-Рубрики

 -Поиск по дневнику

Поиск сообщений в Лакшери-роботы

 -Подписка по e-mail

 

 -Интересы

https://vk.com/alex_barsukov88

 -Статистика

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

Серия сообщений "Оптика":
объективы, приборы, физика
Часть 1 - Как прогнозировать условия видимости?
Часть 2 - Проблемы видеосъёмки с летательных аппаратов
Часть 3 - Для управления фокусом и зумом
Часть 4 - Ряд принципов, лежащих в основе систем «обогащения» цвета
Часть 5 - МЕТОДИКА КАЛИБРОВКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ МИКРООБЪЕКТОВ
Часть 6 - Международная выставка «Оптика»
Часть 7 - МАКРООБЪЕКТИВЫ
Часть 8 - 35 мм полнокадровый объектив с моторизованным зумом
Часть 9 - Лазерная ТВ-система для обнаружения оптических приборов
Часть 10 - Конструкция световодов
Часть 11 - Широкоугольные Конвертеры
Часть 12 - Для установки на улице рекомендуем объективы с АРД
Часть 13 - Тема видеосъёмки с высоты на XII конференции «Современное телевидение»
Часть 14 - Компактный зум-объектив LUMIX
Часть 15 - К условным водным эффектам относятся эффект росы
Часть 16 - Оптический стабилизатор изображения etc.
Часть 17 - В чем же секрет светочувствительных стекол?
Часть 18 - Динамика светодиодов
Часть 19 - Волоконная оптика двойного применения
Часть 20 - О выпуске двух оптических трансиверов
Часть 21 - АНТИБЛИКОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Часть 22 - Видеокамера со стеклоочистителем
Часть 23 - Конструкция для видеосъёмки сквозь кирпичную стену толщиной до 30 см.
Часть 24 - Большая линза для высокотемпературных работ за счет энергии Солнца
Часть 25 - Трансфокатор для видеосъёмки с беспилотного вертолёта
Часть 26 - Грязь влияет на характеристики телекамер и солнечных элементов
Часть 27 - Загородный дом: проблемы солнечных батарей и камер видеонаблюдения
Часть 28 - О компьютерной программе «раздевания»
Часть 29 - Волоконная оптика "двойного применения"
Часть 30 - Переделка видеокамер гаджетов в стационарные камеры видеонаблюдения
Часть 31 - ЛЕТАЮ, ВИЖУ, СНИМАЮ: винтокрылые шпионы
Часть 32 - Стереокино для взрослых

Выбрана рубрика Оптика.


Другие рубрики в этом дневнике: Элементная база(38), Электроника 2.0(21), Электроника(49), Электричество 2.0(4), Электричество(49), Экстремальная робототехника(35), Экология(7), Цифровое телевидение(13), Химия(12), Финансы 2.0(12), Финансы(51), Фермерство 2.0(12), Фермерство(50), Утилизация 2.0(7), Утилизация(52), Умный офис(52), Умный дом(40), Умный автомобиль(45), Трёхмерное моделирование(21), Транспорт(51), Топливо и горючее(20), Техническое / машинное / компьютерное зрение(15), Телевидение(50), Съёмочная техника(52), Студийное оборудование(50), Строительство(50), Спутниковая связь и навигация(24), Соревнования и конкурсы(13), Солнечная энергетика(15), Системы электронной памяти 2.0(5), Системы электронной памяти(53), Системы управления(28), Сети(6), Сельхозтехника(49), Сексуальные инженерия и механика 2.0(35), Сексуальные инженерия и механика(50), Светотехника(15), Сантехника(7), Самоделки для дачи / садового участка(17), Садоводу и огороднику(50), Роботы-звери(12), Роботизация кухни(16), Роботизация(50), Распознавание образов(44), Размножение растений(4), Радиотехника(21), Противопожарная защита(18), Прокси-технологии(42), Программное обеспечение(45), Провода, кабели, разъёмы(9), Природа(23), Подземное пространство(23), Подводная техника(37), Плавсредства(13), Питьё(18), Пилотируемые летательные аппараты(22), Перспективные разработки(52), Парники и теплицы(13), Охрана частной жизни 2.0(22), Охрана частной жизни(50), Охота и рыбалка(16), Ориентирование и картографирование(27), Ночное наблюдение(36), Носители информации(14), Моделизм(44), Мобильная связь(21), Медицина(53), Медиа(37), Машинное обучение(49), Манипуляторы(11), Личности(51), Ландшафтные дизайн и архитектура(21), Контроль и учет(31), Конструкционные материалы(53), Конструкции мобильных роботов(19), Комфорт(51), Компьютерные игры и симуляторы(22), Компьютерное оборудование 2.0(29), Компьютерное оборудование(50), Компоненты робототехнических систем(50), Кино 2.0(13), Кино(51), Искусство(54), Искусственный интеллект 2.0(21), Искусственный интеллект(50), Инфраструктура, коммуникации(52), Информатизация(47), Интернет вещей(26), Инструменты(25), Звукотехника(42), Защита информации(40), Защита и самооборона(39), Законодательство(56), Загородный дом 2.0(9), Загородный дом(50), Еда и напитки(53), Драгметаллы(47), Досуг 2.0(14), Досуг(50), Домашние животные(35), Движители(28), Двигатели(24), Датчики(53), Глобальные проекты(51), Выставки, конференции, форумы(50), Водоёмы, полив и гидротехника(50), Внедорожники и вездеходы(29), Видеонаблюдение 2.0(29), Видеонаблюдение(46), Видеоконференцсвязь и телемедицина(13), Видеокамеры для широкого спектра применений(17), Видео и ТВ-техника 2.0(16), Видео и ТВ-техника(50), Биохакинг 2.0(16), Биохакинг(50), Беспилотные суда и судомодели(9), Беспилотные летательные аппараты(41), Беспилотные автомобили / электромобили(36), Безопасность 2.0(26), Безопасность(50), Антенны(22), Анализ и поиск информации(37), Автомобили / электромобили(33), Автоматизация(42), Авиамоделизм и авиамодели(15)

Как прогнозировать условия видимости?

Дневник

Вторник, 22 Ноября 2016 г. 10:03 + в цитатник
АКТУАЛЬНО: РАСПОЗНАВАНИЕ ЛИЦ ПЕШЕХОДОВ-НАРУШИТЕЛЕЙ ПРАВИЛ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402385026/ 
spin (405x381, 94Kb)Чтобы понять, существует ли ответ на этот вопрос, особенно интересующий разработчиков электронно-оптических систем (ЭОС), мы посетили совместную пресс-конференцию корпорации Intel и Института вычислительной математики РАН, на которой были оглашены результаты беспрецедентных для российской науки исследований.
Условия видимости, определяемые состоянием атмосферы, до сих пор, несмотря на значительный прогресс в развитии средств обнаружения, остаются очень критичным параметром, закладываемым в расчеты ЭОС. Погодные условия изменяются в довольно широком диапазоне, и системы должны работать устойчиво в границах этого диапазона. То есть, приходится закладывать универсальность, существенно увеличивающую сложность и стоимость ЭОС. Например, при создании атмосферных оптических линий связи применяют дублирование стволов передачи и приёма, чтобы обеспечить надёжность канала (до 99,7% как в АОЛС «Мост») в условиях непрозрачных помех – снег, град и т. п. Но это в наземных системах, где для работы различных схем улучшения можно подвести энергоснабжение любой мощности. А как быть в мобильных условиях военной разведки или целеуказания? Например, в беспилотной авиации, где мощности бортового энергоснабжения слишком ограниченны, чтобы «подвесить» усложнённую электронную оптику и это заставляет БПЛА кардинально зависеть от метеоусловий – как в песне из к/ф «Хроника пикирующего бомбардировщика»: «Мы к земле прикованы погодой».
Вот если бы можно было точно знать метеообстановку на день и час боевого вылета либо рейда разведгруппы – тогда можно было бы вооружиться компактной ЭОС, «заточенной» под данную конкретную видимость. Но не фантастика ли это?
А здесь мы воспроизведём фрагмент выступления на упомянутой пресс-конференции, сделанного вице-президентом и генеральным управляющим бизнесом Intel в странах ЕМЕА Кристианом Моралесом на тему «Платформа Intel Itanium2: основа для высокопроизводительных вычислений». Согласно этому выступлению, прогнозирование погоды с точностью до часа и километра – это задача такого же уровня, как и расчет управляемой ядерной реакции или симуляция мировых процессов. Для решения таких задач необходимый показатель FLOPS (число операций с плавающей запятой в секунду) должен составлять 10 в степени «16». Эта величина будет достигнута в 2005 г., в чем у нас нет оснований сомневаться, поскольку более чем за 10 лет сотрудничества с корпорацией Intel наш журнал убедился в полной достоверности её прогнозов.
Теперь о том, что входит в понятие «прогнозирование погоды» в контексте этого материала, и здесь мы уже будем основываться на докладе директора ИВМ РАН Валентина Дымникова. Этот институт, используя в качестве вычислительной платформы кластер на базе процессоров Intel Itanium2, обладающий пиковой производительностью около 80 гигафлопс, провёл масштабные исследования динамики климата. Специалисты института выполнили моделирование изменений климата в XIX-XXII столетиях с помощью уникальной модели общей циркуляции атмосферы и океана, которая была разработана в ИВМ РАН и на сегодня является единственной российской математической моделью, учитывающей совместную циркуляцию атмосферы и глубокого океана.
Атмосферный блок модели был выполнен с разрешением 5 х 4 градуса по долготе и широте и имел 21 уровень по вертикали, а в океане разрешение составило 2,5 х 2 градуса и 33 уровня. С точки зрения на атмосферу как на оптическую среду, надо отметить, что для воспроизведения предыдущего и моделирования будущего климатов задавался временной код концентрации парниковых газов, аэрозолей и солнечного излучения, а также прогноз изменения концентрации радиационно активных газов.
В. П. Дымников особо отметил, что модель ИВМ РАН по чувствительности превосходит некоторые зарубежные модели. Это фундаментальный вопрос науки – чувствительность модели к внешним возмущениям, адекватная чувствительности атмосферы. Для построения модели необходимо описать всё множество энергонезависимых процессов, отвечающих за поведение климатической системы. Климатическая система представляется как точка, а состояние климатической системы – это траектория точки. Прогноз напрямую зависит от начального значения системы, а его трудно задать, учитывая, что данные по состоянию атмосферы имеются только за последние полвека, а по океану их вообще почти нет. Поэтому стратегическое значение имеет тот факт, что в России начались подобные исследования. А. Барсуков для журнала "ТКТ" 
 
