесса», проще говоря — моментальной цветной фотосъемки (над которой фирма работает еще с 1948 г.). Сегодня по этой технологии в мире производится сотни миллионов фотокарточек, а именно о таких количествах и приходится говорить, если внедрять описанную выше систему массовой идентификации. Конечно, принципиального значения для нас не имеет, изготовляется ли фото за минуту или за несколько часов по старой технологии (при условии наведения порядка в нашей фотоиндустрии, которая с трудом осуществила аналогичную акцию — черно-белые фотокарточки для «продовольственных» визиток). Но у фирмы есть еще одно достижение: «визитка» должна не поддаваться подделыванию, и таковой тут же делает эта же установка, наваривая пластиковый ламинат. В принципе, и это в состоянии освоить советская промышленность, вопрос только — в какие сроки и с каким качеством? Во всяком случае, мы сейчас приведем основные данные системы и пусть каждый решает сам: осваивать ли собственное производство, либо закупать Polaroid (координаты — в редакции «ТКТ»). Кстати, немаловажная деталь: фирма производит только оборудование для изготовления фотографий, хранения их в памяти, сверки с данными и их распечатку. Периферийные же устройства (телекамеры контроля, проходные, замки) телекоммуникационные сети и т. д.— не ее забота, и здесь нашим разработчикам большое поле деятельности.
Система идентификации ID-2000* — это цветная видеокамера с настраиваемыми фокусом и апертурой (съемка портрета); встроенная монохромная видеокамера (съемка подписи); 12,7 см экран монитора для набора текста «визитка»; 101-клавишная панель; микропроцессор 8 МГц 80286 CPU. Система ID-2000 позволяет изготовить 40-60 и даже до 90 карточек в час. Размеры карточек 8,25 x 5,91 или 8,57 x 5,4 см. Разрешающая способность системы при описании одной карточки — 768 x 480 пикселей, при этом полный объем информации 192 Кбайт. Однако при введении в накопитель или же при компьютерной обработке с целью сокращения она подвергается сжатию до 6 Кбайт — для черно-белых фотопортретов и 12 Кбайт — цветных. На гибком диске при этом можно накопить до 100 цветных фотопортретов, на магнитной ленте (стандартная кассета) — до 2500, а на оптическом диске — 32000. Нанесение ламината автоматизировано, одновременно заваривается носитель магнитного кода, нагрев контролируется. Судя по тому, какое широкое распространение за четыре года существования ID-2000 получила во всем мире (только в США установлено 77 комплектов, из них на: General Motors, IBM, US Army Fort Belvoir, Dep. of Pefence, World Bank, Palm Beach Airport, Boca Baton Hospital, Mirage Hotel и т. д., а также оснащена штаб-квартира ЕЭС), Советскому Союзу не обойтись без этой или ей подобной техники. Однако, у нас тут не Америка.
Если в США водительские права, изготовленные по технологии Polaroid способны заменить любой другой документ, в СССР подобная визитка действительна лишь в пределах зоны действия одного ведомства, которых у нас не сосчитать. Вряд ли при такой «административно-территориальной системе» окажутся эффективны массовые закупки (комплект ID-2000 стоит 39 тыс. долл., коробка исходного материала на 500 фотографий — 100 долл). Поэтому, до тех пор, пока в СССР не будет искоренена бюрократическая система, возможно, есть смысл в сотрудничестве с Polaroid освоить для наших условий более дешевый вариант.
Фирма уже показала себя в таком сотрудничестве надежным партнером — в частности, совместно с Миноборонпром СССР, осваивая выпуск современной кинофототехники. Первой ласточкой их сотрудничества стал киноаппарат «Киев» с насадками Polaroid. Итак, и у нас теперь есть фотоаппарат для моментальной фотографии.
Проводятся консультации и с нашими химиками о возможностях выпуска собственного исходного материала для одноступенной фотографии. А если оценивать ситуацию в целом, то сейчас перспективы для делового сотрудничества в области информатики (частью которой и является фотоидентификация личности) крайне благоприятны, учитывая бурное развитие телевизионно-информационный сетей, охватывающих не только предприятия и организации, но и миллионы частных абонентов. Если же в число сервисных услуг, предоставляемых такими сетями войдут такие, как идентификация делового партнера, клиента, посетителя, это вызовет появление новой области капиталовложений. А. Барсуков, журнал "ТКТ" № 6, 1991 г.
 

Серия сообщений "Моделизм":
Создание моделей и копий техники
Часть 1 - Робот-разведчик
Часть 2 - Самоделки на колёсах и гусеницах
...
Часть 8 - Универсальный технологический манипулятор
Часть 9 - Производство копирующих манипуляторов
Часть 10 - Модель тележки с гравитационным движителем
Часть 11 - Модель шагающей машины
Часть 12 - Изготовление гусеничных траков
...
Часть 42 - Кибернетический планетоход
Часть 43 - Изготовление траков гусеничной ленты для моделей гусеничных машин
Часть 44 - Открытие крытого трека для гонок на радиоуправляемых моделях


Метки:  

Огнестрельное вооружение подводных роботов

Суббота, 07 Января 2017 г. 12:54 + в цитатник
 (по книге А. Е. Тарас, В. В. Бешанов «Люди лягушки: История подводных диверсионных средств и сил»)
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
N.B. не исключено, что подводная охота на крупную рыбу станет видом спортивных состязаний в классе управляемых либо автономных подводных роботов. И тогда роботам, оснащенным электронным зрением и электронным слухом, понадобится огнестрельное подводное вооружение, радиус действия которого как раз совпадает с радиусом обзора видеокамер под водой.
10.1. Подводный пистолет BUW 2. Четырехзарядное полуавтоматическое пусковое устройство, стреляющее активно реактивными пулями с гидродинамической стабилизацией, имеющими разрывные боеголовки. Патроны размещаются в четырёх стволах, которые образуют блок одноразового использования.
10.2. Подводный пистолет «Хеклер Кох» П II. Ведет огонь боеприпасами (размером 7,62 × 36 мм) с электрическими запалами. Конструктивно он состоит из двух основных частей. Первая блок из пяти стволов, одновременно исполняющих роль магазина и патронных камор. Каналы стволов имеют правую нарезку с шагом 180 мм. Выходные отверстия стволов заклеены изнутри тонким слоем водоотталкивающего материала, который предохраняет боеприпасы от заливания водой, а при стрельбе легко пробивается пулями. На верхней части блока — прицельное приспособление из мушки и целика со светящимся покрытием. Другая часть представляет собой рукоятку со спусковым механизмом и устройством инициации электрозапалов. Источник энергии — две батареи, помещенные в единый блок, который вставляется в рукоять, подобно магазину обычного пистолета. Инициацию запалов производит пьезоэлектрическое устройство при нажатии спускового крючка, которым приводится в движение изолированный в резиновой оболочке кнопочный выключатель. Рукоятка в верхней части переходит в гнездо, в котором крепится своей тыльной частью блок стволов. Пистолет имеет кнопочный предохранитель над спусковым крючком. Позволяет уверенно поражать цель под водой на расстоянии до 15 м, а в воздухе — до 30 м. П II имеет длину 200 мм, высоту 185 мм, ширину — 60 мм. Длина прицельной линии — 146 мм. 
10.3. «Аквапистолет». Рассчитан на стрельбу оперенными стрелами. Специальная конструкция патрона, исключающая истечение пороховых газов из гильзы после выстрела, предотвращает появление пузырьков, демаскирующих подводного бойца. Так как стрела имеет дозвуковую начальную скорость, а пороховые газы не истекают при выстреле, то при стрельбе на воздухе пистолет является бесшумным и беспламенным. Шесть стволов «аквапистолета», расположенные по кругу, снаряжаются иглами стрелами. Игла выталкивается из ствола пыжом поршнем, перекрывающим затем дульный срез ствола. Блок стволов неподвижен, спусковой механизм выполнен с вращающимся бойком, поочередно «подходящим» к стволам. 
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Разные юрисдикции как фактор, способствующий правонарушениям, стали темой проведенной РИГ «Фантазия» конференции «Преступность и Internet». Сегодня возможна ситуация, когда гражданин России, не покидая ее, а используя Интернет, создаст фирму в Ирландии, счет откроет во Франции, сервер арендует в Болгарии и откроет по своему домашнему адресу виртуальное казино, в котором на реальные деньги будут играть граждане всех стран мира. И в какой стране, в случае чего, искать правды? Ведь понятие места — одно из краеугольных понятий права: место преступления, место совершения сделки, местонахождение налогооблагаемого имущества. Участники конференции высказались о том, что решению проблемы помогло бы принятие соответствующей международной конвенции.
И в этом смысле, как ни странно, в наиболее инвестиционно благоприятном положении находится интерактивное спутниковое аудиовидеовещание, основные трансграничные вопросы которого давно уже регулирует «Конвенция о распространении несущих программы сигналов, передаваемых через спутники», подписанная в 1974 г. в Брюсселе, действие которой на СССР (правопреемником которого является РФ) распространяется с 1989 г. Симптоматично то, что аналитическая работа, проделанная тогда в Брюсселе, позволила запрограммировать текст Конвенции как основу для «разруливания» многих сегодняшних головоломок.
Так, сейчас многие поставщики не хотят продвигать Интернет-оборудование на рынок AV-вещания, мотивируя это экономической ничтожностью данного рынка. Аналогично, в 1974 г. делегация Марокко, поддержанная делегацией Алжира, призывала ограничить сферу охвата Конвенции ТВ-сигналами и не включать в определение «программы» программы, состоящие только из звуков: дескать, передачи радиопрограмм через спутники редки, не имеют серьезной экономической основы и в отношении их вполне достаточно Конвенции МСЭ. Но подписанты все же поддержали делегата Кении, указавшего, что спутники все в большей степени используются для звуковых передач.
Важно отметить, что поскольку в обсуждении Конвенции приняли участие множество профессиональных творческих организаций, то основной задачей Конвенции была названа борьба с пиратством и, следовательно, понятие «программа» отнесли к совокупности материалов, предназначенных для передачи широкой публике, и, напротив, исключили материалы научного и другого специального характера, а также связь между отдельными лицами (по-нынешнему — видеоконференцсвязь). Отсюда понятно, в каких случаях имеет место нарушение авторских прав, а в каких необходимо задействовать другие статьи УК.
Поправки, подобные поправке делегации Соединенного Королевства, моделировавшие ситуацию традиционного наземного вещания, были отвергнуты, и в итоге были приняты определения (см.: ТКТ. 1989. № 12), более соответствующие хитросплетениям взаимосвязей в современной сети Интернет. Так, термин «излучаемый сигнал» входит в определения терминов «орган-источник» и «вторичный сигнал», а термин «вторичный сигнал», в свою очередь, входит в определения терминов «распространяющий орган» и «распространение». Налицо как некоторая аналогия, так и заметные расхождения с терминологией закона о СМИ — в частности, «брюссельская» терминология позволяет более предметно говорить и о месте правонарушения, и об ответственных лицах.
Фактор разных юрисдикции на руку злоумышленникам, в числе прочего, и потому, что процедура их преследования через Интерпол сегодня несоизмеримо длительна. В этой связи участников конференции заинтересовала идея журналиста А. Бросалина создать «виртуальный ОМОН», способный нейтрализовать через Интернет компьютеры хакеров при первых же попытках взлома с их стороны. И снова в Брюссельской конвенции мы находим признаки легитимности данной идеи. Делегация СССР внесла предложение (поддержанное делегациями ГДР, УССР, ВНР, ЧССР и Туниса) о том, чтобы государства осуществляли вещание через спутники на другие государства только с ясно выраженного согласия последних и чтобы государства обязались исключать из программ материалы, направленные на вмешательство во внутренние дела других государств или подрывающие национальные законы, обычаи и традиции. Однако другие делегации придерживались того мнения, что эти вопросы относятся к непосредственному вещанию со спутников (по-нынешнему — неинтерактивное вещание), которое не регулируется данной Конвенцией. Очевидно, что суть этих разногласий лежала в сфере тогдашней идеологической борьбы, но сегодня это дает формальное основание послать хакеру «идеологическую бомбу», тем более, что многие из них оправдывают себя ультралевой риторикой.
Почему же рассмотренная спутниковая Конвенция так органично вписывается в проблематику международного Интернет-обмена AV-программами? Потому что она согласовывалась с положениями Конвенции Международного союза электросвязи, комплексно регламентирующей телекоммуникации — в частности, порядок распространения принятых со спутников сигналов кабельными системами. Электросвязь в подобных документах — базовое понятие. Так, когда в России стала развиваться IP-телефония (будучи мультисервисной, она, помимо звука, работает и с видеофрагментами — см. AVR в № 3 за 2000 г.), выяснилось, что она не фигурирует в национальном законе РФ «О связи», однако она вполне подошла под определение электрической связи, отчего стал более понятен порядок ее лицензирования. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 5, 2000 г. 
Fig_1.4 (350x363, 123Kb)

Серия сообщений "Водоёмы, полив и гидротехника":
Обустройство и использование водной среды
Часть 1 - Технология подводных съёмок
Часть 2 - Всё для подводной видеосъёмки
...
Часть 13 - Трёхмерное цифровое телевидение в ультразвуковом диапазоне для подводных работ
Часть 14 - Гидроакустические системы
Часть 15 - Огнестрельное вооружение подводных роботов
Часть 16 - У любителей водного спорта
Часть 17 - Реактивный револьвер Барра
...
Часть 48 - Подводный робот-экскаватор для прокладки трубопроводов
Часть 49 - Подводных роботов может понадобиться очень много
Часть 50 - Подводный робот-краб: способен ли он повредить трубопроводы и трансатлантический кабель?