 
Ретроспектива
 
СЕВЕРНЫЙ ПОЛЮС, ЛЕДОВЫЙ ЛАГЕРЬ «БАРНЕО», 13 апреля 2005 года. – Двое сотрудников московского офиса корпорации Intel, участвовавших в недавней экспедиции на Северный полюс, развернули первый в Арктике хот-спот (зону публичного беспроводного доступа, работающую в стандарте 802.11b/g) на территории ледового лагеря «Барнео», который расположен примерно в 80 км от северной «макушки» планеты. Используя возможности беспроводных технологий, а также аппаратной платформы на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК, участники арктического эксперимента выполнили большой спектр задач, продемонстрировав широкую функциональность «цифрового дома» и «цифрового предприятия», предоставляющих колоссальные преимущества пользователям цифровых устройств даже в экстремально суровых природных условиях.
Лагерь «Барнео» - жилой палаточный комплекс, который располагается на льдине приблизительно на 89-й северной параллели, обладает автономной системой жизнеобеспечения (дизель-генератор для обеспечения обогрева жилых помещений и электроснабжения, походная кухня и т.д.) и служит для поддержки и сопровождения научных, экологических, археологических, биологических, технических, спасательных и других экспедиций в Арктике. Лагерь – временный, сроки его функционирования определяются природными условиями и, как правило, приходятся на апрель, когда состояние льдины позволяет лагерю безопасно существовать и даже осуществлять авиасообщение с трансфером через аэропорт норвежского города Лонгиер (Шпицберген).
Тем не менее даже благоприятствующие жизнедеятельности лагеря «Барнео» погодные условия являются экстремальными с точки зрения использования компьютерной техники. Температура воздуха зачастую не поднимается выше отметки -300С, что оказывает негативное воздействие, в первую очередь, на ЖК-мониторы и батареи электропитания. 85-процентная влажность и существенная разница температур внутри и вне жилых помещений вызывает образование конденсата на механических и прочих частях устройств.
Вместе с тем в ледовом лагере живут люди, которым необходимо использовать цифровую технику для работы и отдыха. Собственно, именно такая задача и была поставлена перед участниками экспедиции: продемонстрировать, что самые современные и при этом вполне доступные информационные и коммуникационные технологии могут быть использованы для удовлетворения самых широких потребностей пользователей даже в экстремальных арктических условиях.
Сотрудники корпорации Intel развернули на территории лагеря «Барнео» зону беспроводного доступа: в «штабной» палатке была установлена точка доступа стандарта 802.11b/g, посредством которой, а также с помощью трех ноутбуков IBM Т41 и Т42 на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК, была организована локальная беспроводная сеть. Получить доступ к сети мог любой обитатель лагеря, располагающий мобильным ПК или КПК с поддержкой соответствующих беспроводных стандартов. Кроме того, посредством спутникового телефона системы «Иридиум» был организован канал, связавший локальную беспроводную сеть лагеря «Барнео» с глобальной сетью Интернет.
Развернутая сеть с выходом в Интернет позволила обитателям палаточного комплекса даже в суровых полярных условиях воспользоваться преимуществами мобильных технологий и воплотить в жизнь элементы «цифрового дома» и «цифрового предприятия». Добавим, что один из ноутбуков, использовавшихся в экспедиции, побывал непосредственно на Северном полюсе, с честью выдержав испытание холодом, после чего продолжал исправно функционировать в ледовом лагере.
Участники экспедиции преобразовали один из ноутбуков на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК в своего рода мультимедийную библиотеку. Еще перед началом экспедиции, а также во время ее проведения на ноутбук загружался цифровой контент: видеофильмы, музыка, игры, фотографии, - причем последние ежедневно обновлялись отправившимися на Северный полюс. Свободный доступ к контенту получили все пользователи сети, причем воспроизводить контент можно было из любой палатки лагеря с помощью любого подключенного к сети устройства, «запрашивая» информацию в централизованном мультимедийном хранилище.
В результате обитатели ледового лагеря «Барнео» имели возможность в любое время и в любой точке действия беспроводной сети наслаждаться любимыми фильмами и музыкой, просматривать обновляемые архивы фотоиллюстраций и закачивать наиболее понравившиеся из них на свои собственные устройства, а при подключении спутникового канала доступа в Интернет – путешествовать по вэб-страницам и осуществлять отправку электронной корреспонденции с публичных почтовых ящиков.
«Где, как не на Северном полюсе, испытывать возможности новой техники и технологий? – резонно заметил легендарный российский полярный исследователь Дмитрий Шпаро, находившийся в лагере «Барнео» в период проведения эксперимента. – Мультимедийные, мобильные и коммуникационные технологии очень нужны полярникам, поскольку им, как никому другому, требуется постоянно ощущать свою связь с Большой землей, общаясь с теми, кто находится на материке, просматривая любимые фильмы, слушая любимую музыку. В этом смысле современные высокие технологии обеспечивают колоссальный прогресс даже в чисто человеческом плане».
Помимо «цифрового дома», участникам полярного эксперимента удалось реализовать также элементы «цифрового предприятия»: с помощью беспроводной сети и спутникового интернет-канала они получили доступ к корпоративным базам данных и удаленный доступ к корпоративному почтовому сервису.
При этом сотрудники Intel учли специфику расположения лагеря. На один из мобильных ПК было поставлено специализированное программное обеспечение - «Автоматизированное рабочее место синоптика», которое предоставил Гидрометцентр РФ. Это ПО позволило в режиме реального времени получать прогноз погоды для региона расположения экспедиции и заранее узнавать об изменении различных климатических параметров (температура, скорость ветра, давление, облачность и др.). Данные обновлялись с помощью серверного кластера на основе архитектуры Intel Itanium 2, расположенного в Главном вычислительном центре Росгидромета в Москве. Таким образом, «АРМ синоптика» в лагере «Барнео» позволило участникам экспедиции оперировать актуальным прогнозом погоды, осуществляя удаленное соединение с кластером ГВЦ Росгидромета.
Участники полярного эксперимента воспользовались также возможностью удаленных финансовых транзакций за счет использования мобильных технологий и спутникового канала доступа в Интернет. Непосредственно из лагеря «Барнео» был осуществлен удаленный платеж по счетам за услуги одного из столичных операторов сотовой связи, а также платеж за коммунальные услуги. Таким образом, с помощью системы удаленных финансовых платежей и программного обеспечения Faktura.ru от компании ЦФТ, счет владельца сотового телефона был пополнен с расстояния в 3838 км от ближайшего офиса оператора сотовой связи в Москве.
Mobile in Mobilus: мобильные технологии для дрейфующей станции
Заключительным этапом экспедиции стало посещение сотрудниками Intel полярной станции СП-33 - единственной на данный момент дрейфующей научной станции в мире. От имени корпораций Intel и IBM участники экспедиции преподнесли руководству станции подарок – ноутбук IBM T42 на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК. В свою очередь, начальник станции СП-33 Алексей Висневский и руководитель вычислительного комплекса станции Андрей Румянцев вручили представителям Intel диплом «Intel Centrino Mobile Technology – работает на Северном полюсе».
Исследователи, работающие на СП-33, продолжают многолетние научные изыскания в районе центральной Арктики, начатые еще в 1937 году на первой в мире дрейфующей станции «Северный полюс-1». С того времени 32 отечественные станции проработали в Северном Ледовитом океане в общей сложности 29726 суток. Станция СП-33, расположенная на двухметровой ледяной толще и медленно дрейфующая вдоль подводного хребта Ломоносова, была создана 9 сентября прошлого года. Спектр задач станции, постоянными сотрудниками которой являются 12 человек, обширен и носит стратегический характер: сбор метеорологических и гидрометеорологических данных, гидрологические исследования, исследования льда и движения льдин, и др. Эти данные расширят знания ученых о процессах, происходящих в природной среде центральной Арктики, помогут понять причины глобальных климатических изменений и улучшат качество прогнозов погоды. В целом работа СП-33 является важным этапом подготовки России к участию в мероприятиях Международного полярного года, проведение которого намечено на 2007-2008 гг.
Недавно руководство станции и Института Арктики и Антарктики, осуществляющего координацию деятельности российских полярников, решило оборудовать СП-33 современной компьютерной техникой – был приобретен сервер на базе платформы Intel Xeon и беспроводной хаб, позволяющий организовать несколько десятков рабочих мест. На станции уже имеется в наличии несколько ноутбуков с возможностью беспроводного доступа. Переданный полярникам ноутбук IBM T42 на базе технологии Intel Centrino для мобильных ПК также будет подключен к будущей локальной беспроводной сети станции.
«К сожалению, арктическая специфика заставляет нас быть избирательными. Когда возникает вопрос, что важнее завезти на станцию – дополнительную провизию или компьютеры, - мы, конечно же, выбираем еду, - не скрывает Андрей Румянцев. – Тем более важно, что современные мобильные технологии позволяют радикально уменьшить вес и габариты вычислительной техники, интегрировать в нее возможности беспроводной связи, увеличить производительность. Ведь каждый завозимый на станцию гвоздь, каждый килограмм груза становится фактически «золотым», так что вопросы поставок приобретают для нас особую актуальность. Мы планируем развернуть на станции локальную беспроводную сеть на 36 рабочих мест (то есть с запасом, поскольку сейчас на станции работает 24 полярника), оснастив их ПК – желательно, конечно же, ноутбуками, которые в полярных условиях гораздо удобнее и функциональнее настольных систем. Впоследствии нам бы хотелось развернуть мощную графическую станцию: в этом случае первичную обработку 3D данных о движении и положении льдин можно было бы делать непосредственно на СП-33». (* Именно так пишут название своего лагеря его организаторы)
 