Метки:  

Гидроакустические системы

Суббота, 07 Января 2017 г. 11:50 + в цитатник
7.1. Автоматизированный гидроакустический комплекс подводной лодки осуществляет:
автоматизированное обнаружение, локализацию, классификацию и сопровождение целей по шумоизлучению;
автоматизированное обнаружение, пеленгование и классификацию гидролокаторов целей;
автоматизированное измерение дистанции до обнаруженных целей в активном режиме;
гидроакустическую связь;
автоматизированное обнаружение, локализацию, классификацию мин и навигационных препятствий;
выдачу данных для телеуправляемых торпед.
На рис. 2.15, a — расположение комплекса подводной лодки «Амур 1650».
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
7.2. Стационарные гидроакустических системы освещения обстановки (рис. 2.15, b) определяют параметры движения объекта и его классификацию: надводная/подводная/воздушная цель, аквалангист, крупный гидробионт (акула, косяк рыб и т. д.); ведут экологический мониторинг акватории (температура, солёность, давление, скорость течения и т. д.).
7.3. Для функционирования программного обеспечения гидроакустических систем создаются базы данных гидроакустических расчетов (рис. 2.15, c).
8. Антенны для гидроакустики
8.1. Приемопередающая антенна ППА 1. Представляет собой многоэлементную фазированную решетку, состоящую из гидроакустических пьезокерамических преобразователей. Назначение: прием и излучение гидроакустических сигналов с изменяющейся характеристикой направленности для использования в составе акустического датчика скорости. 
8.2. Приемная гидроакустическая антенна ПГА 2. Представляет собой многоэлементную фазированную решетку, состоящую из гидроакустических пьезокерамических преобразователей. Назначение: прием гидроакустических сигналов с изменяющейся характеристикой направленности для обнаружения и локализации подводных объектов. Технические характеристики:
• рабочая частота, кГц — 6,0 ± 0,5;
• чувствительность в режиме приема, В/Па > 10 4;
• ширина характеристики направленности в вертикальной плоскости, град — 24±0,3;
• ширина характеристики направленности в горизонтальной плоскости, град — 60±10;
• сектор сканирования, град — ±20;
• геометрические размеры, мм — 180 × 600.
8.3. Излучающая гидроакустическая антенна ИГА 1. Представляет собой многоэлементную фазированную решетку, состоящую из гидроакустических пьезокерамических преобразователей. Назначение: излучение гидроакустических сигналов с изменяющейся характеристикой направленности для обнаружения и локализации подводных объектов. 
8.4. Излучающая гидроакустическая антенна ИГА 2. Представляет собой многоэлементную фазированную решетку, состоящую из гидроакустических пьезокерамических преобразователей. Назначение: излучение гидроакустических сигналов с изменяющейся характеристикой направленности для обнаружения и локализации подводных объектов. Технические характеристики:
• рабочая частота, кГц — 6,0 ± 0,5;
• максимальное рабочее напряжение, В – 200;
• ширина характеристики направленности в вертикальной плоскости, град — 24±0,3;
• ширина характеристики направленности в горизонтальной плоскости, град — 60 ±10;
• сектор сканирования, град — ±20;
• излучаемая импульсная мощность, Вт, не менее — 500;
9. Гидрофоны для звукозаписи и измерений
9.1. Водонепроницаемый всенаправленный микрофон DPA Hydrophone 8011. Предназначен для работы в условиях с высоким статическим окружающим давлением в воде и других жидкостях (рис. 2.16). Рекомендуется для профессиональной регистрации звука под водой в обстановке высокой влажности, в газонаполненных помещениях или при других чрезвычайных условиях. Ширину полосы частот 100-2000 Гц гидрофону обеспечивает чувствительный элемент на пьезоэлектрическом кристалле, расположенный в капсуле так, чтобы без нарушения рабочих характеристик противостоять высокому давлению на глубинах до 50 м. Динамический диапазон гидрофона — более 100 дБ. Гидрофон избавляет от необходимости облачать обычные микрофоны в пластмассу или резину, рискуя потерей и записи звука (спортивных соревнований либо обитателей моря) и дорогостоящего микрофона. Также это удачное решение для подводного плавания с подводной видеокамерой. Гидрофон оснащен встроенным предусилителем, не подверженным влиянию перепадов температуры. Кабель длиной 10 м имеет износостойкую оболочку которая позволяет использовать гидрофон в постоянных сооружениях, погруженных в воду или лед на длительный период времени без опасности повредить изделие или изменить его характеристики. На верхней части рис. 2.17 — частотная характеристика гидрофона, на нижней части — диаграмма направленности на частоте 10 кГц. 
9.2. Глубоководный измерительный гидрофон Г8102 с пониженной виброчувствительностью предназначен для измерений гидроакустических фоновых шумов и сигналов с уровнями от 10 4 Па в динамическом диапазоне до 140 дБ. Снабжен встроенным предварительным усилителем, с помощью которого формируется требуемая передаточная характеристика и рабочая полоса частот, нормализуются значения коэффициентов преобразования и электрических параметров. Гидрофон может быть использован как измеритель звукового давления с размещением его на конце одиночного кабеля длиной до 5 км, как элемент антенной многоэлементной цепочки или как измерительный преобразователь в составе измерительных установок и систем. Технические характеристики:
• предельное рабочее гидростатическое давление, МПа/атм — 80/800;
• рабочая полоса частот, Гц — 1 50000;
• номинальное значение коэффициента преобразования, мВ/Па — 1;
• приведенная виброчувствительность, Па/м · с 2 — 6 8;
• резонансная частота пьезоэлемента, кГц — 100.
Нижняя граница рабочей полосы частот для гидрофонов может быть и ниже — так, у модели Г8101 рабочая полоса частот составляет 0,1—500 Гц.
Сокращенный текст 2-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике" (фрагмент)
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
О шифрации телевизионных программ. Справочник "Системы спутниковой связи и вешания" — начало серии изданий, где впервые результаты фундаментальных исследований отображены как совокупность сведений для практической деятельности. Следующая книга серии будет рассматривать вопросы электронной безопасности. в частности — зашита информации и информационное воздействие. На стыке этих направлений находится и "закрытое" телевидение. Частично проблема корнями ухолит в 1984 год, когда на Брюссельской конференции делегация СССР заявила о необходимости включения в "Конвенцию о распространении несущих программы сигналов, передаваемых через спутники" положения об обязанности государств осуществлять вешание через спутники на другие государства только с ясно выраженного согласия последних. В числе возразивших были Франция и США. Уже тогда обе стороны понимали, что пройдет много десятилетий, прежде чем советские спутники станут обслуживать собственных граждан (запуск первого отечественного спутника непосредственного вешания (НТВ) "ГАЛС", как сообщили в пресс-центре Военно-космических сил РФ, датирован 20.01.94 г.), Зарубежные же вешатели будут активно работать на все более восточной долготе, получая в том или ином виде неизменную выгоду.
Если подразумевать под выгодой живые деньги, то механизм их получения несложен: среди нескольких десятков инопрограмм спутникового телевидения (СТВ), более-менее качественно принимаемых в европейской части СНГ, порядка 10 закодировано, Предположим, та или иная организация-вешатель раз в год меняет кол и высылает абоненту новую карту декодера, скажем, за 310 долларов. Юридически, российский абонент, желающий смотреть колированную программу, мало чем отличается от жителя Западной Европы, но по чисто организационным причинам у него возникнет слишком много сложностей. Поэтому специализирующиеся на оборудовании СТВ местные фирмы заключают соглашение с непосредственно изготовителями декодеров на поставку интегральных схем (ИС), составляющих основу декодера. но стоящих, разумеется, несколько меньше его самого. Бизнес состоит в том, что изготовленный из отечественных (за исключением фирменной ИС) материалов декодер стоит 320 долларов и все в общем-то довольны.
В принципе, обладая хорошей математикой, взломать схему ЗАС, чтобы наладить выпуск "альтернативных" декодеров, видимо, несложно, тем более, что международных конвенций о выдаче лиц, занимающихся взламыванием зашиты интеллектуальной собственности, мы ни с кем не подписывали.
Однако в странах, где телевидение давно стало серьезным бизнесом, несанкционированный перехват ТВ сигнала является вполне осязаемым преступлением. Законодательство США гласит, что никто не имеет права перехватывать, получать или способствовать перехвату лил получению любых видов передач по кабельным системам. если только эти действия специально не разрешены владельцем системы или каким-либо образом не разрешены законом. Лицо, умышленно нарушающее это положение, может быть оштрафовано на сумму до 1000 долларов или подвергнуто тюремному заключению на срок не более 6 месяцев или обоим наказаниям одновременно. Лицо, умышленно нарушившее это положение с целью получения коммерческих или личных финансовых выгод, может быть оштрафовано на сумму до 25000 долларов, или подвергнуто тюремному заключению на срок до 1 гола, или обоим наказаниям одновременно. При повторных нарушениях штраф может достигнуть 50000 долларов, У американцев богатый опыт по части закрытия каналов. Еще в 1962 г, в штате Коннектикут на телевизорах впервые были установлены декодеры со счетчиками, на бумажной ленте отмечавшими стоимость передачи (от 25 до 350 центов в зависимости от ее рыночной стоимости плюс постоянный взнос 75 центов в неделю).
У нас сейчас все большее число телекомпаний, поколебавшись, останавливает свой выбор на варианте закрытого телеканала, который, по логике, должен снять множество проблем. Однако, пока что проблемы лишь прибавляются: надо ли вообще закрывать канал? и на какой системе остановить выбор? и какая абонентская плата будет оптимальной? и где взять интересные видеопрограммы? Ответ на все вопросы исходит из осознания главного: взялся делать платное телевидение — бери самую высокую абонентскую плату, какую только возможно. Да, в нашей стране почти все живут за чертой бедности, месяцами не получают зарплату, все лишились сбережений из-за инфляции. Но при этом магазины битком набиты людьми, покупающими самые дорогие веши, То есть, деньги у наших сограждан (способных в течение дня привлечь до 300 млрд, руб. для покупки долларов на бирже) есть, и заплатить очень высокую иену за закрытый телеканал в состоянии если не все, то достаточно многие. Но при условии увидеть "то, что никогда нигде не видели". Платить за закрытый телеканал должно стать такой же привычной необходимостью как за телефон, абонентскую радиоточку и газету,
Нет такой публикации, где автор упустил бы случай заметить, что "у нас тут не Америка". Не будем и мы нарушать традицию, В частности, фирмы, реализующие спутниковые декодеры, признают, что ажиотажного спроса нет. а многие покупатели разочарованы увиденным на экране. Это естественно, так как суть кодирования, в частности кинофильмов, за рубежом — в приоритетности показа (между кинотеатрами, видео, открытым ТВ и закрытым ТВ. В этом же зарубежная специфика видеопиратства и особенности законодательства, Нашего зрителя эти проблемы мало волнуют, что ему нужно он сам не знает, да и знать не хочет — за него должна решать телекомпания, Здесь трудно советовать, но можно предположить, что какая-то часть высокоплатежеспособных зрителей не оторвется от передачи познавательного характера, несущей информацию, которой делятся между собой в узком кругу люди, непосредственно влияющие на существование названных зрителей, Такая информация очень дорого стоит и тяжело добывается, но дорого и продается. Что касается готовности телезрителя платить за художественные фильмы и шоу-программы, то среди критериев наиболее надежен постулат академика Иоффе: "Единица женской красоты — 1 метр; чем дальше, тем лучше". Другими словами, главное не содержание, а качество "картинки", ее размеры, динамика и насыщенность.
Экономико-правовые гарантии платного телевидения базируются на распространенной в развитых странах "Теории Обязательств", признающей. что лицо. являющееся профессиональным продавцом определенных товаров или оказывающее определенные услуги, обладает монополией, если оно единственное, которое может их предложить. Чаше всего возможность предложения ограничивается определенным узким кругом лиц, что на языке юристов классифицируется как "привилегия", составляющая имущественное благо, участвующее в обороте как предмет договора и обязательства. Монополия может быть фактической, если в силу каких-либо обстоятельств обладатель монополии избавился от конкурентов в отношении того, что он пролает или поставляет в том месте, где он находится. Однако
закон по различным поводам сам устанавливает монополии для продавцов некоторых товаров (например, для государства) и для лиц, оказывающих некоторые виды услуг. Таким образом возникают законные монополии, и лицо, обладающее законной монополией, находится в таком положении, что может, пользуясь отсутствием конкурентов, требовать от своих клиентов самой высокой иены. Вот почему монополия рассматривается как имущественная ценность. Согласно Теории Обязательств, в число законных монополий входят т. н. "монополии временного характера", устанавливаемые для создателей произведений творческого труда (понятие "временный" обусловлено тем, что в отношении такой категории творческого труда, как авторское право принято устанавливать ограниченную продолжительность действия охранных мер). Если говорить конкретно о современном телевидении, то его производственно-финансовый механизм таков, что по чисто организационным причинам монопольно высокую (и вполне заслуженную) иену за свой достаточно каторжный труд творческий работник может установить только целевым назначением для узкого круга высокоплатежеспособных зрителей. То есть, подписчиков закрытого телеканала.
Это означает необходимость принятия положения о законной монополии в пакете Законов о телевидении, где должны быть детально регламентированы вопросы платного ТВ и, в частности, шифрации. К сожалению, до написания Законов периодически допускаются люди, в представлении которых телевидение — это мифическая "четвертая власть", предназначение которой открыл еще Гете, комментируя "Фауста"; "Когда речь заходит о власти дьявола над человеком, первое место отводится проблеме пола". В исследовании вопроса о шифрации телепрограмм мы не будем ввязываться в дискуссию о том, чем отличается эротика от порнографии. Эта проблема существует лишь в воображении псевдоученых. степень разногласий которых определяется тем, кто из них и как в данной стадии своего научного развития относится к голым женщинам. Тем не менее, рассматриваемый нами сложнейший вопрос в документах, подписанных Президентом Российской Федерации самым серьезным образом упоминается лишь в связи с эксплуатацией интереса к сексу. Закон РФ "О средствах массовой информации"; "Распространение выпусков специализированных радио- и телепрограмм эротического характера без кодирования сигнала допускается только с 23 часов до 4 часов по местному времени, если иное не установлено местной администрацией".
В отличие от правовой, техническая сторона вопроса преодолела зачаточную стадию. Минуло время, когда кодирование канала местной телестудией тут же вызывало публикацию в "Пионерской правде" подробного описания дешифратора. Население начинало таскать с "ящиков" радиодетали и чисто из спортивного интереса собирать дешифраторы, считая неприличным вносить даже ту символическую абонентскую плату. Технические решения стали намного изощреннее. а их разнообразие лает хорошую пишу для размышлений тем, кто выбирает для своей телекомпании ту или иную концепцию вешания. Для наглядности приведем набор параметров систем шифрации. составленный московской фирмой "Локус" перед тем, как она приступила к разработке и производству собственной системы шифрации;
— принцип кодирования (инверсия, искажение синхросмеси, срыв обшей синхронизации. нарушение баланса белого, перестановка строк и т.д.);
— алгоритм закрытия (по детерминированному закону, по случайному закону);
— входной сигнал шифратора (видеосигнал стандартного уровня, сигнал ПЧ изображения, сигнал ВЧ ТВ канала);
— степень ухудшения качества изображения после кодирования (по пятибалльной шкале опенки качества изображения МККР);
— качество изображения, восстановленного после декодирования;
— тождественное кодирование, адресное кодирование;
— количество кодовых комбинаций (вплоть до присвоения индивидуального кода каждому абоненту независимо от количества абонентов);
— схемотехника (БИС, LC, пьезоматериалы, магнитный ключ и т.д.);
— способ смены кода (дистанционно из студии, на квартире абонента);
— контроль состояния дешифратора (дистанционно, на квартире);
— расчет абонентской платы (фиксированная, счетчик на дешифраторе);
— порядок оплаты (фиксированный срок, кредитное устройство дешифратора);
— питание дешифратора (в питании не нуждается, автономное, от схемы телевизора);
— частота смены кода (находится в прямой зависимости от степени сложности схемы);
— особенности обслуживаемого парка телевизоров;
— способ доставки сигнала (спутник НТВ. видеокассета, эфир МВ, эфир ДМВ, кабель РК, кабель ВОП и т.д.);
— количество степеней сложности обслуживаемой сети (архитектура, количество абонентов, общее количество ТВ программ, количество кодируемых ТВ программ, совмещение ТВ сети с интерактивными системами, информационными системами и т.д.);
— текущее состояние рынка систем шифрации (серийность и популярность конкурирующих моделей, требования государственной стандартизации и сертификации, технологический уровень предприятий-изготовителей, проникновение на рынок зарубежных систем и т. д.);
— текущее состояние существующих ТВ сетей, как основного пользователя систем шифрации (наиболее распространенные варианты сетей по количеству абонентов и другим параметрам, тенденции в развитии и трансформации сетей применительно к разработке перспективных систем шифрации и т. д.).
Изучив перечисленные факторы, фирма "Локус" остановилась на оптимальном, при существующей конъюнктуре, варианте. Дело в том, что изготовляя в течение нескольких лет для студий кабельного и эфирного ТВ усилители, транскодеры и другое оборудование, фирма составила для себя портрет наиболее распространенного потребителя своей продукции; сети объемом от 1 до 30 тысяч абонентов, обладающие средними финансовыми возможностями. Им подходит недорогая и не очень сложная система шифрации, а распространенность таких сетей позволяет наладить достаточно рентабельное серийное производство дешифраторов. С другой стороны было бы рискованно, при неустоявшейся технической политике и нечетком законодательстве, осваивать производство сложной и дорогостоящей системы. В то же время, изучая пока опыт эксплуатации сравнительно простой модели, можно в ближайшем будущем выйти на более высокий технологический уровень.
Таким образом оформилось нечто вроде ТЗ для 1-го этапа производства:
— количество закрываемых каналов от 1 до 2-х;
— кодирование по принципу срыва обшей синхронизации изображения;
— полная автономность дешифратора ради удешевления его обслуживания (схема на пассивных элементах, подключение между абонентской антенной и телевизором, возможность смены кола путем простого обмена между "кустами"),
Для 2-го этапа производства:
— разнообразие типов дешифраторов в зависимости от величины подавления помехи, полосы пропускания и стабильности;
— возможность программирования времени работы дешифратора;
— программирование БИС дешифратора (функции "адрес", "кредит" и т.д.);
— возможность увеличения количества ТВ каналов путем использования диапазона частот между 5 и 6 каналами и абонентского конвертора для этих каналов, выполняющих одновременно функцию дешифратора.
Помеха вводится в ту часть спектра ТВ сигнала, где отсутствуют его существенные составляющие, определяющие качество изображения. Помеха представляет собой высокостабильный (кварцевая стабилизация) ВЧ сигнал, модулированный НЧ сигналом со 100% перемодуляиией. Уровень помехи на 10-15 лБ меньше уровня защищаемого сигнала. Дешифраторы выпускаются на сосредоточенных элементах и на фильтрах ПАВ, обеспечивающих восстановление сигнала без потери,
Разнообразие сетей показательно в том отношении, что "Локус" в процессе разработки добивался решения важнейшей задачи — совместимости системы шифрации с разношерстным парком телевизионных приемников. Различия между телевизорами велики настолько, что многие системы шифрации идеально работают на стенде фирмы-изготовителя, но в "полевых" условиях (где добавляются и погрешности линейно-кабельного оборудования) заставляют прикладывать немало усилий на доработку и настройку.
Согласно статистике, кодирование эфирного вешания достаточно привлекательно и его опыт надо изучать, так как здесь интересные перспективы. Если исходить из концепции предельно высокой абонентской платы, то надо учитывать, что высокоплатежеспособные зрители не проживают коммунами в "хрущевках", а предпочитают индивидуальную застройку — в одном только Подмосковье счет особняков разной степени комфортности пошел на десятки тысяч. Кабельный вариант подачи ТВ сигнала в этом случае проблематичен, а поскольку степень платежеспособности связана со степенью рассредоточения абонентов, то и эфирное вешание на определенном уровне будет являться спутниковым. Возможно, кстати, что вешание с ГАЛСа будет колируемым с оплатой через кредитные карточки, На глобальном же уровне архитектура информационно-телевизионных сетей масштаба СNN будет соответствовать модели транснационального бизнеса, описанной Р. Петрелла, директором Института научного и технологического прогнозирования Европейского сообщества: "К середине следующего столетия такие национальные государства как Германия, Италия, США или Япония перестанут быть наиболее важными социоэкономическими обшностями и окончательно сложившимися политическими образованиями, Вместо этого такие регионы, как Осака в Японии, район Лиона во Франции, Рурский район в Германии приобретут доминирующий социоэкономический статус. Подлинное право принятия решений будет принадлежать транснациональным компаниям вкупе с городскими и региональными правительствами".
Что касается проблемы телепрограмм для закрытого ТВ, то ожидается, что она прояснится на соответствующем фестивале, причем на такого рода фестивале особо интересные фильмы и программы покупаются по самой дорогой цене, что становится возможным именно благодаря высокой абонентской плате, Практический опыт отбора таких программ уже накоплен телекомпаниями, работающими с шифрацией. Таким образом, платное телевидение — по сути один из немногих реальных способов направить часть сверхприбылей известной части населения непосредственно на финансирование телевизионного искусства и телевизионной техники. Александр Барсуков, журнал "625", № 2, 1994 г. 
 