03.11.06. Объявлено, что Национальный центр атмосферных исследований США (NCAR) установил новый суперкомпьютер  Blueice, в результате чего мощность вычислительных ресурсов NCAR в установившемся режиме возросла в три раза. Новый суперкомпьютер с пиковой производительностью 12 терафлоп (12 триллионов операций с плавающей запятой в секунду) позволит ученым увеличить детальность и сложность применяемых геофизических моделей, углубить исследования в области погоды и климата, а также повысить точность данных, используемых при принятии решений.
Суперкомпьютер Blueice – первая очередь системы ICESS (Integrated Computing Environment for Scientific Simulation) – в данный момент проходит приёмочные испытания. Ввод Blueice в эксплуатацию запланирован на февраль 2008 г. Вторая очередь системы ICESS будет развернута в 2008 г. Система ICESS будет использоваться для поддержки геофизических исследований вплоть до середины 2011 г.
"Высочайшая производительность системы Blueice позволит перевести наши вычислительные проекты на новый уровень, – говорит Том Бетдж (Tom Bettge), директор подразделения Operations and Services лаборатории вычислительных и информационных систем при NCAR. – Ученые смогут исследовать сложные проблемы в области турбулентности атмосферы, повысить точность моделирования регионального климата и прогнозировать погоду в близком к реальному масштабе времени. Кроме того, они смогут адаптировать свой программный код для решения более масштабных задач и повысить сложность применяемых физических моделей".
Первая очередь ICESS, которая будет действовать в нынешней конфигурации 18 месяцев, представляет собой суперкомпьютерный кластер, состоящий из SMP-узлов System p5 575 на базе процессоров POWER5+. Система укомплектована процессорами с тактовой частотой 1,9 ГГц, оперативной памятью объемом 4 ТБ и системой хранения данных FASTt DS4800 емкостью 150 ТБ. Кроме того, в системе установлен двухканальный коммутатор IBM High Performance Switch – специализированное сетевое устройство, оптимизированное для поддержки высокоскоростных межузловых коммуникаций, которые необходимы для эффективного выполнения программного кода, применяемого в рамках научно-технических исследований. И, наконец, в кластере будет использоваться решение IBM Rear Door Heat eXchanger – "охлаждающая дверца" толщиной пять дюймов, которая с помощью холодной воды отбирает тепло, которое отводится через заднюю стенку вычислительной системы. Применение инновационного решения Rear Door Heat eXchanger позволяет оптимизировать энергопотребление, управление и охлаждение всей ИТ-инфраструктуры вычислительного центра.
Ожидается, что при пиковой производительности 12 терафлоп суперкомпьютер Blueice в установившемся режиме обеспечит производительность на уровне 2 терафлоп. Производительность в установившемся режиме, с помощью которой оценивается вычислительная мощность системы при решении таких задач, как построение атмосферных, океанических и других геофизических моделей, является наилучшим показателем применимости системы. Blueice будет первым суперкомпьютером в центре NCAR, сумевшим преодолеть важнейший рубеж производительности в установившемся режиме – один терафлоп.
NCAR реализует вторую очередь ICESS в июне 2008 г., при этом будут использованы системы на базе готовящихся к выпуску процессоров POWER6. Кроме того, при этом будут расширены возможности установленного коммутатора High Performance Switch, подсистемы хранения данных и программных средств кластеризации.
 
01.02.08. — В ответ на рост беспокойства мировой общественности в отношении глобального изменения климата и его потенциального влияния на прибрежные территории, расположенные ниже уровня моря, корпорация IBM объявила о своем решении открыть в Амстердаме (Нидерланды) Международный центр перспективных технологий управления водохозяйственной деятельностью (IBM Global Center of Excellence for Water Management).
Опираясь на консалтинговые, технологические и исследовательские ресурсы, а также практический опыт и экспертные знания IBM, этот центр будет оказывать помощь клиентам компании из государственного сектора многих стран мира в разработке решений, направленных на прогнозирование экологического состояния и защиту окружающей среды территорий морских береговых зон и речных дельт, расположенных ниже уровня моря.
Считается, что прибрежные области подвержены большему риску наводнений из-за растущего уровня воды в морях и экстремальных метеорологических ситуаций, связываемых с началом глобального изменения климата.
«Свыше 60% населения Земли живет в прибрежных морских зонах и низинных областях речных дельт, и вследствие этого создание эффективных систем управления водными ресурсами и водохозяйственной деятельностью становится все более насущной проблемой, — утверждает Шэрон Нуньес (Sharon Nunes), вице-президент подразделения IBM Big Green Innovations. — Сотрудничая с правительством Нидерландов и местными органами власти, IBM будет использовать свои интеллектуальные и технологические ресурсы для решения этой важной комплексной проблемы посредством применения прогрессивных технологий и методик, включая 3D-Интернет и «серьезные» интерактивные игры-симуляторы (применяемые для неигровых задач). Нидерланды обладают уникальным опытом в укреплении берегов и защите прибрежных областей от наводнений. Открытие центра перспективных технологий в Амстердаме даст возможность IBM использовать не только собственные интеллектуальные ресурсы и инновации, но также экспертные знания и богатейший опыт голландских ученых и инженеров. Такой подход согласуется со стратегией IBM как глобально интегрированного предприятия – использовать знания и опыт местных специалистов для обслуживания наших клиентов во всем мире».
Новый центр IBM будет играть ключевую роль в анонсированной программе инновационных решений по предупреждению наводнений Flood Control 2015. В рамках этой программы, действие которой рассчитано на период до 2015 года, коммерческие организации, образовательные и правительственные учреждения Нидерландов будут тесно сотрудничать в целях эффективного решения проблемы защиты от наводнений прибрежных территорий страны, расположенных ниже уровня моря.
На начальном этапе своей деятельности центр IBM будет обеспечивать правительственные органы Нидерландов и агентства по предупреждению стихийных бедствий передовыми средствами прогнозирования и прогностического моделирования. Центр будет использовать достижения IBM в области интеллектуальных датчиков, технологий «серьезных» игр и 3D-Интернета для создания методик реалистичного моделирования и имитационных экспериментов. В дальнейшем центр займется разработкой дополнительных решений для управления водохозяйственной деятельностью, которые будут предлагаться клиентам IBM во всем мире.
«Нидерланды обладают более чем 400-летним опытом и традициями успешного противостояния водной стихии. Свыше 55% территории Нидерландов расположено ниже уровня моря, и около 70% нашего валового внутреннего продукта (ВВП) производится в этом регионе страны, — говорит Ариэ Крааиджевельд (Arie Kraaijeveld), председатель независимой организации Netherlands Water Partnership. — У нас всегда была потребность, умение и национальная заинтересованность в решении этой проблемы. Сейчас нам нужно мобилизовать бизнес, консультантов и исследователей для использования мирового опыта и знаний в данной области. Планируемое IBM открытие центра перспективных технологий в Амстердаме очень поможет в достижении этой общей цели».
Участие IBM в решении проблем, связанных со сбережением и распределением водных ресурсов, созданием водоочистных технологий, эффективным управлением водохозяйственной деятельностью, борьбой с наводнениями – всем тем, что охватывает термин Water Management – является частью ее инициативы "Big Green Innovations". Анонсированная в октябре 2006 года в рамках глобальной инвестиционной программы IBM InnovationJam, предусматривающей финансирование в размере 100 млн. долларов десяти перспективных инновационных проектов, инициатива Big Green Innovations представляет собой реализацию беспрецедентного эксперимента по международному сотрудничеству в развитии инноваций.
Подразделение IBM Big Green Innovations концентрирует свои усилия в сферах управления водохозяйственной деятельности, создания альтернативных источников энергии и контроля выбросов парникового газа. Big Green Innovations – лишь одна из целого ряда инициатив IBM, связанных и энергосбережением и охраной окружающей среды, таких, как программы Energy Efficient Technology and Services (энергетически эффективные технологии и сервисы), Intelligent Utilities (интеллектуальные предприятия общественного пользования) и Intelligent Transport (интеллектуальные транспортные системы).
Среди проектов, в которых участвует команда Big Green Innovations – уникальная совместная инициатива IBM и института Beacon Institute по развертыванию технологической системы мониторинга для непрерывного контроля экологического состояния реки Гудзон в штате Нью-Йорк (одной из крупнейших рек Америки), с использованием интегрированной сети датчиков и робототехнических устройств, распределенных по всему течению реки. Кроме того, сотрудничество IBM с организацией The Nature Conservancy в создании новой базовой инфраструктуры компьютерного моделирования – которое осуществляется как часть программы IBM по реализации концепции гражданской ответственности корпораций – позволит заинтересованным организациям воспроизводить экологические характеристики и условия речных бассейнов по всему миру, способствуя надлежащей информированности уполномоченных органов, ответственных за природоохранную деятельность, и принесет пользу людям, содействуя сохранению естественной природной среды этих водных ресурсов и прилегающих территорий.
 
27 января 2010 года. В аналитическом отчете консалтинговой фирмы Groom Energy компания SAP AG названа лидером сегмента корпоративных решений для учета выбросов углерода (ECA). SAP получила столь высокую оценку благодаря предоставляемому по требованию решению SAP Carbon Impact. 
В своем отчете Groom Energy оценивала поставщиков, исходя из количества заказчиков, которые используют их решения, технических особенностей решений, рыночной концепции и финансовой стабильности поставщиков. Документ «Учет выбросов углерода-2010: решения для анализа и отчетности по выбросам парниковых газов на корпоративном уровне, а также обзор программных продуктов для учета парниковых газов» является уже третьим исследованием Groom Energy на рынке решений ECA. 
SAP Carbon Impact помогает компаниям точно измерять и сравнивать объемы выбросов углерода, разрабатывать планы по их снижению, а также реализовывать наиболее эффективные стратегии снижения экологических затрат. Данное решение дает клиентам достоверную информацию, необходимую для точного измерения и сокращения выбросов парниковых газов, а также финансировании сокращения и уменьшении других видов воздействия на окружающую среду в подразделениях и логистических цепочках. 
SAP Carbon Impact является частью комплексного портфеля продуктов SAP для обеспечения устойчивого развития, в который входят решения SAP BusinessObjects Sustainability Performance Management, SAP Environment, Health, and Safety Management и пакеты передовых практических методов SAP для обеспечения устойчивого развития.
Глобальное исследование: Климатические изменения порождают риски и инвестиционные проблемы в мировой добывающей промышленности. По мнению авторов отчета, добывающие компании не в полной мере осознают риски, вызываемые неизбежными изменениями климатических условий. 
ЛОНДОН, Великобритания, 08 февраля 2010 г. — Согласно отчету консалтинговой компании Acclimatise, подготовленному при поддержке корпорации IBM, свыше 80% глобальных добывающих предприятий, опрошенных в процессе исследования, заявили о том, что их физические активы потенциально подвержены негативному воздействию чрезвычайных метеорологических факторов, однако лишь 13% компаний-респондентов сообщили, что они предпринимают ответные действия для защиты своих активов, критически важных для успеха бизнеса, привлекают необходимые финансовые инвестиции и обеспечивают безопасность своих работников. 
Изложенные в отчете выводы отражают важные альтернативы, стоящие сегодня перед добывающими предприятиями, и эти возможности способны помочь их бизнесу подготовиться к ожидаемым дополнительным расходам и проблемам, вызванным изменениями климата. Проблемы, с которыми в настоящее время сталкиваются предприятия добывающей промышленности, заставляют их руководителей пересматривать свой традиционный образ отраслевого экономического мышления – с тем чтобы находить, изучать и внедрять новые практики, способные улучшить добывающий бизнес.
Эти адаптационные меры необходимо включать в бизнес-планы компаний – в противном случае риски, вызванные климатическими изменениями, могут оказать существенное негативное влияние на финансовую и операционную эффективность предприятия, потенциально увеличивая операционные и капитальные расходы. Данный вывод особенно верен для предприятий добывающей отрасли, где нужно принимать решения о долгосрочных инвестициях. Тем не менее, лишь 3% участвовавших в опросе компаний сообщили, что они выдвинули адаптацию процесса принятия бизнес-решений на повестку дня в качестве первоочередной задачи, и этот результат, как подчеркивается в отчете, свидетельствует о необходимости пересмотра своих подходов к принятию решений значительным числом компаний отрасли.
Инвесторы и финансовые институты осознают важность активов предприятий и того вклада, который активы вносят в общую рыночную капитализацию компании. Они проявляют растущий интерес к изучению вопросов, связанных с влиянием на бизнес глобального изменения климата, и анализу соответствующих последствий для их инвестиций, включая риски финансирования проектов. Если активы компании не адаптированы к тому, чтобы успешно противостоять негативному воздействию климатических изменений, то финансовое планирование, выполненное в нынешних условиях бизнеса на основе текущих показателей экономической эффективности и стоимости активов, не может считаться надежным, и это будет оказывать потенциальное влияние на капитализацию компании и интерес к ней со стороны инвесторов.
■ Возможности для изменений
«Добывающая промышленность многие годы вносила важнейший вклад в развитие экономики и общества, постоянно отслеживая происходящие изменения и всегда успешно приспосабливаясь к ним. По мнению IBM, сегодня темпы изменений возрастают, и многие в отрасли начинают понимать, что современному добывающему предприятию нужно работать по-новому, работать более разумно, чтобы преуспеть в своем бизнесе, — подчеркнул Дэвид Картер (David Carter), руководитель всемирной службы IBM Global Business Services по добывающей промышленности и растущим рынкам. — Компании должны с большим вниманием отнестись к потенциальному воздействию неизбежных климатических изменений, вызванных текущими выбросами парниковых газов. Практические выводы, которые они должны сделать, могут принимать форму адаптационных мероприятий по снижению рисков, согласованных с регуляционными нормами контролирующих органов и направленных на повышение энергетической эффективности, либо адекватных мер по сокращению вредных выбросов».
Итоговый отчет Acclimatise, озаглавленный "Global Mining - The Adaptation Challenge" («Глобальные добывающие предприятия – проблемы адаптации»), основывается на данных корпоративных отчетов, которые получены организацией Carbon Disclosure Project (CDP) в ответ на ее ежегодный запрос информации об осведомленности компаний об угрозах, связанных с климатическими изменениями, и возможностях противостоять этим угрозам. Такие запросы были отправлены 144 крупнейшим компаниям добывающей отрасли (соответствующий список составлен на основании данных о рыночной капитализации), и 43% из них прислали подробные отчеты. Анализ полученной информации осуществлялся с использованием фирменной методологии Acclimatisation Index™.
■ Пять факторов климатических изменений, влияющих на издержки и доходы
Нагрузка на природные ресурсы — Главной статьей расходов для добывающих компаний станет вода, поскольку проблемы мировых ресурсов пресной воды все более усугубляются. Тем не менее, лишь 16% опрошенных добывающих компаний сообщили, что они принимают меры по управлению промышленным потреблением воды. Сокращение водных ресурсов, ухудшение качества воды и растущая потребность в воде создают реальные проблемы для добывающего сектора. Эта отрасль исторически привыкла к надежному снабжению чистой и дешевой водой. Нынешняя ситуация с водными ресурсами и тенденции ее дальнейшего развития, усугубленные климатическими изменениями, создают серьезные операционные проблемы, приводят к ограничениям потребления и ужесточению нормативных требований по качеству воды, контролируемых регулирующими органами, способствуют росту цен на воду, а также привлекают повышенное внимание общественности к корпоративным практикам использования ценных водных ресурсов.
Риск здоровью и безопасности персонала — Изменения климата могут оказать влияние на здоровье людей, занятых в добывающем бизнесе, включая персонал предприятий отрасли, сотрудников фирм-подрядчиков, торговых партнеров. Это может служить причиной дополнительных финансовых потерь для добывающих компаний по причине снижения продуктивности, задержек и простоев в работе, а также выплат по искам о компенсации ущерба здоровью. В результате климатических изменений может возрастать риск заболеваний, травматизма или даже смерти от тепловых ударов в периоды сильной жары, от наводнений, ураганов, пожаров и засух для производственного персонала добывающих компаний. Тем не менее, по данным опроса, лишь 19% опрошенных предприятий отрасли рассматривали вероятность повышенной угрозы жизни и здоровью работников в связи с этими климатическими факторами. Техническая безопасность и эксплуатационные характеристики промышленных сооружений, конструкций, оборудования и других активов тоже могут оказаться неустойчивыми к климатическим изменениям, что также может приводить к дополнительным расходам на обеспечение безопасных и комфортных условий работы персонала и поддержку требуемого уровня производительности.
Риск недостаточной надежности энергоснабжения — Большинство сфер бизнеса зависят от надежных и гарантированных источников энергии для обеспечения непрерывности своих операций. В некоторых промышленных отраслях применяются ответственные операции или логистические схемы, для которых даже кратковременные перебои в энергоснабжении приводит к значительным финансовым потерям и снижению доходов. Добывающая промышленность – одна из таких отраслей, где сбои в поставке энергии и рост энергозатрат способны негативно повлиять на экономическую эффективность операций. Среди опрошенных предприятий отрасли 34% компаний-респондентов признали, что климатические изменения могут стать причиной неустойчивости цен на электроэнергию и недостаточной надежности энергоснабжения. При этом только 11% респондентов видят и признают эти риски со стороны предприятий-поставщиков энергоресурсов.
Дополнительные меры по управлению репутацией — Климатические изменения способны создавать или усиливать напряженность, наносящую урон деловой репутации компании, модифицируя взаимосвязи между инвестициями и окружающими их средами и местными сообществами. Изменения климата также меняют и ожидания заинтересованных сторон, в особенности тех, кто в большей степени подвержен влиянию социальных и экологических факторов, в частности, институциональных инвесторов. Лишь 18% компаний добывающей отрасли, опрошенных в процессе исследования, сообщили о своей осведомленности и понимании важности этих проблем репутационного характера, которые могут возникнуть, если они не будут предпринимать адекватных мер в связи с климатическими изменениями. 