Fig_2.5a (350x487, 193Kb)

Серия сообщений "Водоёмы, полив и гидротехника":
Обустройство и использование водной среды
Часть 1 - Технология подводных съёмок
Часть 2 - Всё для подводной видеосъёмки
...
Часть 12 - Особенности подводного зрения
Часть 13 - Трёхмерное цифровое телевидение в ультразвуковом диапазоне для подводных работ
Часть 14 - Гидроакустические системы
Часть 15 - Огнестрельное вооружение подводных роботов
Часть 16 - У любителей водного спорта
...
Часть 48 - Подводный робот-экскаватор для прокладки трубопроводов
Часть 49 - Подводных роботов может понадобиться очень много
Часть 50 - Подводный робот-краб: способен ли он повредить трубопроводы и трансатлантический кабель?


Метки:  

Трёхмерное цифровое телевидение в ультразвуковом диапазоне для подводных работ

Суббота, 07 Января 2017 г. 11:44 + в цитатник
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
Говоря «прозрачная вода», надо задуматься о количественных характеристиках этого свойства. Известно, что даже в самой прозрачной воде видно только на несколько десятков метров. Во Франции возникла идея передавать изображение под водой без проводов с помощью ультразвуковых колебаний частотой более 29 кГц. Электрические импульсы из телекамеры преобразуются в механические колебания мембраны. Колебания мембраны передаются воде, и распространяется ультразвуковая волна. На поверхности расположен приемник, который преобразует ультразвук в электрические импульсы, а они уже расшифровываются, и, в конце концов, получается обычное изображение. Помехи от волн и винтов кораблей легко устранить с помощью электронных фильтров. Сначала весь процесс передачи изображения занимал 10 с, и разработчики прибора стремились сократить это время сначала до 0,5 с, а затем до 0,1 с. Метод был ориентирован на разведку континентального шельфа и наблюдения за подводной добычей нефти и газа на глубинах до километра.
На практике французскими инженерами была реализована платформа (рис. 2.13, a и b), управляемая по двунаправленному низкоскоростному акустическому каналу, поддерживающему скорость обмена данными 100-200 бит/с. А видеоданные с придонных мониторинговых устройств передаются по высокоскоростному акустическому каналу со скоростью 30 кбит/с при использовании модуляции РSК4 (рабочая частота 60 кГц, полоса пропускания 12-15 кГц). Глубина погружения — 1,5 км, заряда батареи хватает на 48 час — этого достаточно для обследования 15 километрового трубопровода. Скорость движения — до 20 м/мин. Платформа оснащена телескопической мачтой для ТВ наблюдения, установленной на наклонно панорамируемой основе. Параметры панорамирования —  ±180°, наклона — ±15°. Длина выдвижения телескопической стрелы — от 2,5 до 6,5 м, скорость её поворота — 0,1 рад/с.
В России была создана технология ультразвукового телевидения на основе сигнальных процессоров, массив которых был использован для цифрового формирования диаграммы направленности акустического прибора, основанного на алгоритмах повышенного разрешения. В оптике, радиофизике и акустике (имеется в виду «звуковизор») под изображением тела понимается двумерное представление интенсивности поля на выходе линзы. Разработчики же данного проекта под изображением понимают трёхмерное представление видимой поверхности тел. Ключевым элементом для получения высококачественного изображения служит остронаправленная антенна с использованием короткого зондирующего сигнала. Для создания острой направленности обычно используют направленную излучающую антенну и остронаправленную двумерную приёмную антенну, нередко дополняемую акустической линзой. Для цифровых методов обработки информации такое распределение функций не является оптимальным. Оптимизация же приводит к экономичному решению как по стоимости, так и по размеру, при этом требование к производительности вычислительного устройства снижается на несколько порядков. Это позволяет изготовлять недорогие портативные ультразвуковые камеры (вплоть до формата водолазных очков), а также передавать трёхмерное изображение, полученное подводной камерой, на борт судна.
Российская подводная ультразвуковая камера способна «видеть» как стационарные, так и движущиеся объекты и структуры в мутной воде, используя ультразвуковой диапазон вместо видимого диапазона, являющегося рабочим в ТВ камерах. О качестве изображения можно судить по рис. 2.14, А (снимок гантели с расстояния 1 м), а на рис. 2.14, В показан промежуточный этап получения ультразвукового изображения, которое «сглаживается» системой до качества, привычного человеческому глазу либо компьютерной системе распознавания образов. Реальная дальность действия системы — 300 м. Обновляя выходную информацию с частотой до 15 кадр/с, камера работает с некогерентным излучением и достаточно портативна, чтобы быть легко носимой человеком. Система работает как в подвижном, так и в стационарном положениях. Благодаря операции измерения расстояний графическая информация трёхмерна: объекты могут быть виртуально рассмотрены под различными углами зрения без физического перемещения камеры (рис. 2.14, С). Выполнен и испытан опытный образец 10 процессорной ультразвуковой камеры, работающей на частоте 125 кГц. Эта камера — первая в линейке продуктов с частотами от 125 до 3000 кГц. Последняя позволит различать мелкие детали размером 3-5 мм на расстоянии 1 м.
Сокращенный текст 2-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике" (фрагмент)
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Система адресного кодирования. Фирма Telmor представила на выставке Cable & Satellite Russia систему кодирования до 48 программ телевидения, работающую на 65000 декодеров. «Разрешение» или «запрещение» приема ТВ-программ осуществляется через персональный компьютер, соединенный с узлом кодирования головной станции. Время выполнения операции кодирования пропорционально количеству установленных в сети декодеров: при максимальном количестве (65000) оно достигает 10 мин. Кодирование выполняется индивидуально для каждого абонента и для каждой ТВ-программы. Само кодирование представляет собой четыре типа искажений, создаваемых на случайно избираемых линиях ТВ-изображения. С целью нейтрализации пиратских декодеров предусмотрена оперативная смена вариантов кодирования на всех работающих в сети легальных декодерах дистанционным способом. ПО управляющего компьютера включает: управляющую программу, выбор варианта кодирования, разрешение или запрещение приема декодером любого количества программ, биллинг (начисление оплат), учет абонентов и их счетов, возможность независимого расчета отдельных составных частей платежей по программам, распечатку фактур и счетов для абонентов, определение групп абонентов по тем или иным показателям (например, состоянию счета), пакетирование квитанций оплаты и контроль их суммы, присвоение и отмену составных частей оплаты группам абонентов, начисление оплат за отдельные дни и часы согласно включению декодера. А. Барсуков, журнал "ТКТ" № 6, 1999 г.
Fig_2.2 (350x263, 104Kb)

Серия сообщений "Водоёмы, полив и гидротехника":
Обустройство и использование водной среды
Часть 1 - Технология подводных съёмок
Часть 2 - Всё для подводной видеосъёмки
...
Часть 11 - Электронное зрение подводных роботов
Часть 12 - Особенности подводного зрения
Часть 13 - Трёхмерное цифровое телевидение в ультразвуковом диапазоне для подводных работ
Часть 14 - Гидроакустические системы
Часть 15 - Огнестрельное вооружение подводных роботов
...
Часть 48 - Подводный робот-экскаватор для прокладки трубопроводов
Часть 49 - Подводных роботов может понадобиться очень много
Часть 50 - Подводный робот-краб: способен ли он повредить трубопроводы и трансатлантический кабель?