Рост операционных и транспортных расходов — Поскольку полезные ископаемые и минеральное сырье добывают, как правило, в отдаленных регионах, добывающие предприятия сталкиваются с проблемами логистики, связанными, в частности, с тем, как осуществляются перевозки персонала, поставщиков, партнеров и продуктов в районы шахт, рудников и месторождений. Основные задержки для добывающих компаний связаны с поиском запасных частей, когда выходит из строя оборудование. Непосредственное техническое обслуживание на месте, при этом, может составлять значительную часть общих издержек.
Вопросы перевозок, в особенности, сдерживание транспортных расходов и обеспечение прозрачности функционирования являются, как правило, одной из важнейших составляющих управления любой корпоративной цепочкой поставок. Среди опрошенных добывающих предприятий 24% респондентов сослались на потенциальные проблемы, которые могут возникать вследствие зависимости компаний от морского транспорта и портовых служб, а 19% предприятий-респондентов признали, что уязвимыми могут быть и наземные транспортные системы. 
«Если говорить об индустрии, которая неизбежно бы столкнулась с проблемами в результате воздействия климатических изменений, то это, несомненно, добывающая промышленность. Вы не можете инвестировать в долгосрочные капиталоемкие операции, не учитывая то, как изменения климата повлияют на ваши операции, на ваши рынки, на ваши трудовые ресурсы и вашу репутацию», — заметил Джон Ферт (John Firth), сооснователь и главный исполнительный директор компании Acclimatise.
Давление со стороны регуляционных органов и заинтересованных организаций/сообществ, к которому нужно приспосабливаться
Регулятивные и юридические механизмы — Несмотря на то, что в ответ на эти проблемы во многих странах были разработаны новые регулятивные требования и правила, сохраняется значительная доля неопределенности в отношении сфер применения, формы и содержания будущих законодательных актов и отраслевых нормативов. Для стимулирования инвестиционной активности компаний необходима большая определенность относительно правовой сферы регулятивного процесса. В некоторых странах потребуются новые ценовые структуры экономического регулирования или новые ставки регулятивного налога для содействия росту показателей энергетической эффективности и улучшения управления требованиями.
Требования заинтересованных сторон о раскрытии рисков — Инвесторы и другие заинтересованные стороны, включая правительства, регулятивные органы, потребителей, местные сообщества и общественные организации, начали усиливать давление на добывающие компании по кругу вопросов, связанных с климатическими рисками и возможностями. Ситуация с раскрытием климатических рисков и управлением этими рисками постепенно меняется – соответствующие правила переходят из категории рекомендуемых мер в разряд обязательных требований. Эти изменения расширяют уже имеющийся у директоров компаний пакет обязательств и предусматривают раскрытие информации по ожидаемым материальным рискам акционерам, страховым фирмам и регулятивным органам, контролирующим инвестиционную деятельность.
Политическая стабильность и геополитические риски — Добывающие предприятия работают в регионах, характеризующихся нестабильной политической, правовой и коммерческой обстановкой. Административная реорганизация, политические реформы, изменения в законодательстве или в сфере государственного регулирования могут приводить к общественным беспорядкам, экспроприациям, конфискациям или национализациям в экономике. Последствия нестабильности или подобных изменений могут негативно сказываться на показателях доходности и прибыльности, на финансовых возможностях или, в самых неблагоприятных ситуациях, на операционной жизнеспособности некоторых добывающих компаний.
■ Будущее добывающей промышленности
Проблемы, с которыми в настоящее время сталкиваются предприятия добывающей промышленности, заставляют их руководителей пересмотреть свой традиционный образ отраслевого экономического мышления – с тем чтобы находить, изучать и внедрять новые практики, способные улучшить добывающий бизнес.
Поскольку изменение климатических условий является одной из дополнительных проблем, с которыми сталкиваются добывающие компании, Acclimatise и IBM совместно подготовили список из 10 вопросов, связанных с подготовительно-адаптационными мероприятиями, чтобы помочь руководителям этих компаний принять взвешенные информированные решения и предпринять разумные практические шаги по формированию корпоративной гибкости и устойчивости к неизбежным климатическим изменениям:
1. Каково операционное воздействие климатических изменений на вашу компанию?
2. Учитывали ли вы потенциальное влияние климатических изменений в ваших бизнес-планах и оценивали ли финансовые последствия этих изменений с точки зрения долгосрочных инвестиций?
3. Насколько чувствительны цены и спрос на продукцию к влиянию климатических изменений?
4. Как могут существующие и будущие нормативные требования и отраслевые стандарты, регламентирующие деятельность добывающих предприятий в условиях климатических изменений, повлиять на вашу компанию и ее репутацию?
5. Каковы ваши возможности в мире, который стоит перед лицом новых проблем, вызванных климатическими изменениями?
6. Какие преимущества вы можете получить от более эффективного управления вашей адаптацией к климатическим изменениям?
7. Насколько четки, доходчивы и эффективны ваши управленческие процессы, регулирующие усилия по противостоянию климатическим изменениям? 
8. Насколько системным является ваш подход к управлению климатическими изменениями?
9. Насколько вы можете быть уверены в том, что ваш подход основан на надежной информации и верных предположениях?
10. Чем вы можете подтвердить то, что ваши бизнес-планы на случаи чрезвычайных обстоятельств реалистичны, финансово обоснованы и учитывают обстоятельства климатических изменений?
«Этот отчет показывает, насколько важно для предприятий добывающего сектора планировать свою деятельность с учетом климатических изменений. Проблемы подобно высоким операционным расходам, воздействию общественного мнения и репутационным рискам не замедлят сказаться, если ими не управлять со всей возможной эффективностью. Инвесторы хотят знать, как добывающие компании справляются с этими проблемами и как они учитывают их в своей будущей деятельности. Отчет помогает ответить на эти вопросы», — считает Пол Симпсон (Paul Simpson), главный операционный директор организации Carbon Disclosure Project.
■ Методология
Информация, полученная от компаний-респондентов, была проанализирована с использованием методологии, получившей название Acclimatisation Index™ («Индекс акклиматизации»), которая предусматривает т.н. полуколичественный анализ ответов с определением круга охваченных вопросов (на которые были предоставлены ответы).
Методология Acclimatisation Index™ позволяет учитывать информацию из других источников для проведения более всеобъемлющего анализа, если это необходимо. С помощью «индекса акклиматизации» можно также рассчитать относительную «долю» того или иного оценочного параметра по каждой компании, хотя эти доли недоступны в рамках данного проекта.
Методология Acclimatisation Index™ была использована для того чтобы проанализировать степень гибкости и устойчивости компаний мировой добывающей отрасли к глобальному изменению климата. Информацией для анализа служили ответы на вопросы, содержащиеся в разделах с 1-го по 4-ый опросного листа организации Carbon Disclosure Project. Ответы на эти вопросы позволяют сформулировать то, как добывающие компании понимают существующие риски и возможности, с которыми они непосредственно сталкиваются в результате глобальных климатических изменений, и то, как они собираются адаптироваться к этим факторам.
Acclimatise – специализированная консалтинговая компания, которая помогает своим клиентам обрести повышенную гибкость и устойчивость к воздействию неизбежных климатических изменений. Компания Acclimatise, основанная в 2004 году, консультирует по проблемам климатических рисков ряд крупнейших мировых корпораций, банков и пенсионных фондов. Acclimatise также предоставляет услуги стратегического консалтинга мирового класса правительствам, государственным учреждениям и муниципальным службам.
Carbon Disclosure Project (CDP) является независимой некоммерческой организацией, которая ведет крупнейшую в мире базу данных с корпоративной информацией, связанной с глобальным изменением климата. CDP собирает данные по противодействию климатическим изменениям от более чем 1550 международных корпораций, действуя от имени 475 институциональных инвесторов, которые владеют и управляют активами на общую сумму 55 триллионов долларов. CDP, основанная в 2000 году, стала «золотым стандартом» в области методологии и процедур обнародования сведений о выбросах углекислого газа, снабжая мировой рынок чрезвычайно важной информацией «из первых рук» о глобальных климатических изменениях.
f255 (235x700, 183Kb)
Прогноз от справочника "Кто есть кто в робототехнике" 
Глобальное потепление и жаркие летние месяцы приведут к тому, что Антарктида станет популярным местом туризма. Ведущие гостиничные сети (Мариотт, Шератон, Хилтон и др.) построят там отели изо льда. Проститутки будут стремиться в Антарктиду за полярной надбавкой. Будет принято Международное соглашение о строительстве атомной электростанции и она будет построена на Южном полюсе и от неё будут проложены ЛЭП к полярным станциям. Получит развитие экстремальная робототехника в виде морозоустойчивых робототехнических систем. Пройдут Антарктические Олимпийские игры, включающие новые виды спорта - такие как ориентирование под толщей льда и снега.
На остальных территориях, чтобы у людей не было тёмной ауры, они будут ходить босиком по земле. Для того, чтобы земля под босыми ногами зимой была тёплой, везде под слоем чернозёма будет электроподогрев.

Метки:  

Проблемы видеосъёмки с летательных аппаратов

Дневник

Суббота, 10 Декабря 2016 г. 14:05 + в цитатник
были рассмотрены на 11 Всероссийской научно-технической конференции “Современное телевидение”.
airplan (550x376, 117Kb)
▪ НИИ Телевидения. Обнаружение и регистрация движущихся объектов малогабаритными ТВ-камерами при различных высотах полёта беспилотных летательных аппаратов (БЛА) находятся в прямой зависимости от потенциальной чувствительности ТВ-средств. В случае ограничения чувствительности ТВ-аппаратуры фотонными шумами фонового потока от подстилающей поверхности наблюдаемой местности предельная величина отношения сигнал/шум (при известных яркости фона и величине квантового выхода используемого приёмника излучения) определяется формулой, анализ которой позволяет констатировать, что в малогабаритных ТВ-камерах (т. е. при малом значении фокусного расстояния) потенциальная чувствительность находится в прямой зависимости от диаметра входного зрачка оптической системы и в обратной зависимости от диаметра её кружка рассеяния при постоянных излучательной способности регистрируемого объекта и яркости мешающего фона.
▪ ФГУП 3 ЦНИИ Минобороны РФ. Хотя ТВ-средства, размещаемые на БЛА, уступают аэрофотоаппаратуре по разрешающей способности, они обладают существенным преимуществом: возможностью передачи информации в реальном времени и возможностью обработки поступающей иконической информации, улучшающей качество изображения. Однако, у ТВ-средств есть недостаток — зависимость от уровня освещенности снимаемой сцены.
Один из основных показателей эффективности оптико-электронной аппаратуры, в том числе телевизионной — вероятность распознавания типовых целей на заданном эшелоне высот. Среди способов формализации процесса распознавания наиболее адекватным и в то же время относительно несложным является подход с использованием критерия Джонсона. Сущность подхода в том, что реальный объект заменяется эквивалентной штриховой мирой, где число тёмных и светлых штрихов, укладывающихся на минимальный размер объекта, выбирается в соответствии с критерием Джонсона. Яркостный контраст между тёмными и светлыми штрихами эквивалентной миры выбирается равным контрасту “объект/фон” в плоскости цели.
В работе Дж. Ллойда “Системы тепловидения” по критерию Джонсона усреднённые данные числа периодов штриховой миры, укладывающихся на минимальный размер объекта для всех классов исследуемых объектов (8 типов машин и стоящий человек) для 50%-й вероятности таковы:
• обнаружение — 1,0±0,25;
• определение ориентации —1,4±0,35;
• различение — 4,0±0,8;
• опознавание — 6,4±1,5.
Существует определённая путаница в понятиях обнаружения и распознавания, используемых в работе Ллойда и принятых в отечественной практике оценки эффективности систем воздушного наблюдения. Обнаружение у Ллойда представляет собой процесс выделения пятна на фоне помех. В нашем случае под обнаружением понимается процесс отнесения обнаруженного пятна к военному объекту: по сути, это является распознаванием до вида (бронетанковая, морская, авиационная и др. техника) — у Ллойда это примерно соответствует определению ориентации. Различение у Ллойда — это применяемое в нашем случае распознавание до класса (танк, истребитель, БМП и пр.). Опознавание у Ллойда — это используемое в данной статье распознавание до типа (танк М60, БТР М113 и пр.).
Результаты исследований Джонсона, с незначительными поправками, которые можно принять для ТВ-систем строчного сканирования, позволяют по единому показателю (число пространственных периодов эквивалентной штриховой миры) оценить 50%-ю вероятность восприятия объекта с фиксированным уровнем восприятия. А. П. Барсуков, журнал "ТКТ", № 6, 2003 г. 
 
АКТУАЛЬНО: "Черный ящик" в автомобиле: помощник или надзиратель?  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

Метки:  

Для управления фокусом и зумом

Дневник

Пятница, 16 Декабря 2016 г. 19:48 + в цитатник
на киносъемках разработаны специальные устройства, именуемые follow focus, pull focus, studio rig, fluid zoom. Их русские названия представляют собой более или менее удачные кальки английских терминов: фокус-контроль, зум-контроль, фоллоу-фокус, флюид-зум и т. п. Данные устройства выпускаются для всех типов объективов, применяемых в электронной кинематографии: начиная с дорогостоящих специализированных объективов для кинопроизводства и заканчивая обычными и не слишком дорогими объективами для видеокамер. Фокус-контроль представляет собой прецизионное механическое устройство, которое позволяет управлять фокусировкой объектива предельно точно и плавно. В телевизионных съемках подобные устройства вообще не применяются, поскольку фокусировкой и трансфокацией управляет сам оператор с помощью кольца и сервопривода объектива. Фокус-контроль крепится под объективом на специальные поддерживающие салазки (на них же может устанавливаться и компендиум). В сущности, это всего лишь система, передающая с помощью нескольких зубчатых и червячных передач вращательный момент от ручки на кольцо фокусировки объектива. Но именно она благодаря тщательному расчету и подбору механических элементов обеспечивает плавность изменения параметров и стабильность выставляемых значений. Фокус-контроль позволяет ассистенту вручную управлять перемещениями высокоточных элементов оптической системы кинообъектива со столь же высокой степенью точности, вполне соответствующей параметрам современной оптики. Механизм данных устройств обработан специальным составом, создающим эффект «жидкого трения» соприкасающихся деталей (подобно балансировочному механизму панорамирующих головок). Устройства зум-контроля (fluid zoom) похожи на фокус-контроль и основаны на тех же принципах. Оператор вращает кольцо трансфокатора не рукой. Он работает с ручкой зум-контроля, приводящей в действие передающую систему. Это позволяет менять фокусное расстояние вариообъектива намного более плавно. Зум-контроль обеспечивает и еще ряд преимуществ. С ним работать легче и удобнее, чем с кольцом объектива: меньше напрягается кисть, точнее движения. Усилие вращения на устройствах зум-контроля можно подстраивать, затягивая специальный регулятор. По материалу D&K 
 
АКТУАЛЬНО: "Черный ящик" в автомобиле: помощник или надзиратель?  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
f310 (300x627, 151Kb)
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Стабильная платформа - это проверенная конфигурация системы, характеризуемая гарантированной неизменностью функциональных характеристик и присутствующая на рынке в течение продолжительного времени. Такое определение стабильной платформы, как гарантии инвестиций, привела корпорация Intel. На практике это означает, что система, приобретаемая сегодня, будет успешно решать задачи бизнеса и через три года, и что выбранный сегодня поставщик будет по-прежнему поставлять все необходимые компоненты ПК в течение всего его жизненного цикла. Представленный корпорацией процессор Pentium 4 с тактовой частотой 2,53 ГГц - еще один шаг по развитию такой платформы, сопровождавшийся тщательной проверкой на совместимость. Аналогично, новый набор микросхем 845G совместим как со старыми, так и с будущими платформами.
Названный процессор, поддерживающий 533-мегагерцовую системную шину, обеспечивает гораздо большую производительность в сравнении с процессорами предыдущего поколения. При редактировании видеоизображений в формате MPEG-4 это преимущество возрастает в 5 раз, а при обработке современных игровых приложений - в 7 раз. Монтаж цифрового видеофильма, занимавший 4 часа на компьютере с процессором Pentium III 500 МГц, теперь выполняется за час.
Новые наборы микросхем Intel845G, 845E, 845GL оснащены интегрированными средствами поддержки высокоскоростной универсальной последовательной шины USB версии 2.0, резко ускоряющей обработку видеоданных благодаря 40-кратному наращиванию пропускной способности в сравнении с предыдущей версией USB - 1.1. Кроме того наборы микросхем 845G и 845GL поддерживают усовершенствованную 20-разрядную систему объёмного звучания и оснащены встроенным графическим адаптером Intel Extreme Graphics, относящимся к III поколению интегрированных графических подсистем Intel, построенных с использованием последних достижений технологий контроллеров памяти с малой задержкой. Ядро новой графической подсистемы поддерживает современные API-интерфейсы для
работы с двухмерной и трёхмерной графикой, а его архитектура рассчитана на обработку графики с глубиной цвета 32 бит/пиксель. 256-разрядная внутренняя шина данных позволяет накладывать за один проход до четырёх текстур на пиксель, создавая условия для формирования световых и атмосферных эффектов и реалистичных поверхностей с повышенной степенью детализации. В архитектуре рассматриваемой графической системы используются следующие новые базовые технологии.
Rapid Pixe & Texel Rendering: специальные конвейеры, позволяющие выполнять операции над двухмерной и трёхмерной графикой одновременно, ускоряя формирование визуальных эффектов без ущерба для производительности системы. Благодаря 8-кратному сжатию текстур эта технология снижает требования к пропускной способности памяти при чтении текстур и уменьшает объём памяти, необходимой для их хранения.
Zone Rendering: предусматривает деление кадрового буфера на прямоугольные зоны и раздельную обработку этих зон с записью данных пикселей в память.
Dynamic Video Memory: технология, позволяющая динамически выделить для графической подсистемы до 64 МБайт оперативной памяти. Память резервируется по мере необходимости для процессов, активно использующих графику, а по их окончании освобождается для других целей.
Intelligent Memory Management: принцип блочной адресации памяти, реализованной в наборе микросхем 845G и позволяющий выполнить отображение адресов для каждой воспроизводимой поверхности на аппаратном уровне. Большие буферы для изображений повышают производительность видеосистемы, а схема динамического управления доступом регулирует размер пакета данных и порядок закрытия страниц при работе с памятью.
Среди других возможностей и преимуществ ядра Intel Extreme Graphics можно назвать следующие.
— мультитекстурирование, применяемое при наложении световых текстур, формировании атмосферных эффектов и т. д.;
— текстуры размером 2000 х 2000 пикселей;
— кубические отражающие текстуры, позволяющие создавать среды с зеркальными отражениями;
— рендеринг с записью в текстуры, позволяющий автоматически генерировать текстуры в реальном времени;
— проекция текстур, используемая для проецирования текстур на другие объекты;
— наложение рельефа DCTЗдля реалистичного моделирования структуры поверхностей;
— альфа-смешивание при вычислении результирующих пикселей, позволяющее создавать такие эффекты, как силовые поля, пламя и плазменные пучки;
— точечные спрайты, позволяющие строить системы частиц для моделирования атмосферных эффектов (например, падающего снега);
— дымка на уровне пикселей, позволяющая создавать эффект движения в глубину или скрытые объекты;
— поддержка альфа-смешивания на уровне частей изображения, позволяющая «смягчать» надписи и субтитры;
— анизотропная фильтрация, обеспечивающая качество изображения наклонных поверхностей;
— аппаратная компенсация движения для высококачественного воспроизведения DVD;
— оверлеи 5 х 2 для плавного масштабирования видео, воспроизводимого с DVD;
— Intel Digital Video Output (DVO), расширяющий возможности встроенной графической подсистемы, позволяя реализовать поддержку цифровых плоскопанельных дисплеев и ТВ-выхода;
— поддержка двух дисплеев, обеспечивающая синхронный вывод изображений на аналоговый и цифровой выходы. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 9, 2002 г.
 