Метки:  

Особенности подводного зрения

Суббота, 07 Января 2017 г. 11:38 + в цитатник
Если косяк рыб представить как «смесь твёрдых частиц различных размеров и форм» и поставить задачу «определить средний размер частиц, отображаемых в кадре», то возникает параллель с разработками в области машинного зрения: применение генетического алгоритма при анализе двумерного изображения. Конечно, сейчас подводные возможности киберихтиандров достаточно примитивны, но если допустить, что сухопутные японские роботы гуманоиды с их уже вполне человеческими движениями будут инкорпорированы в гидрооболочку, то глубоководные водолазы люди могут остаться без работы — что было бы логично. Когда человек сетует, что работает как водолаз, это означает на самом деле, что он способен работать в сутки лишь считанные минуты (примерно такова продолжительность рабочей смены водолаза): трудно представить себе производство более неэффективное, чем водолазное дело. Конечно, водолазы проявляют чудеса героизма, но, с точки зрения техники безопасности, героизм — критерий № 1 для того, чтобы работа людей на таком производстве была категорически запрещена.
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
Вспомним, какими тяжелыми последствиями для водолазов обернулось поднятие тел с теплохода «Адмирал Нахимов». И как раз пример с поднятием утонувших наиболее подходящ для иллюстрации возможностей современных технологий в деле замены человека роботом. Подводные съёмки в к/ф «Человек амфибия» можно, в определённом смысле, считать тем эквивалентом, которым должна оперировать зрительная система поисково-спасательного робота ихтиандра. Как известно, та съёмка происходила в достаточно идеальных условиях тёплого моря, а в таких морях видимость максимальна: порядка 50 м. Предметы под водой, благодаря коэффициенту преломления воды, кажутся крупнее. Но взвесь и микроорганизмы снижают видимость иногда до нескольких сантиметров. Вода сильно поглощает желто красную часть спектра, что делает цветовые алгоритмы малопригодными для распознавания телесных цветов: фактически, это можно было бы приравнять к распознаванию человека в глубоких сумерках, но там помогут инфракрасные технологии, которые для обнаружения утонувших людей непригодны. Остаётся поиск вплотную «по квадратам» (верхний кадр на рис. 2.11: так подводный робот среди лежащих на дне предметов будет распознавать фигуру утонувшего человека) с применением подсветки и светофильтров для компенсации искажений цветопередачи. Причем лампа должна освещать зону поиска под углом 30-45 ° и располагаться на вытянутой в сторону руке манипуляторе подводного робота: иначе, при лобовом освещении, свет будет отражаться от взвешенных в воде частичек в сторону объектива, маскируя пространство.
После того, как автономные подводные аппараты доказали, что при малой длине можно достичь высокой степени функциональности, сняты препятствия, чтобы габариты подводных аппаратов уменьшить до размеров человеческой фигуры при сохранении тех же функциональных возможностей, но уже без экипажа. Вместо экипажа будет программа, в основе которой — виртуальная модель затонувшего корабля с расположением отсеков, коридоров, кают и других «привязок» для методичного обследования автономным подводным роботом (примерно как в компьютерных играх). Нужны программы и для снабженных сенсорами манипуляторов, которым предстоит открывать двери кают и обхватывать тела утонувших с целью по следующего их подъёма (нижний кадр на рис. 2.11 — так, орудуя манипуляторами, робот поднимет тело на поверхность). Соответственно, потребуется корректировка визуальных шаблонов под условия видимости для автоматического распознавания людей, трубопроводов и других объектов, на которые нацелен поиск. Причем, что касается людей, надо учитывать, что они могут принимать в воде самые неожиданные позы. В данном случае, чтобы отличить тело, скажем, от связки канатов, придётся воспользоваться понятием «фотошаблон» в том смысле, как оно практикуется в микроэлектронике: то есть, искусственное моделирование ситуаций. В качестве аналогии можно привести метод фотохудожника Ховарда Шатца, создавшего особый производственный комплекс для придания снимаемым под водой фотомоделям самых невероятных поз (рис. 2.12). Работа Шатца над фотоальбомом «Водный танец» — сама по себе пособие по подводной съёмке. Фотограф работал с артистами балета, которые позировали под водой в танце, для чего им приходилось выдерживать без акваланга до 5 минут. Было испробовано несколько камер и систем освещения: в частности, над зеркалом бассейна навешивалось черное покрытие, чтобы загородить внешнее освещение, вызывавшее отблески света на коже — использовался только свет вспышки. Для вспышки был применён тёмно красный фильтр, чтобы снимки не выходили слишком «холодными». Проблемы преследовали на каждом шагу. Из-за невозможности делать проверочные снимки на выработку окончательной съёмочной формулы ушло несколько месяцев. Для уменьшения количества взвеси тела актёров необходимо было тщательно очищать от мыла, косметики и т. п., а одежду и реквизит — от ворсинок и других частиц. Из 10 актёров только один мог владеть своим телом в воде. Критерий исполнения Шатц сформулировал так: «Если выполнить фигуру будет просто, то, наверное, это не окажется так интересно, как хотелось бы. Но если это будет очень тяжело, даже больно, то, возможно, тогда и удастся создать что то уникальное».
Мучения, которые испытал Ховард Шатц, — это издержки применения традиционной оптики (присущие, впрочем, и традиционной электронной оптике). Созданная, главным образом, для работы в воздушном пространстве, эта оптика неоптимальна при использовании её под водой (да и в безвоздушном пространстве, где, в частности, неоднородное тепловое поле приводит к неоднородному распределению показателя преломления). Но теперь, в связи с прогрессом КМОП технологий, появились принципиально новые возможности решить такую, например, проблему, как интенсивное поглощение водой желто красной части спектра. КМОП сенсор позволяет регистрировать цветовые составляющие изображения одновременно в одном пикселе — что раньше было доступно только трём ПЗС датчикам. В ПЗС матрице находящийся поверх неё составной светофильтр пропускал к каждому пикселю только один из трёх основных цветов. Технология же КМОП сенсора напоминает плёночную, где присутствуют несколько светочувствительных слоев, каждый из которых фиксирует свой цвет. Расположенный у поверхности слой фотодетекторов настроен на синий цвет, который поглощается больше всего в обычных условиях. Для работы же в условиях, где более всего поглощается красный цвет, есть смысл поменять местами слои фотодетекторов, и тогда, возможно, удастся обойтись без светофильтров. Плюс КМОП технология предъявляет меньше требований к процессору (поскольку меньше нужда в интерполяции) и снижает энергопотребление. У КМОП матрицы есть существенное достоинство: возможность объединения отдельных пикселей в группы — разрешение при этом снизится, но возрастут чувствительность и скорость считывания. Пиксели могут объединяться в группы, например, 4 × 4, 2 × 2, 3 × 5. Этот режим называется VPS (Variable Pixel Size) и он сулит перспективу программным способом выполнять функции, для которых в случае ПЗС матриц требуются громоздкие агрегаты. Например, для решения задачи самонаведения подводного робота на цель, группируя пиксели по принципу «бегающего зрачка» на основе эффекта VPS и тем самым локализуя искомый образ, можно определять координаты цели и, соответственно, разворачивать аппарат в её направлении. Можно, в принципе, делать не одну, а несколько пиксельных группировок и решать задачу сопровождения цели.
При взгляде на сделанную Шатцем под водой фотографию обращает на себя внимание её высокое качество. Добиться подобного качества помогает то обстоятельство, что в бассейне есть возможность производить съёмку со штатива, — что, чаще всего, невозможно в океане. Если снимает аквалангист, то суставы его рук имеют тремор, характерный для рук удерживающих приборы операторов, который упрощенно можно представить суммой двух синусоидальных колебаний: 1 Гц с амплитудой 1° и 10 Гц с амплитудой 0,25°. Но даже если камера жестко закреплена на подводном аппарате, всё равно приходится учитывать влияние смещающих факторов. То есть встаёт вопрос о стабилизации. Выведена формула для нахождения численного параметра, показывающего, во сколько раз разрешающая способность наблюдения (либо дальность распознавания) при работе с рук повышается в случае применения системы стабилизации изображения. Реально можно говорить об уровне коэффициента демпфирования, при котором работа камеры с рук со стабилизацией незначительно отличалась бы от работы камеры с опоры. В частности, при работе камеры с рук для достижения 92% полезного действия работающей с опоры камеры коэффициент демпфирования системы стабилизации численно должен быть равен увеличению прибора (такая зависимость верна для систем стабилизации, уменьшающих амплитуду колебаний изображения и не привносящих других эффектов — например, для инерционно механических систем; гироскопические же системы привносят паразитные влияния).
При этом, что касается увеличения (оно равно отношению угла, под которым виден объект через канал системы, к углу, под которым виден тот же объект на той же дальности невооруженным глазом), то чем оно больше, тем больше масштаб изображения и больше дальность видения, но тем меньше угол поля зрения. Как следствие — два режима работы подводного робота: при поиске и обнаружении объектов необходимо большое поле зрения при малом увеличении; при опознавании объекта угол поля зрения сужается, а увеличение возрастает. Причем, если в поле зрения находятся несколько объектов, то для них, в зависимости от дальности видения, возможна установка различных увеличений.
Вернёмся к рисункам, изображающим то, что можно представить как часть от множества визуальных шаблонов для поиска утонувших людей. Но как быть с поиском того, для чего визуальный шаблон с достаточной точностью задать невозможно — например, золота или нестандартных объектов? На помощь приходят тоже шаблоны, но иные: голографические эталонные спектры объектов. Бортовой когерентно оптический коррелятор работает по голографическому методу опознавания на основе сравнения пространственно частотного спектра анализируемого изображения (разложенного в спектр) объекта и голографических согласованных фильтров в памяти опознающего устройства. Координаты корреляционного отклика соответствуют координатам объекта в поле зрения оптико электронной системы. Автоматически опознаются (с определением координат) до 10 находящихся в поле зрения оптико электронной системы объектов, а система автоюстировки компенсирует влияние вибраций на изображение.
Сокращенный текст 2-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике" (фрагмент)
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Киновидеобиблиотека на выставке «Реклама-98». Шестая международная выставка «Реклама и рекламные средства» состоялась в московском «Экспоцентре» 2-6 ноября 1998 г. Рефреном посвященной ей пресс-конференции была констатация следующего факта: растет доля рекламных предприятий и технологий, специализирующихся на какой-то конкретной рекламной функции. На выставке были представлены многие предприятия и технологии, выполнявшие такую функцию применительно практически к каждой сфере производства — в том числе и к киновидеотелевизионной сфере.
Производство рекламных и иных видеороликов затруднено в связи с сокращением съемочных бюджетов. На помощь приходит практика «сток-футеджа» (Stock Footage) — отснятых кино- или видеофрагментов различной тематики продолжительностью от 1 с до 30 мин, которые могут быть лицензированы любым съемочным/производственным коллективом и использованы в различных киновидеопостановках. Сток-футеджем могут быть как специально отснятые фрагменты, так и эпизоды из кинофильмов, теле- и видеопрограмм, выпусков новостей и т.п. Библиотеки и архивы сток-футеджа должны иметь все необходимые права на лицензирование и коммерческое использование содержащихся в их коллекции фрагментов (однако при использовании кадров с мировыми знаменитостями бывает необходимо дополнительно получить их разрешение). Основные клиенты сток-футедж-библиотек и архивов — кино-, видео- и телекомпании, рекламные агентства, производители мультимедиа и корпоративного видео.
В январе 1998 г. была создана Российская коммерческая Киновидеобиблиотека «ИнтерВИДЕО» (и о ней, как об участнике выставки «Реклама-98», идет речь) с целью реализации высококачественного российского и зарубежного сток-футеджа на территории РФ. На момент выставки компания имела все права на территории бывшего СССР на лицензирование материалов одной из крупнейших в мире коллекций сток-футеджа Action Sports Adventure / Hot Shoots Cool Cuts. На аналогичных условиях «ИнтерВИДЕО» представляет в России компании Cascom International, World Backgrounds, John Huntley Film Archive, London Film Archive и т.д.; имеются деловые связи с компаниями Clipworld Footage Exange, Video Tape Library, WPA Film Library, Energy Film Library, Three S Film — все это дает возможность предлагать клиентам уникальные фрагменты киновидеосъемки из этих и многих других коллекций (в частности, из программ зарубежных телекомпаний).
Для удобства работы со сток-футеджем компания создала тематические видеосборники, объединяющие материалы самых популярных направлений: «Восхитительная природа», «Животные», «Бизнес», Lifestyles, Action Sports, «Продукты», «Комедийные сюжеты немого кино». К услугам творца рекламного ролика — практически любые видеозаготовки: ускоренная и замедленная съемка, аэросъемка, пейзажи, природные явления, подводная съемка (руины и остатки кораблекрушений), животный мир разных континентов, цивилизации и страны, туристические достопримечательности, ночная жизнь, катастрофы, ритуалы и церемонии, танцы и парады, технические достижения, элементы фантастики, бытовые и романтические сцены, люди всех возрастов, салюты и лазерные иллюминации, топ-модели, черно-белые архивные фильмы с 1896 г., образцы мультипликации и телерекламы и т.д. Посетивший офис компании заказчик получает возможность просмотреть видеофрагменты по интересующей его теме. В случае нахождения заказчиком подходящего фрагмента начинается юридически выверенная процедура заключения контракта. И судя по всему, юридический опыт компании «ИнтерВИДЕО» в коммерческом использовании видеоматериалов (особенно тех, где фигурируют достаточно известные лица) представляет не меньшую ценность, чем сами эти видеоматериалы. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 1, 1999 г. 
Fig_2.1 (400x145, 63Kb)

Серия сообщений "Водоёмы, полив и гидротехника":
Обустройство и использование водной среды
Часть 1 - Технология подводных съёмок
Часть 2 - Всё для подводной видеосъёмки
...
Часть 10 - Производственное применение подводного телевидения
Часть 11 - Электронное зрение подводных роботов
Часть 12 - Особенности подводного зрения
Часть 13 - Трёхмерное цифровое телевидение в ультразвуковом диапазоне для подводных работ
Часть 14 - Гидроакустические системы
...
Часть 48 - Подводный робот-экскаватор для прокладки трубопроводов
Часть 49 - Подводных роботов может понадобиться очень много
Часть 50 - Подводный робот-краб: способен ли он повредить трубопроводы и трансатлантический кабель?


Метки:  

Повышение эффективности светоинформационных систем, работающих в мутных средах

Суббота, 07 Января 2017 г. 11:27 + в цитатник
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
На качество изображения глубоководного объекта определяющее воздействие оказывают такие подсистемы светоинформационных систем (СИС), как нестационарная гидросреда, представляющая собой пространственный фильтр нижних частот, а также передачи и обработки информации. Передача видеоинформации без потерь, искажений и с высокой скоростью на борт исследовательского судна представляет сложную техническую задачу. Последнее является определяющим в глубоководных СИС, где имеют место большие потери передаваемой информации, обусловленные значительным затуханием видеосигнала в глубоководных кабель тросах.
Сложность здесь состоит в решении двух взаимосвязанных задач: компенсации искажений видеоинформации, вызванных нестационарной гидросредой, и максимальной помехозащищенностой информации, передаваемой на борт обеспечивающего судна с учетом нестационарности видеосигнала, обусловленной воздействием мутной среды. В связи с этим представляет интерес определить потенциальную возможность применения метода многоцелевого адаптивного предыскажения для повышения эффективности СИС. Функциональная схема СИС с многоцелевым адаптивным предыскажением и корректированием изображена на рис. 2.8. Изображение подводного объекта 1, искаженное неравномерностью комплексной частотной характеристики (КЧХ) гидросреды 2, поступает на оптико-электронный преобразователь (источник сигнала изображения) 3, с выхода которого видеосигнал одновременно подается в канал коррекции и в канал связи 5 через многоцелевое предыскажающее устройство (МПУ) 4 с перестраиваемой КЧХ, причем с выхода МПУ видеосигнал поступает через анализатор спектра 10 и управляющее устройство адаптации 11 на его управляющий вход и на вход канала управления 12. Выход канала управления соединен с многоцелевым корректирующим устройством (МКУ) 6 с перестраиваемой КЧХ. На воспроизводящее устройство 7 сигнал изображения подается с выхода МКУ. Управляющее устройство адаптации формирует сигнал, пропорциональный отклонению мгновенного спектра предыскаженного сигнала от заданной модели спектра оптимально предыскаженного сигнала при наличии в канале белого шума. В соответствии с управляющим сигналом изменяются КЧХ многоцелевых устройств 4 и 6. Одновременно на выходе анализатора АЧХ гидросреды 5 формируется сигнал, пропорциональный мгновенному изменению КЧХ мутной среды. Указанный сигнал содержит в себе информацию о дополнительных искажениях формы мгновенного спектра сигнала изображения, обусловленных неравномерностью КЧХ гидросреды. Мгновенное изменение КЧХ гидросреды приводит к изменению сигнала коррекции на выходе анализатора модуля КЧХ гидросреды, который через цепь управления 9 подается на управляющее устройство адаптации 11, где производится сравнение сигнала коррекции с сигналом, поступающим в канал управления КЧХ многоцелевого перестраиваемого корректирующего устройства 6 таким образом, чтобы последнее не только обеспечило максимум отношения сигнал/помеха на входе воспроизводящего устройства, но и компенсировало бы искажения сигнала изображения, обусловленные неравномерностью гидросреды.
Физическую модель слоя гидросреды, которая располагается между плоскостями объекта и изображения, упрощенно можно представить в виде (рис. 2.9): S0(ωx, ωy) — пространственный спектр подводного объекта; S(ωx, ωy) — пространственный спектр изображения (в плоскости фотокатода передающей трубки). С учетом того, что влияние процессов поглощения и рассеяния света на качество подводного изображения может быть сведено к минимуму с помощью известных технических средств, представляется возможным моделировать слой мутной гидросреды пространственным фильтром нижних частот с нестационарной КЧХ. Анализ работ по оптике рассеивающих сред позволил найти удобную аппроксимацию АЧХ гидросреды, которая аппаратно реализует устройства для измерения параметров мутной среды, где τ = σL – безразмерная оптическая дальность наблюдения (толщина слоя гидросреды); σ — показатель рассеяния, м 1; L — геометрическая дальность, м; ω — круговая частота, рад/с.
На рис. 2.10 семейство АЧХ гидросреды в функции от пространственной частоты ν при различных значениях τ (здесь же изображены АЧХ передающих трубок, а также объективов):
— передающих трубок: суперортикона (1) и видикона (4);
— объективов: «Юпитер 12» (2) и «Мир 1» (3);
— слоя гидросреды: τ = 0,5 (5); τ = 1 (6); τ = 2 (7); τ = 3 (8).
Анализ рис. 2.10 доказывает, что определяющие искажения в пространственный спектр вносит АЧХ гидросреды, причем искажения тем больше, чем больше безразмерная оптическая дальность τ. Расчеты показывают, что, начиная приблизительно с 1 МГц (при заданных параметрах объекта) имеет место асимптотика АЧХ гидросреды. АЧХ объективов и передающих трубок в эффективной полосе пространственных частот не вносят искажений в пространственный спектр наблюдаемого объекта. Поэтому гидросреду можно рассматривать как пространственный фильтр нижних частот с АЧХ формула (2.1) и приближенно считать, что качество изображения не зависит от оптикоэлектронной части.
Исследования показали, что информационная емкость СИС с адаптивным многоцелевым предыскажением и корректированием, определяющая эффективность системы, является функцией времени и зависит от изменения нестационарных параметров τ и α, где Н число элементов разложения изображения; m — число градаций яркости, различимых на нулевой частоте; β(t), S — параметры, которые находятся как β(t) = 88α(t); S = 5976 ·10 12; α(t) —коэффициент, определяющий скорость экспоненциального спада корреляционной функции видеосигнала; τ(t) — толщина слоя гидросреды, определяющая степень неравномерности КЧХ гидросреды; Ω — пространственная частота, определяемая числом темных и светлых элементов изображения типа «шахматное поле», отнесенных ко всей поверхности светового поля, охватываемого системой. Выражение (2.2) получено для случая взаимообратных АЧХ многоцелевых адаптивных предыскажающего и корректирующего устройств. При работе СИС с многоцелевым адаптивным предыскажением в прозрачной среде (τ(t) =0) из формулы (2.2) получаем (2.3).
В этом случае адаптация осуществляется только к изменению спектра видеосигнала, поскольку влияние неравномерности КЧХ гидросреды отсутствует, причем на выходе СИС с взаимообратными АЧХ многоцелевых предыскажающего и корректирующего устройств исходная форма спектра видеосигнала восстанавливается. Информационная емкость СИС с многоцелевым адаптивным предыскажением определяется системой трансцендентных уравнений, по результатам которых следует, что общее количество передаваемой информации в СИС определяется числом градаций m подводного объекта, увеличиваясь с ростом m.
Наибольшей информационной емкостью обладает СИС с многоцелевым адаптивным предыскажением и корректированием, в которой отсутствуют пространственные потери информации. Реальная СИС достигает предельной информационной емкости идеальной системы только при Ω = 0. С ростом оптической толщины гидросреды τ количество передаваемой информации снижается, поскольку теряются совсем или передаются с меньшим числом градаций мелкие детали объекта. При τ = 5 гидросредой пропускается лишь информация о крупных деталях объекта. Применение метода многоцелевого адаптивного предыскажения и корректирования в СИС позволяет приблизить информационную емкость системы при q = 103 (где q — отношение средней мощности видеосигнала к средней мощности аддитивной помехи в канале системы передачи информации) к предельно достижимой в случае взаимообратных АЧХ адаптивных устройств. При этом происходит компенсация пространственных искажений информации, обусловленных неравномерностью КЧХ гидросреды. Для случая малошумящих преобразователей «свет сигнал» информационная емкость СИС с многоцелевым адаптивным предыскажением определяется помехоустойчивостью канала, причем с уменьшением отношения «сигнал/помеха» в канале количество передаваемой информации снижается. 
 
Сокращенный текст 2-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике" (фрагмент)
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Каталог электронных изданий. НТЦ «Информрегистр» подготовил 3-й выпуск каталога «Российские электронные издания». Это аннотированный каталог новых поступлений в Федеральный депозитарий обязательных экземпляров электронных изданий, комплектуемый во исполнение закона РФ «Об обязательном экземпляре документов» и Постановления Правительства РФ № 950 от 24.07.97. Выпуск содержит описания более 250 отечественных электронных изданий, официально переданных фонду российскими издательствами в 1998 г. на оптических дисках и на дискетах. Такая информационная поддержка электронных издательств — хорошая основа для повышения конкурентоспособности AV-продукции, издаваемой ими на мультимедийных компакт-дисках, в сравнении с AV-продукцией, издаваемой на других носителях. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 6, 1999 г.
Fig_1.5 (350x309, 84Kb)

Серия сообщений "Подводная техника":
акваланги, подлодки, приборы,
Часть 1 - Водонепроницаемая камера Handycam
Часть 2 - Поиск в воде: МЕТОДИКА РАСЧЕТА ФОТОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕТОВОГО ПОЛЯ
...
Часть 10 - Результаты измерений параметров ТВ канала связи в пресной воде
Часть 11 - Американские корабли оснастят роботами для охоты за подлодками
Часть 12 - Повышение эффективности светоинформационных систем, работающих в мутных средах
Часть 13 - Портативная подводная лодка
Часть 14 - Видимость подводных объектов
...
Часть 35 - От судомодели к боевым морским роботам
Часть 36 - Подводных роботов может понадобиться очень много
Часть 37 - Подводный робот-краб: способен ли он повредить трубопроводы и трансатлантический кабель?


Метки:  

Система рентгеновского контроля (СРК) "Взгляд орла"

Суббота, 07 Января 2017 г. 11:11 + в цитатник
предназначена для организации микродозового рентгеновского досмотра, быстрого и гарантированного обнаружения спрятанных на теле и в одежде человека взрывчатых веществ, оружия, в том числе неметаллического, драгоценных камней, стеклянных и пластиковых ампул, других предметов.
Система может использоваться для досмотра людей в аэропортах, на атомных станциях, на других объектах и учреждениях с ужесточенными требованиями доступа.
СРК представляет собой полностью автоматизированную компактную систему. Основными элементами системы является: излучатель с рентгеновской трубкой, коллиматор, детектор излучения. Коллиматор со щелью 0,6 мм вырезает из излучения трубки плоский веерообразный пучок рентгена, который после прохождения через досматриваемого регистрируется детектором. Во время обследования трубка, коллиматор и детектор синхронно перемещаются по вертикали. Данные с детектора о распределении излучения вдоль одной "строки" изображения каждые 2,5 мс передаётся в компьютер, формируя весь снимок, состоящий из 2000 "строк".
Снаружи СРК представляет собой две стойки, изготовленные из непрозрачного материала, и досматриваемый не видит движущейся части.
Основные параметры СРК:
Максимальная высота сканирования - 2000 мм
Ширина снимка - 800 мм
Размер канала (разрешение) - 1 х 1 мм
Скорость сканирования • 400 мм/сек
Максимальное время сканирования - 5с
Максимальная пропускная способность - 2 чел./мин
Доза за одно обследование - не более 0,9 мкЗв*
* что эквивалентно дозе от природного фона, получаемой пассажиром за 10 минут полета.
По сравнению с системами аналогичного назначения СРК имеет ряд преимуществ. Основными достоинствами системы, выгодно отличающими её от существующих аналогов, являются: способность обнаружения неметаллических предметов; ультранизкая доза облучения, не превышающая естественного радиационного фона; высокая пропускная способность.
Система дает более четкое изображение, за счет статического сканирования объекта, в отличии от сканирования при помощи движения платформы, на которой устанавливается человек. Система обеспечивает высокую эффективность досмотра за счет того, что обследование начинается с подошвы обуви и заканчивается в момент "схода" луча с головы досматриваемого.
Удобное программное обеспечение, используя высокую контрастную чувствительность и широкий динамический диапазон СРК, позволяет быстро обнаружить малоконтрастные объекты вне тела (в одежде, сбоку), на фоне наиболее плотных частей тела, а также внутри тела.
Система рентгеновского контроля разработана совместно Институтом Ядерной физики СО РАН, г. Новосибирск и ЗАО "Научприбор", г. Орёл.
Система рентгеновского контроля соответствует санитарным правилам - Санитарно-эпидемиологическое заключение № 77.99.24.427. Д. 001358.03.05.
Система рентгеновского контроля сертифицирована Управлением транспортной безопасности Федеральной службы по надзору в сфере транспорта.
 