Справочные данные:
Студийный камкордер ProHD. GY-HD251E   Камкордер форматов 720р/24/25/30/50/60 с разъемом DV In/Out и HD/SD SDI. Аксессуары для GY-HD251E. VF-HP840E   8.4" XGA HD/SD студийный видоискатель. KA-HD250 Стационарный студийный адаптер. KA-HD300 Мобильный студийный адаптер; HZ-ZS13BU Комплект ручного управления зумом; HZ-FM13U (Fujinon) HZ-FM15U (Canon) Комплект ручного управления фокусом; HK-VCxxxHD-SDI Гибридный студийный кабель с жилой HD-SDI (10/20/25/50/100 метров).                    
Многозадачные камеры серии KY-F. KY-F560E 2 1/2" 3 CCD камера с 12-битным АЦП и слотом для опциональных плат; KY-F550E 1/3" 3 CCD камера с 12-битным АЦП и выходом FireWire. Аксессуары для многозадачных камер KA-F5604 Плата компонентного видеовыхода; KA-F5601 SDI плата для KY-F560; HZ-ZS13BU Комплект ручного управления зумом;  HZ-FM13U (Fujinon) HZ-FM15U (Canon) Комплект ручного управления фокусом; KA-F5602 Студийный адаптер;  KA-F5603 Студийный SDI адаптер; RM-LP55  Пульт управления для камер серии KY-F; VF-P400 4" CRT ч/б видоискатель; CTP-70F-02A Поворотное устройство Fujinon;  EOP-102J-60B Пульт управления поворотным устройством; ESC-103K-04A Системный контроллер Fujinon; UTB-219A-02A Крепежная площадка Fujinon; AA-P700 Блок питания для камер серии KY-F.   
Камкордеры ProHD. GY-HM100E   Камкордер ProHD на картах памяти; GY-HM700E Камкордер ProHD на картах памяти со сменным объективом; GY-HD201E(B) Камкордер форматов 720р/24/25/30/50/60 с разъемом DV In/Out; GY-HD251E   Камкордер форматов 720р/24/25/30/50/60 с разъемом DV In/Out и HD/SD SDI.  Камкордеры DV. GY-DV5100E  1/2" 3 CCD камкордер формата DV c 12-битным АЦП и разъемом DV out;                 GY-DV5101E    1/2" 3 CCD камкордер формата DV c 12-битным АЦП и разъемом DV In/Out. Аксессуары для камкордеров.   HD объективы Fujinon; M-DV63ProHD кассета для камкордеров формата ProHD; KA-551U штативный адаптер; HZ-CA13U Адаптер кинообъективов для камкордеров ProHD; WCV-82SC широкоугольная насадка для объективов; ACM-17 / ACM-12 переходное кольцо для объективов 2/3" (ACM-17) и 1/2" (ACM-12); MV-P615U микрофон для камкордеров; LA-DV276/186/124PRO Кассета формата DV; M-DV63/60/30 Кассета формата miniDV; VF-P116 1.5" видоискатель; VF-P400 4" CRT ч/б видоискатель; RM-LP25E Пульт управления камкордером GY-HD251E. 

Метки:  