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

Fig_3.14a (247x700, 107Kb)
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
MULTIMEDIA И ДЕНЬГИ. Genus proximum экспозиции обеих выставок ("Индустрия развлечений" и "Мультимедиа в офисе и дома") были схожи характером оборудования и комплектующих - элементы multimedia-театра, мониторы, электронные блоки, видео- и звуковые платы, интерфейсные системы, ПО, проекционное оборудование. В частности, действующий экспонат обоих выставок - шлем VFX1 (Virtual reality VR system): 3 степени свободы вращения и управления, 3-мерное цветное изображение и стереозвук; отслеживает каждое движение головы; встроенный конденсаторный микрофон дает возможность голосового общения и распознавания голосов; два жидкокристаллических дисплея с высококонтрастным изображением 789 х 230 (оба изображения синхронизированы); двухмерный CyberPack, освобождающий от ограничений, связанных с мышью и джойстиком. Признак, объединявший обе выставки - возросшая по сравнению с предыдущими доля сертифицированного оборудования отечественного производства.
Организаторы четвертой международной специализированной выставки "Индустрия развлечений - 95" - английская фирма World's Fair и СП "Уникум" (Санкт-Петербург). Наиболее яркий экспонат "Индустрии развлечений" был связан как раз с multimedia и виртуальной реальностью: микроавтобус, раскачиваемый механическим приводом по всем трем осям для имитации скоростной езды и головокружительных поворотов. Возгласы и вскрики пассажиров (микроавтобус вмещает 15 человек), глядящих на большой экран в форме ветрового стекла, создают полнейший эффект, а конструкция автотранспорта обеспечивает прочность аттракциона.
Был еще один существенный признак, объединявший обе названные выставки. На "МОН-95", естественно, предлагались программные продукты. Убедившись, что общее количество наименований программных продуктов, представленных (как au naturel, так и на прайс-листах) в совокупности участниками, достигает размеров выборки, признаваемых социологами за обеспечивающие достоверные статистические данные, мы произвели анализ по категориям (анализ по признаку "отечественный-иностранный" не проводился - это тема отдельного обсуждения). Ниже приведенные процентные соотношения показывают безусловное лидерство чисто игровых программ, при этом надо учитывать, что многие программные продукты из других номинаций artes liberales выстроены на игровой фабуле:
- игровые и развлекательные - 38%;
- учебные и образовательные - 27%;
- научно-популярные, познавательные и культурологические -10%;
- художественные и музыкальные (видеоклипы и пр.) - 8%;
- справочные и энциклопедические - 6%;
- прикладные и специальные - 5%;
- бытовые(самолечение, садоводство и пр.) - 3%;
- религиозные и мистические - 2%;
- бизнес и экономика -1%.
Кроме того, в программе "MOH-95" был специальный "детский день", во многом напоминавший атмосферу на "Индустрии развлечений", а также различные шоу - все это в определенной степени характеризует состояние рынка.
Исходя из этих данных, разработчикам и продавцам multimedia-продуктов полезно ознакомиться с causa formalis, озвученными на пресс-конференции "Индустрии развлечений". Например: создание игрового зала или аттракциона требует проходимости посетителей, достаточно высокой, чтобы окупить дорогостоящую технику. Аттракцион "Микроавтобус" окупил себя в Санкт-Петербурге (2 зала работают круглосуточно с техническим перерывом 2 часа в районе 9-ти утра), а вот в Московском Дворце молодежи это не удалось: зал концертного типа, где нет большого потока посетителей. На пресс-конференции был дан прогноз: количество казино в России не возрастет, но вырастет чисто развлекательный бизнес. При этом мы в числе тех стран, где нет Ассоциации игрового и игорного бизнеса (а единственная инстанция, владеющая информацией - это налоговая инспекция: ipso facto спецслужба), что понуждает всех к obscurum per obscurius.
О том, почему перспективны именно развлекательные, а не азартные игры на деньги (хотя они и притягивают, как всякий mundus sensibilis порок) говорит опыт США, уже "проколовшихся" на игорном бизнесе при попытке использовать его для экономического подъема. Когда отдельные штаты легализовали игорные дома, то города, где они открывались, действительно расцветали, но в остальных местностях штата начинался упадок, а капитал перемещался (с коэффициентом 2.5) из производящих сфер в игорную. Деньги в мелких казино оставляли отнюдь не богачи, а работяги, которые разорялись дотла и пополняли ряды преступников (в соответствии с 3-мя стадиями азартной игры: выигрыш, проигрыш, отчаяние). Но были и социальные плюсы: среди посетителей казино замечено много taedium vitae пожилых женщин (они вследствие демографической закономерности переживают мужей), спасавшихся игрой от одиночества.
Ad hoc игорный бизнес, жестко управляемый "сверху", безвреден. Классический пример - княжество Монако, где закон запрещает играть местным жителям, а иностранные туристы, оставляя в казино деньги, сопутствующие проблемы увозят с собой. Криминогенность игорного бизнеса в значительной степени - миф, поскольку мафия ушла из него, когда контроль взяли крупные компании (такие, как Hilton). У нас закрытые заведения с большими денежными выигрышами естественным образом создаются при власть имущих по той простой причине, что обычному человеку открыть казино очень трудно: строгое лицензирование, жестокие налоги на казино и игровые автоматы с денежным выигрышем, лицензионный сбор, необходимость собрать много бумаг и сертификатов разного рода, требование указать источники приобретения оборудования. Лишь две российские фирмы со времени прошлогодней выставки заказали оборудование для казино. По понятным причинам владельцам дорогих залов не нужна "высокая проходимость" и они сознательно отсекают публику.
Очевидно, современный игровой центр будет тем притягательнее, чем больше будет насыщен сложным multimedia-оборудованием, которое надо проектировать так, как это делало Гипрокино, по специальным проектам создававшее не только типовые, но и оригинальные кинозалы. Это делалось в отраслевых масштабах, в тесном взаимодействии с Госкино и рядом министерств. Возможно, по итогам выставки следует подумать о создании внедренческой структуры, viribus unitis занимающейся комплексными решениями и активным внедрением их. Опыт кабельного ТВ говорит, что внедрение сложной техники нерационально пускать на самотек: партнер журнала "625" одесская фирма "Видеосервис" сделала рывок благодаря продаже не блоков самодеятельным "кабельщикам", а полностью укомплектованных мини-студий для телецентров. Вероятно, продажи multimedia-оборудования были бы выгоднее как комплексы "под ключ" ad exemplum клубов и дискотек.
С другой стороны, пример Госкино убеждает, что "рынок" - это водораздел между данными выставками. До какой степени слово "рынок" применимо к сложной информационной технологии in statu nascendi в нашей стране? Мы все свидетели, как быстро arbitrum liberum развалил мощный советский кинематограф, ничего взамен не создав. Сегодня multimedia-индустрия в России testimonium paupertatis, а для рынка необходимо существование крупного капитала, выбирающего, куда бы ему повыгоднее перетечь в пределах данного сектора. Объемы же реализации продуктов от multimedia-технологий балансируют на критическом минимуме. Даже тиражи центральных компьютерных изданий - мизерные для огромной России плюс СНГ (косвенный признак: большинство этих изданий, раньше раздававшихся на выставках специалистам бесплатно в обмен на анкету или визитную карточку, теперь на стендах продаются: очевидно, возможности рекламодателей иссякают, а это бывает, когда объем продаж невелик).
Существует tertium non datur внедрения техники. Либо она становится предметом ширпотреба и денежные ручейки от населения стекаются в большой мешок. Либо массового потребления не ожидается, но стратегическое значение технологии настолько велико, что финансирование идет из бюджета государства или мощных корпораций. В России не случайно стали практикой закрытые компьютерные выставки, проводимые непосредственно в ведомствах - это говорит о неких приоритетах и типе платежеспособного заказчика. VR-приложения, например, используются для интерактивного обучения и имитации, САПР, финансовых операций, трехмерного моделирования (аналогичного моделированию ядерных взрывов или теракта в Оклахома-Сити). VR-перчатка ручной сборки (9800 долл.) от Vurtual Technologies - для управления вручную графическим объектом на экране монитора (промышленный дизайн, компьютерная анимация, медицинская реабилитация). Для обучения спецназовцев придуман сложный шлем с множеством датчиков и джойстиком для стрельбы (50000 долл.): реализм воспроизведения настолько высок, что заставляет человека уклоняться от пуль и осколков. Летный имитатор от Electronic Arts позволяет имитировать между собой сражение восьми пилотам одновременно.
Исследовательская фирма "Мультимедиа", изучая особенности внедрения новых информационных технологий, опубликовав серию статей о multimedia, обнаружила: отклики на тему CD-ROM слабее, чем на тему сетевых технологий. Видимо, это связано с тем, что эволюция человека, как царя природы, тоже шла в "сетевую" сторону - высокоорганизованной нервной системы. Зачем это человеку - непонятно, все равно ведь по Стругацким "человек - только промежуточное звено, необходимое природе для создания венца творения: рюмки коньяка с ломтиком лимона". Тем не менее, читательские отклики - это ad oculus: в начале 90-х на статьи о кабельном ТВ был поток писем, а статьи об авторском праве вызывали лишь вежливый интерес. Так и вышло: кабельное ТВ вместе с негосударственным эфирным стало индустрией, обеспечив десятки тысяч рабочих мест, а авторского права de facto как не было, так и нет.
Сейчас изучается интерес к статьям о применении Internet в бизнесе телекомпаний и видеостудий. Грядет бум дешевых сетевых компьютеров без жесткого диска, ПО, дисководов и дискет (фактически только экран, клавиатура и 64 Кбайт оперативной памяти), которые заменят ПК. ПО и данные будут поступать из сети: потребуется лишь подключить терминал к розетке, чтобы запустить на одном из серверов всемирной Сети любое приложение. Это означает увеличение числа абонентов компьютерных сетей и, как следствие, - количества рекламно-презентационных материалов в сетях. В сети Russia-on-Line понемногу пошла реклама отечественных предприятий: уже есть мелкооптовый магазин екатеринбургской фирмы Parad Computer Technologies и торговая точка Ульяновского автозавода. Размещение электронной визитной карточки на узле ROL- стоит 50 долл., ежемесячная плата -10 долл. Получается, что сверстать рекламный Homepage для Internet большинству малых и средних фирм дешевле и эффективнее, чем возиться с изготовлением CD-ROM. Содержимое Homepage можно изменить и дополнить прямо в сети, тогда как презентационный компакт-диск - произведение "монументального искусства". Между тем, именно на производство презентационных CD-ROM (за неимением финансовой возможности делать зрелищные диски) сориентировались petito principii многие российские фирмы. А вдруг это тупиковый путь?
Смещение интереса в сторону сетевых технологий было учтено в тематике семинаров "МОН-95" (организатор и спонсор семинаров - фирма "Антонюк-Консалтинг"). С докладами о передаче видео и multimedia-данных через видеоконференции, корпоративные multimedia-сети и сеть Internet выступили представители IBM, Ruslan Communications, Computer-Week Moscow, а в экспозиции Марийского ГТУ была образовательная видеоконференция для локальной сети OnAir. Среди других тем семинаров одна из важнейших - хранение multimedia-информации, организация баз данных, создание корпоративных электронных архивов для государственных органов и крупных компаний (докладчик - LVS). Проблема хранения носителей была одной из больных для Госкино и Гостелерадио и названные Комитеты решали ее во взаимодействии с Главархивом. Сейчас центром библиографии аудиовизуальных материалов становится Книжная палата, начавшая государственную регистрацию компакт-дисков (помимо других носителей) во исполнение закона "Об обязательном экземпляре документов". С октября 95-го их описания появились в базах данных Книжной палаты.
Ad incunabulus создателям multimedia-продуктов полезно использовать наработки исследователей из других отраслей, в частности, профессиональных архивистов. Например, не все сценаристы CD-ROM знают, что еще в начале перестройки Отделом экономических исследований и нормативных разработок по труду ВНИИДАД был выпущен методический материал "Юридические нормы и деловая практика зарубежных стран по коммерческому использованию архивных материалов", содержащий, помимо конкретных примеров, ссылки на зарубежные источники. На "МОН-95" пробел в данной области был восполнен выступлением Генерального директора Российского Центра мультимедиа А. Осина.
Специализированная выставка возникает, когда различные направления чего-либо концентрируются, как лучи, в одной точке (выставка "Экспоцентра" "Музыка-шоу-техника" возникла из разделов "культурных" выставок), но потом эти лучи идут дальше, концентрируясь уже с какими-то другими. Как пример - выставка "Связь", которая 3 года назад содержала существенную ТВ-составляющую а теперь уже называется "Связь-Экспокомм", что говорит само за себя. Создать новую специализированную выставку тем более трудно сейчас, когда ряд других выставок, успевших набрать вес в более благополучные времена, содержат обильную multimedia-экспозицию.
Организатор "МОН-95" - выставочная фирма "Росинэкс" при участии АО "Совинцентр" и Республиканского Центра мультимедиа. Среди спонсоров - НТЦ КАМИ (о его разработке Multimedia Theatre мы рассказывали в № 4/95). Все они договорились о создании объединенного Оргкомитета для подготовки выставки "Мультимедиа Экспо - 96", которая будет проходить в Центре Международной торговли на Красной Пресне с 19 по 23 ноября 1996 года. Первый практический результат соглашения - совместное проведение 1-й выставки "Мультимедиа в офисе и дома - 95° и 4-й выставки "Мультимедиа в образовании - 95" под общим названием "Multimedia for office and home- 95" ("МОН - 95"). Специализированные выставки отличаются тем, что делать их обзор - напрасный труд в хорошем смысле слова, поскольку они включают практически все, что актуально на рынке и в чем нуждается потребитель. Можно утверждать, что "МОН-95" состоялась как первая крупная специализированная выставка по полной программе: с экспозицией, семинарами, шоу-мероприятиями, тематическими днями. Значительное количество multimedia-разработок - отечественные, multimedia-продукты демонстрировались на сертифицированных компьютерах отечественной сборки, образцы инструментальных программных и аппаратных средств прошли экспертизу специалистов, разрабатывающих multimedia в стране.
Деньги - это conditio sine qua non индустрии. В "Индустрии развлечений" казино - это производная от посещаемости, которая есть следствие паломничества elan vital туристов: они так привыкли, казино - их образ жизни ad volerem. Продажа в день нескольких шлемов в московском магазине-салоне - это если и рынок, то "блошиный", в то время, как бюджет CD-игры с настоящими актерами, павильонными съемками, оригинальной музыкой достигает 10 млн. долл., в производстве она находится 1.5-3 года: все это может окупить только массовый потребитель. С другой стороны, интерес к шлемам, жилетам и ботфортам с датчиками, как к принципиально новым игровым аксессуарам, у нашего населения растет очень быстро, и, возможно, учитывая их высокую стоимость, ставку надо делать не на индивидуальное приобретение, а на организацию игротек.
Сейчас время крупных капиталоемких проектов. Год-два работы с околонулевым балансом - и предприятие аad patres из-за отсутствия инвестиционного капитала на развитие производства. Мелкие фирмы, осознавая необходимость sacrificium intellectus, пытались объединиться, но тщетно, ибо возникал исторический вопрос: кто будет Главным с правом Первой подписи? Жизнь так устроена, что если ты не начальник, пусть и маленький, то ты - пустое место, будь хоть семи пядей во лбу. На что уж Юлиан Семенов был всемирный писатель, но и он значительную часть сил потратил, добиваясь визы ЦК партии на создание Ассоциации писателей детективного жанра всех стран (вот они, истоки нынешней номенклатурной приватизации, которые были разоблачены в Китае, и, в рамках "культурной революции", перерожденцы отправлены на перевоспитание в сельскую местность). Очень хотел мастер, возглавив Ассоциацию, стать чиновником, иметь штат сотрудников вкупе с восхитительными полномочиями их найма и увольнения, устраивать "тусовки", вручать призы (ему было легче - призы финансировал госбюджет). Чего же ожидать от вчерашних nomina sunt odiosa? Поэтому заслуживает поддержки стратегия объединения ordo ordinans, стержнем которого в сфере multimedia уже несколько лет является Российский Центр Multimedia, status in statu Госкомкомвуза. Александр Барсуков, журнал "625", № 2, 1996 г.

Серия сообщений "Безопасность":
Охранные системы.
Часть 1 - Как распознать потенциального киллера?
Часть 2 - Лоббисты поставщиков кухонных газовых плит полностью разоблачили себя
Часть 3 - Чикагский «Виртуальный щит»
Часть 4 - Система рентгеновского контроля (СРК) "Взгляд орла"
Часть 5 - Производство детектора движения "Рубеж"
Часть 6 - Беспроводная видеосистема «Видеоняня WW5000»
...
Часть 48 - Робот-газовщик для инспекции газового оборудования в квартирах
Часть 49 - Багажник вашего автомобиля расскажет криминалистам всю правду
Часть 50 - Техническое решение проблемы заснувших за рулём водителей

Рубрики:  Датчики
сенсоры, регистраторы

Метки:  

Электронное зрение подводных роботов

Суббота, 07 Января 2017 г. 10:29 + в цитатник
(по материалам докладов ФГУП «СПМБМ Малахит» на XIII Всероссийской научно-технической конференции «Современное телевидение»)
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
3.1. В телевизионных системах видения, устанавливаемых на подводных аппаратах, приоритетен вопрос увеличения дальности видимости, т. к. от него зависит повышение поисковой производительности. Решение задачи увеличения дальности видимости, в свою очередь, находится в прямой зависимости от того, насколько успешно удастся снизить помеху обратного рассеяния (ПОР). Она образуется, когда при прохождении светового пучка через водную толщу некоторая, сравнительно небольшая часть его энергии рассеивается на большие углы и образует сигнал объемного рассеяния, который воспринимается ТВ приемником как свечение самой среды (световая дымка). Световая дымка, вызванная обратным рассеянием света, приводит к снижению контраста изображения: приемное устройство любой системы видения регистрирует дифференциальный сигнал — разность мощностей (энергий) оптического излучения, отраженного объектом и фоном. Такая ситуация соответствует использованию ТВ камер с осветителями в виде прожектора. Сама водная среда при наличии в ней неоднородностей и взвесей отражает свет, препятствуя визуальному наблюдению на большие дальности. Самым распространенным методом снижения ПОР на подводных аппаратах является метод снижения помехи обратного рассеяния за счет увеличения базы между оптическими осями осветителя и ТВ камеры. По результатам исследований, системы дальнего наблюдения требуют снижения ПОР на входе ТВ камеры в 1000 раз. Это вызывает необходимость резкого повышения качества формирования пучка света. Однако формирование качественных световых потоков ведет к большим потерям энергии и снижает эффективность осветительной установки. Подводные светильники можно разделить на два типа:
со сплошным спектром освещения;
с ограниченным спектром освещения.
Первый тип необходим для работы цветных ТВ камер, второй — черно белых. Существует ряд факторов, влияющих как на качество получаемого подводного изображения, так и на дальность видимости в водной среде. К ним относятся: прозрачность и рассеяние воды, поглощение и упомянутая выше ПОР. Качество изображения зависит от разрешающей способности преобразователя «свет сигнал», т. е. от количества элементов в строке и от количества строк в изображении, а также от угла поля зрения, т. е. от объектива. Как правило, подводные ТВ системы, работающие в вещательном стандарте разложения, имеют разрешение 400-500 твл и 600-800 элементов в строке. Углы поля зрения выбираются от 10 до 80°. Чем меньше угол поля зрения, тем выше разрешение и больше дальность видимости. Но при малом угле поля зрения в поисковых подводных ТВ системах при движении подводного аппарата и непрерывном просмотре зоны, особенно малой дальности, может наблюдаться «смаз» изображения. Оптимальной, с точки зрения работы подводных систем видения и получения качества изображения, по мнению авторов, является система, в которой углы поля зрения камерной установки и осветителя одинаковы или же угол поля зрения осветителя может быть на 10 -5° больше. Для большей дальности видимости угол поля зрения камерной установки, как показали эксперименты, должен быть порядка 20-30° . Поэтому лучшим вариантом может быть ТВ система видения, при которой в камерной установке используется объектив с изменяющимся углом поля зрения, например, 10-40° по диагонали и таким же или на 10° большим углом освещения светильника.
Далее рассмотрены требования к стационарным подводным световым приборам на основе традиционных источников света, предназначенным для освещения объектов наблюдения, расположенных на морских глубинах. Световой прибор для освещения объектов, наблюдаемых с помощью ТВ камеры с расстояний до 7 м, будем называть световым прибором ближнего действия (СПБД), а световой прибор для освещения объектов, удаленных на расстояния до 15 м, — световым прибором дальнего действия (СПДД).
Среди общих требований, предъявляемых к световым приборам ближнего и дальнего действий, можно выделить следующие:
световой прибор должен обладать максимальной светоэнергетической эффективностью — световым потоком, формируемым в заданном телесном угле, приходящемся на единицу потребляемой мощности;
режим работы светового прибора — непрерывный;
спектральный состав излучения светового прибора должен обеспечивать возможность работы цветных камерных установок;
световой прибор должен обеспечивать максимально возможные равномерность освещенности по полю и резкие границы светового пучка, соответствующие углу поля зрения ТВ камеры и необходимые для уменьшения световой помехи обратного рассеяния;
световой прибор должен обеспечивать формирование светового пучка, освещающего любое направление в пределах нижней полусферы.
Исходя из характеристик ТВ камер, используемых для наблюдения в ближней зоне (чувствительность, переменное угловое поле и т. д.), СПБД должен отвечать следующим требованиям:
• обеспечивать освещенность на объекте наблюдения, удаленном от светового прибора на расстояние до 7 м, — не менее 30 лк в воде с показателем ослабления ε = 0,2 1;
• диаграмма направленности светового потока, формируемого СПБД, должна изменяться в воде в пределах углов 11°<2α <40°, соответствующих диагонали растра передающей ТВ камеры;
• должна быть обеспечена возможность сканирования светового пучка, формируемого СПБД, в пределах его максимального углового размера: 20αmax = 40°.
Из аналогичных соображений СПДД должен отвечать следующим специфическим требованиям:
освещать предметы, расположенные в угловом поле 36° x 10° и отстоящие от светового прибора на расстоянии 15 м;
обеспечивать освещенность объекта в воде с показателем ослабления ε = 0,2 1, — не менее 2000 лк.
Перечисленные требования к световым приборам, обеспечивающим работу ТВ подводных систем, позволят обеспечить максимальную дальность видения при заданных характеристиках изображения.
3.2. В настоящее время в подводном телевидении применяется оптическая аппаратура, которая либо сканирует пространство обзора постоянным углом поля зрения (применяется обычный объектив с постоянным фокусным расстоянием), либо имеет возможность менять угол поля зрения с помощью вариообъектива. ТВ камера с постоянным углом поля зрения малоэффективна вследствие ряда причин. Вот основные из них:
широкий угол поля зрения позволяет формировать видеосюжеты только в ближней зоне обзора из за большой помехи обратного рассеяния;
узкий угол поля зрения позволяет повысить дальность подводного наблюдения, однако неустойчивое положение подводных аппаратов при наличии воздействия подводных течений, спонтанные, пусть даже незначительные, изменения кренов и дифферентов вследствие малого водоизмещения не позволяют стабильно удерживать наблюдаемые объекты в поле зрения ТВ камеры.
Применение вариообъективов имеет недостаток, заключающийся в том, что в подводном положении «теряется» внешняя обстановка при их использовании. Для устранения возможных недостатков необходимо применять несколько камерных блоков, совмещенных в одной батисфере и имеющих узкие углы полей зрения. Создание такой камерной установки, состоящей из нескольких узкоугольных оптических систем, сопряженных с ПЗС матрицами, является наиболее эффективным методом борьбы со всеми видами оптических помех. Оптика камерного блока для обеспечения высокого коэффициента фильтрации фона от полезного изображения должна иметь поле зрения 5-10°. Уменьшение угла поля зрения ТВ камер значительно снижает влияние фоновой засветки, повышает модуляцию видеосигнала относительно черно белого перепада и, как следствие, улучшает качество изображения на экранах мониторов. Использование нескольких ТВ каналов для формирования суммарного ТВ кадра позволит передавать яркость мелких малоконтрастных деталей практически без потерь их контраста в ТВ аппаратуре (детали размером 0,025 м наблюдались на дальностях до объекта, равных 20 м).
Наиболее эффективное средство борьбы с ПОР — разнесение базы между телевизионными излучателем и приемником. Учитывая, что на больших дальностях (превышающих 0,7Zб) эффективность разнесения базы уменьшается, применение видеокамеры, состоящей из нескольких камерных блоков с перекрывающимися углами, для подводных аппаратов весьма актуально. «Многоглазая» (фасеточного типа) приемная ТВ система с узкими фиксированными полями зрения каждой матрицы, образующими единое поле зрения ТВ комплекса, позволит увеличить темп поступления видеоинформации при сохранении высокой разрешающей способности, увеличит полосу обзора пространства в направлении её ориентации. Сигнал от каждой фотоприёмной матрицы системы передается по параллельным трактам, где предварительно обрабатывается и формируется (например, контрастируется), затем записывается в единое ОЗУ в соответствии с адресом (координатами) данной матрицы в поле зрения комплекса. Возможно применение комбинированного варианта, когда центральная камера имеет вариообъектив, а крайние камеры — объективы с узкими фиксированными углами полей зрения. Такое построение видеокамеры позволит сформировать широкий угол обзора с любым задаваемым разрешением с помощью узкоугольных камер и обеспечит детальный просмотр любого видеосюжета с помощью вариообъектива. Для просмотра подводной обстановки может быть использован монитор с полиэкраном, одна часть которого реализует функции вариообьектива, а другая часть используется для воспроизведения всей обстановки в целом. Таким образом, ТВ камера фасеточного типа обеспечит увеличение полосы просмотра подводного пространства с разрешением не ниже заданного.
3.3. Попытка использования лазерных систем видения (ЛСВ) на подводных аппаратах оказалась неудачной. Причины:
длительность импульса стробирования значительно превышала длительность импульса подсвета, поэтому экспозиция, создаваемая помехой обратного рассеяния, была практически соизмерима с полезным сигналом, отношение S/N стремилось к 1, что приводило к отсутствию изображения;
не была предусмотрена возможность изменения длительности импульса стробирования, т.е. его временного регулирования;
угол поля зрения приемной ТВ камеры формировался широким, что значительно уменьшало разрешение ЛСВ и, соответственно, уменьшало дальность подводного видения.
Учитывая то, что к настоящему времени во всем мире, по видимому, еще не начат этап промышленного освоения ЛСВ, сведения об экспериментальных разработках и созданных единичных образцах носят разрозненный характер. Приводимые характеристики ЛСВ иногда противоречивы и с трудом поддаются сравнительному анализу.
Приведенные причины неудачного использования ЛСВ явились следствием недостаточного понимания тех физических процессов, которые происходят в гидросфере при распространении света, а также некоторых ошибок при ее конструировании, проявившихся в процессе эксплуатации. Эти ошибки возникли, в первую очередь, в результате того, что ранее создаваемые образцы ЛСВ строились по схеме «широкий — узкий», т.е. содержали лазерный канал подсвета, который функционирует в импульсном режиме, обеспечивая одномоментную засветку всего заданного поля обзора, и приемный «узкопольный» канал. Т. н. приемный узкопольный канал на самом деле обеспечивал обзор пространства в довольно широком угле, равном 20-30° по диагонали растра.
В чем причина моделирования таких углов при проведении подводного поиска? В процессе проектирования радиоэлектронной аппаратуры, и, в частности, ЛСВ, сталкиваются интересы пользователей, стремящихся получить больше информации о подводной обстановке за счет расширения угла поля зрения, и здравый смысл разработчиков, хорошо представляющих, что увеличение угла поля зрения ведет к снижению разрешающей способности ЛСВ.
Решением задачи по обеспечению компромисса между увеличением области обзора подводного пространства при задаваемом разрешении является применение камерных установок, имеющих в своем составе несколько видеокамер. Каждая видеокамера обеспечивает просмотр пространства с узким углом поля зрения. Видеокамера, расположенная в центре, априори является неподвижной, а находящимся от нее справа и слева должно быть обеспечено движение по курсовому углу в зависимости от отстояния подводного аппарата от грунта. Чем ближе подводный аппарат к грунту, тем больше боковые видеокамеры, расположенные внутри корпуса камерной установки, разворачиваются к центральной. Это обеспечивает оптимальное перекрытие рабочей полосы поиска с высоким разрешением, равным разрешению одной узкоугольной видеокамеры. При увеличении отстояния подводного аппарата от грунта крайние видеокамеры разворачиваются в сторону от центральной для обеспечения оптимального режима поиска.
Помимо высокой разрешающей способности рассматриваемая камерная установка способна обеспечить стереоэффект, что значительно повысит точность работы оператора, управляющего исполнительными механизмами — манипуляторами. Вывод: представленная камерная установка, которую можно назвать камерной установкой фасеточного типа, позволяет улучшить возможности подводного поиска, расширить полосу просмотра с одновременным повышением точности работы оператора внешней обстановки.
3.4. Как показывает практика, увеличению дальности действия подводных систем видения препятствует три основных фактора:
ослабление светового потока;
расширение светового пучка, связанное с прямым рассеянием;
образование паразитной яркости помехой обратного рассеяния, снижающей контраст изображения.
Для преодоления негативного влияния данных неблагоприятных факторов на дальность подводного видения необходимо переходить к лазерной подсветке. При этом ослабление излучения компенсируется увеличением мощности пучка. Ослабить влияние внешних засветок и рассеянного назад излучения позволяет система стробирования, которая производит селекцию светового потока в электронно-оптическом преобразователе (ЭОП) с помощью электронного затвора, открывающего канал на заданное время.
При использовании лазерной подсветки обнаружено наличие нелинейного отклика водной среды на электромагнитное (лазерное) воздействие большой мощности. Оно приводит к увеличению показателя преломления воды в лучистом канале с n = 1,33 до величины n* = 3, что показали расчеты при проведении эксперимента с лазерной ТВ системой.
Причиной завышенного (по сравнению с табличной величиной в 2,269 раза) значения показателя преломления может быть переход системы в возбужденное состояние, соответствующее поляризации ионов под действием лазерного излучения. При этом происходит искривление оптического фронта волны за счет фазного отставания фотонов в центре пучка относительно граничных лучей. Следствием описанных явлений стало возникновение явления самоканалирования по ходу распространения лазерного пучка.
Был проведён эксперимент и сделаны замеры сечения пучка по всей длине бассейна. Они подтверждают явление самоканалирования светового излучения энергией, соизмеримой с энергией взаимодействия атомов кислорода и водорода в молекуле воды. Замеры проводились при эксперименте, цель которого была экспериментальная оценка степени расфокусировки лазерного луча и её ограничивающего воздействия на разрешающую способность лазерной ТВ системы. Излучатель: электроразрядный газовый лазер импульсно  периодического действия с активной средой на основе смеси паров меди с неоном (далее — лазер на парах меди), имеющий характеристики:
импульсная мощность зондирующего импульса — не менее 20-30 кВт;
длительность импульса излучения на уровне половинной мощности — 10 нс;
частота повторения импульсов — не менее 10 кГц;
сканирующее устройство с поэлементным отклонением пучка;
просматриваемая площадь пучка — 4,8·10 4 м2 при L = 19 м;
длина волны — λ = 510,6 нм и λ = 578,2 нм (выделение одной из двух длин волн производилось с помощью калиброванных цветных светофильтров).
Замена плоскопараллельного резонатора на неустойчивый, образованный плоским глухим зеркалом и выпуклой поверхностью линзы с фокусом 70 см, позволила получить следующие характеристики:
угловая расходимость пучка — 0,2 мрад;
максимальная выходная средняя мощность излучения лазера — 1 3 Вт.
Фотоприёмное устройство: для эксперимента по оценке возможностей временного разрешения ЛТС использовался фотоприемник на основе ФЭУ 121, помещенный в погружной контейнер. Уменьшение угла поля зрения до величины порядка 2° обеспечивалось заменой плоскопараллельной пластины иллюминатора контейнера на плосковыпуклую линзу с фокусом около 140 мм и помещением в ее фокальную плоскость диафрагмы, за которой располагалась чувствительная площадка ФЭУ.
Таким образом, применение лазерных осветителей позволяет успешно бороться с фактором, уменьшающим дальность подводного видения, каковым является расширение светового пучка.
3.5. Информация о местонахождении объекта до начала поиска и в процессе его выполнения носит, как правило, неопределенный характер. Этой неопределенностью обусловлены поисковые действия, суть которых состоит в получении информации о координатах объекта. Как результат, процесс поиска должен быть непрерывным. Это предполагает первичное применение активных высокочастотных гидроакустических средств при обследовании района подводными аппаратами в режиме придонного плавания с последующим выходом на визуальное наблюдение с использованием в качестве источников подсветки лазерных осветителей. Ориентирование лазерных осветителей и видеокамер осуществляется по целеуказанию гидролокаторов. Таким образом, происходит непрерывный процесс передачи энергетического контакта объектов поиска от средств дальнего (гидроакустического) обнаружения к средствам ближнего (телевизионного) наблюдения. Необходимым промежуточным звеном сформированной системы сбора информации о внешней подводной обстановке выступает лазерный осветитель. Только с его помощью можно обеспечивать эффективную подсветку за границами зоны в 0,7Zб. Это обеспечивается тем, что лазерное излучение характеризуется высокой степенью монохроматичности, когерентности, направленности и яркости. К данным свойствам можно добавить генерацию световых импульсов малой длительности. Это свойство, возможно, менее фундаментально, но оно играет очень важную роль, и вот по каким причинам.
Как уже говорилось, при прохождении светового пучка через водную толщу некоторая (сравнительно небольшая) часть его энергии рассеивается на большие углы и образует сигнал объемного рассеяния, который воспринимается ТВ приемником как свечение самой среды (световая дымка). В дальнейшем можно называть ее помехой обратного рассеяния. Световая дымка, вызванная обратным рассеянием света, приводит к снижению контраста изображения, что не удивительно: приемное устройство любой системы видения регистрирует дифференциальный сигнал — разность мощностей (энергий) оптического излучения, отраженного объектом и фоном. Такая ситуация соответствует использованию ТВ камеры с осветителями в виде прожектора.
Сама водная среда при наличии в ней различных неоднородностей, взвесей отражает свет, препятствуя визуальному наблюдению на большие дальности. Даже применение камерных установок на ПЗС матрицах с чувствительностью 1·10 2 лк не позволяет заглянуть за порог дальности, превышающий 0,7Zб, что на практике соответствует 7-15 м. Преодолеть вуалирующую дымку увеличением мощности светильников прожекторного типа нельзя. Есть данные, в соответствии с которыми увеличение мощности осветительной установки в 10 раз приводит к увеличению дальности видимости под водой лишь на 15%, так как с ростом мощности светильников прожекторного типа растет вуалирующая яркость дымки. Или: для увеличения оптической глубины на 2 единицы нужно увеличить мощность источника излучения в 10 раз.
Улучшить отношение «сигнал/помеха» позволяет использование импульсного осветителя и приемника с оптическим затвором, препятствующим прохождению излучения на вход приемника в течение некоторого времени после излучения короткого импульса подсветки. В такой системе отсекается рассеянное назад излучение близлежащим к приемнику объемом среды, дающее основной вклад в ПОР. При этом длительность импульса 10-20 нс, а энергия импульса должна быть достаточной для достижения необходимого отношения «сигнал/помеха» на всех элементах приемника. Разрешающая способность по дальности такой системы определяется длительностью импульса осветителя τ и равна С·τ, где С — скорость света в воде, τ — длительность импульса подсветки. В лазерных осветителях, работающих в импульсном режиме с реализацией метода пространственной селекции, рассеивающий излучение объем среды имеет малую длину (С·τ ~ 2 м) и перемещается вдоль направления зондирования со скоростью распространения света в воде. Это обстоятельство приводит к тому, что отношение «сигнал/помеха» для составляющей шума, вызванной фоновой засветкой (ПОР) в лазерных ТВ системах (ЛТС), уменьшается с ростом дальности значительно медленнее, чем для систем, использующих излучатель с непрерывным излучением. Поэтому в ЛТС предельная дальность действия существенно превышает таковую для систем с осветителями непрерывного излучения прожекторного типа при равной средней мощности излучения, разрешающей способности и времени получения изображения. Кроме того, импульсный режим подсветки позволяет определять дальность до каждого элемента изображения, что дает возможность получать объемное изображение объекта и селектировать объекты по дальности, а использование лазера с перестраиваемой длиной волны — получить приращение дальности за счет использования окна прозрачности среды. В связи с изложенным, требования, предъявляемые к лазерным осветителям для реализации комплексирования радиоэлектронных средств подводного поиска, должны быть следующими:
сине-зелено-желтый рабочий диапазон видимой части спектра;
возможность работы на разных длинах волн;
импульсный режим излучения с высокой частотой повторения импульсов (десятки кГц);
малая длительность излучения импульсов (не более 50 нс) и их передних фронтов (не более 10 нс);
достаточно высокая энергия импульса излучения (и соответствующая ей высокая средняя мощность излучения;
достаточно высокий практический к. п. д. лазера (~ 1% и выше);
хорошая стабильность энергии импульса излучения (не хуже 20%);
малая угловая расходимость пучка выходного излучения.
 
Сокращенный текст 2-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
PR новых разработок. Не счесть трудностей, с которыми сталкиваются изобретатели на пути пропаганды своих идей. Между тем, на выставке «Интермузей-99» в «Экспоцентре» обнаружился оригинальный вариант привлечения внимания общественности к разработкам в области экранных и звуковых технологий. Государственный центр современного искусства представил проект «Музей современного искусства в Москве», в числе задач которого — популяризация и распространение художественных идей, концепций, достижений современного искусства. Музей акцентирует процесс коммуникации: общение художника со зрителем, художника с художником, художника с критиком, зрителя со зрителем. По опыту схожих проектов известно, что для достижения подобных вышеозначенным целей все чаще используются технические аудиовидеосредства. Например, в описываемом случае на стенде ГЦСИ работала установка (с трудом, правда, поддающаяся словесному описанию), усиливающая восприятие некоего визуального продукта. Более предметно ознакомившись с сущностью музея, мы пришли к выводу, что для реализации упомянутого процесса коммуникации пригодились бы многие инженерные решения, встречающиеся на технических выставках, — на которых как раз эти решения никем не востребуются. А. Барсуков, журнал "ТКТ" № 6, 1999 г.
 
f279 (450x692, 276Kb)

Серия сообщений "Водоёмы, полив и гидротехника":
Обустройство и использование водной среды
Часть 1 - Технология подводных съёмок
Часть 2 - Всё для подводной видеосъёмки
...
Часть 9 - Плавсредства для каждого
Часть 10 - Производственное применение подводного телевидения
Часть 11 - Электронное зрение подводных роботов
Часть 12 - Особенности подводного зрения
Часть 13 - Трёхмерное цифровое телевидение в ультразвуковом диапазоне для подводных работ
...
Часть 48 - Подводный робот-экскаватор для прокладки трубопроводов
Часть 49 - Подводных роботов может понадобиться очень много
Часть 50 - Подводный робот-краб: способен ли он повредить трубопроводы и трансатлантический кабель?


Метки:  

Поиск сообщений в Лакшери-роботы
Страницы: 233 ... 39 38 [37] 36 35 ..
.. 1 Календарь