Ряд принципов, лежащих в основе систем «обогащения» цвета

Дневник

Вторник, 10 Января 2017 г. 13:22 + в цитатник
(включая создание цвета на участках изображения, его не имеющих) обусловили диалектику вытеснения телевизора компьютером или даже рабочей станцией.
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
Так, суть техники сглаживания границ (anty aliasing) в том, что пиксель, по которому проходит математическая граница между участками двух цветов, окрашивается с помощью промежуточного цвета, выбираемого исходя из пропорции, в которой должен быть поделён границей данный пиксель. Если же при переразмеривании изображения нужно добавить или убрать пиксели в изображении оригинале, практикуется интерполяция. Но простого удаления или добавления пикселей мало: необходимо вычислить новые яркостные или цветовые характеристики путём того или иного усреднения данных о соседних пикселях. Например, трилинейная фильтрация (trilinear filtering) — определение цвета точки путём интерполяции цветов восьми смежных точек текстуры (используется для масштабирования текстур при реализации перспективы: в этом случае еще говорят, что происходит сглаживание границ пикселей путём усреднения цвета и яркости каждого из них по соседним элементам текстуры — текселям). Трилинейная фильтрация требует большего, чем билинейная фильтрация (когда обсчитывается только четыре смежные точки текстуры) числа обращений к памяти — соответственно, если нужна интерполяция по еще большему количеству точек (вплоть до заполнения цветом царапины на изображении), от дисплейного устройства потребуется вычислительная мощность рабочей станции. Возможно, даже в плазменных панелях придётся ставить мощные процессоры (примерно это уже пришло в лице управляющих изображением на экране компьютера графических адаптеров последнего поколения, частично выполняющих работу процессора). Собственно, это стало ясно, когда телевизоры взяли на себя функции, ранее присущие лишь контроллерам индустриальных дисплеев — выведение на экран сразу нескольких видео, текстовых или графических изображений. Компьютеры тоже стремятся к конвергенции, что видно по появлению в дисплейных системах интерфейса AGP, являющего собой усовершенствованный вариант системной компьютерной шины PCI, обладающей пропускной способностью 132 Мбайт/с. AGP (Accelerated Graphic Port) — это выделенная шина для подключения видеоадаптеров; цифра в обозначении означает пиковую производительность (масштабная единица соответствует 264 Мбайт/с). Говоря о подключении адаптеров дисплеев на основе спецификации AGP8х, надо учитывать, что, как и спецификация AGP4х, она подразумевает использование 32 разрядной шины, но обеспечивает увеличение рабочей частоты до 533 Мгц и поддержку скорости передачи данных до 2 Гбит/с. Благодаря AGP в своё время удалось создать на основе 28 дюймовой ЖК панели систему с разрешением 5 млн пикселей. Необходимость осуществлять реставрацию цвета в абонентском устройстве даже после того, как вещание повсеместно начнётся в цифровом формате, вызвана тем, что придётся улучшать видеоизображения, пришедшие от камер ТВ наблюдения, видеотелефона, Интернета и, наконец, мобильных роботов, которые в целом ряде случаев будут иметь проблемы с цветом, адекватные проблемам, присущим старинным видеостандартам. В старину были введены технические ограничения на некоторые специфические цвета. Исходили из того, что тона кожи составляют цвета, наиболее критичные для зрителей, и цветовое пространство было перемещено так, чтобы, например, избежать зелёных оттенков. Цвета же высокой насыщенности — одна из самых больших проблем старых видеостандартов как в смысле отображения, так и в смысле возможности внесения помех в процесс передачи всего сигнала. Между тем в кинематографе насыщенность  настолько существенный параметр, что был создан тест фильм 35.ИТФ 10, предназначенный для контроля цветовоспроизведения и состоящий из 9 секций, каждая из которых содержит изображение вертикальных цветной, черной и серой полос. Секции (по 15 мм каждая) соединены в следующем порядке: насыщенные — зелёный, красный, синий, желтый, голубой, пурпурный, и малонасыщенные зелёный, оранжевый и голубой цвета. Домашнему телевизору в современном жилище придётся выполнять роль монитора прикладного ТВ, а ведь из систем прикладного ТВ, еще не везде отказавшихся от применения черно-белых камер, сигнал часто приходит с низким разрешением и с цветовыми артефактами: «И что же! вдругъ изъ пещеры показывается Лазарь... Лицо его закрыто платкомъ...». («Воскрешение Лазаря»). Это — пример того, как видео, созданное в одном цветовом пространстве и перекодированное для воспроизведения в другом отрефлексировало цветовыми погрешностями: платок в данном случае понадобился, чтобы скрыть синюшность лица воскресшего. Корни цветовой погрешности в том, что каждая из схем цветовоспроизведения не отображает всю гамму, реализуя свой сегмент поля цветов, видимых основной массой людей.
В качестве примера схемы улучшения изображения приведём DRC (рис. 3.4): алгоритм цифровой обработки сигнала, который повышает разрешение изображения, удваивая в реальном времени разрешение как по горизонтали, так и по вертикали. Эта технология делает возможным более точное и динамичное воспроизведение объектов и движения. Фактически алгоритм DRC50 предлагает зрителю изображение с разрешением в 4 раза выше, чем при стандартной ТВ трансляции, при этом также уменьшается размер линий развёртки, которые становятся заметными при увеличении размеров экрана. Основываясь на технологии DRC50, алгоритм DRC100 использует метод удвоения полей, который устраняет дрожание изображения на экране. При этом удваивается также число пикселей по горизонтали до 1440. Результатом является не только более четкое и детальное изображение, но и более плавное и естественное движение объектов, которое меньше утомляет зрение. У 100 герцовой развёртки есть историческая аналогия в кинематографии. Когда совершенствовали качество кинопоказа, отталкивались от ОСТ 19 155 84, согласно которому яркость в центре экрана должна быть порядка 40 кд/м2, равномерность яркости при показе обычных и кашетированных кинофильмов — не менее 0,6, а при показе широкоэкранных и широкоформатных — 0,45 (современные дисплейные устройства обеспечивают существенно большую яркость, а равномерность, например, у хорошего видеопроектора не менее 0,95). Попытки увеличения яркости кинопроектора, после того, как эксперименты показали, что она увеличивает реалистичность изображения, были, однако дело сдерживала малая частота проекции: на 24 кадр/с начинались мигания экранного изображения при повышении яркости экрана уже до 100 кд/м2, поскольку критическая частота слияния мельканий была больше частоты обтюрации. Но эксперименты показывали, что качество повышается при увеличении яркости экрана до 150—200 кд/м2; частота же кинопроекции должна быть равной критической частоте слияния мельканий 48-60 Гц. А теоретические исследования показали, что физиологически точная передача движения в кинематографе обеспечивается при частоте кинопроекции 96 кадр/с.
Некоторая аналогия с цифровым цветом здесь усматривается вот в чем. Когда появились DLP проекторы с линейной зависимостью света от уровня сигнала и без гамма коррекции (имеется в виду, что степенная зависимость яркости от уровня сигнала в ЭЛТ приводит к неравномерности контрастности изображения), то при малых уровнях яркости информация, выраженная недостаточным числом битов, приводила к появлению цветовых контуров — и в данном случае не по вине дисплея, полный динамический диапазон которого просто не востребовался таким сигналом. С формальной точки зрения, скорее, 100 Гц развёртка улучшает цвет: коль скоро утверждается, что она избавляет от мерцания, которое есть по сути изменение интенсивности излучения, значит, происходит, в некотором смысле, улучшение цветовых характеристик. Часто интерполяцией называют лишь улучшение яркостной составляющей, что напоминает эффект от крупных излучающих элементов светодиодной видеопанели, — но там дискретность можно компенсировать высокой яркостью и насыщенными цветами: картинка очень зрелищна при яркости порядка 5000 нт.
2.3. Может показаться странным, что выше в связи с видеоизображениями прозвучала терминология компьютерной графики. Однако полномасштабная интерполяция — это, по сути, компьютерное моделирование: в случае видеоизображений — на основе базового «видеопикселя». И это обстоятельство выдвигает дилемму при получении высококачественных изображений на большом экране: либо увеличивать поток HDTV (до уровня, например, ТВСВЧ 3 с пространственным разрешением 7680 × 4320), либо увеличивать вычислительную мощность процессоров абонентских устройств для интерполяции кадров вещательного или прикладного ТВ. Таким образом, если согласиться, что практически единственный смысл покупки цветного телевизора — получение от него удовольствия, которое в системах отображения информации можно формализовать, то стратегия развития телевизоров — путь к большому числу пикселей (правда, здесь есть ограничение эмоционального характера, о котором пойдёт речь позже). В целом ряде случаев робот — это, по сути, мобильная ТВ камера (причем, вещательного качества), назначение которой — дать человеку видеоизображение из недоступных для него мест, то есть оттуда, где интересно. Удовольствие — это ощущение, а этим понятием оперируют, когда подставляют численные значения в формулу информационной плотности для зрения человека (под зрением понимают весь процесс — от оптического изображения на сетчатке глаза до ощущения этого изображения). Согласно данной формуле разрешающая способность системы создания изображения, т. е. максимальная пространственная частота, воспроизводимая (воспринимаемая) зрителем в изображении, N. Показатель степени n, характеризующий форму функции передачи модуляции (ФПМ), для зрительной системы человека составляет 1,16. В итоге, максимальное значение информационной плотности изображения на сетчатке глаза. Информационная плотность — это результат деления информационной ёмкости Н' на площадь кадра. Если же реальную информационную плотность разделить на максимальную, получим коэффициент информативности изображения, который равен 0,5 от коэффициента незаметности (в теории телевидения означающего, что с ростом соотношения «расстояние от экрана до глаза телезрителя/высо та изображения» уменьшается резкость черных полосок растра и поэтому уменьшается их заметность в ощущении телезрителя), который, в свою очередь, должен быть более 0,6, чтобы строчная структура была не видна. Подставив численные значения в формулу (см. начало статьи) получим, что реальная информационная плотность не должна быть менее 0,3 от максимальной. Что же касается соотношения «расстояние от экрана до глаза телезрителя/высота изображения», то в трудах известного ученого С. В. Новаковского есть соответствующие расчеты. Так, если исходить из того, что строчная структура не видна при коэффициенте незаметности более 0,6, то при 625 активных строках в кадре (для чистого растра) такой коэффициент получится при соотношении, равном 15, а при 2000 активных строк соотношение может быть не более 4. Но на экране какого размера возможно уместить все необходимые пиксели? Когда разрабатывали дисплеи, уже давно вышедшие на рынок, исходили из того, что тогда разрешающая способность дисплеев на ЭЛТ с диагональю примерно 20 дюймов (51 см) достигала 1000 линий при шаге теневой маски цветного кинескопа около 0,3 мм. У кинескопов с диагональю 40 дюймов (100 см) предельная величина шага маски при существовавшем уровне технологии составляла примерно 0,16 мм, а в кинескопах, предназначенных для дисплеев станций высокого уровня, был реализован шаг маски 0,15 мм.
И сегодня, когда в продаже имеем то, что имеем, покупатель сам понимает, что было бы хорошо, чтобы ничто в дисплее не отвлекало от получения удовольствия. Дело в том, что при малых разрешениях, предполагающих относительно большое расстояние от зрителя до экрана, в поле зрения попадает окружающий тёмный фон, и, поневоле переводя туда взгляд, зритель начинает нуждаться в адаптации зрения, в процессе которой участвуют как сетчатка, так и зрачок глаза. И тут на первый план выходит яркость изображения — постоянно меняющаяся. Зрачок, в зависимости от изменения его диаметра, даёт возможность быстро управлять изменением яркости на сетчатке в небольшом диапазоне (в 16—17 раз). Биохимические процессы в сетчатке обеспечивают более широкий диапазон адаптации к изменениям яркости, но скорость этих процессов составляет минуты — что создаёт заметный дискомфорт. Как выход, предлагают смотреть телевизор при фоновом освещении, источник которого, имеющий цветовую температуру 6500 К, должен быть невидим — например, располагаться сзади телевизора. Но тогда он высветит облезшие обои и протекший потолок, что способствует потере ощущения реальности происходящего на экране. Не случайно природа выбрала расстояние общения между людьми 0,5—1,5 м (меньшее расстояние нежелательно, поскольку разрешение глаза на расстоянии 25—30 см составляет, в зависимости от условий наблюдения, 50—100 мкм, что может привести к неприятным ощущениям от некоторых физиологических деталей на лице собеседника). В конце 80 х в СССР провели исследование с большой группой испытуемых, различавшихся по особенностям зрения. Расстояние до экрана ПЭВМ (использовались и компьютерные мониторы, и портативные цветные телевизоры) установили, равным 70 см. Ручки «яркость» и «контраст» оказались в положениях, которые соответствовали подтверждённым испытуемыми субъективно комфортным контрастам при следующих параметрах изображений (как движущейся графики, так и текстов): средняя яркость фона — от 5 до 10 кд/м2; средняя интегральная яркость изображения от 40 до 50 кд/м2; яркость букв — около 60 кд/м2; угловой размер рабочего поля экрана. После всего сказанного становятся понятны сомнения относительно размера экрана, испытываемые средним покупателем, который, вне зависимости от благосостояния и национального стандарта ТВ вещания, способен воспринимать до 1,3 млрд. пикселей в телесном угле 40 стерадиан.
Сокращенный текст 2-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике" (фрагмент)
Fig_1.7 (200x240, 32Kb)
 
РЕТРОСПЕКТИВА
 
Переход на беспроводные широкополосные технологии, по мнению главного исполнительного директора корпорации Intel Крейга Баррета, которое он высказал на бизнес-форуме по информационным и коммуникационным технологиям, даёт возможность России существенно расширить доступ в Интернет по всей стране при одновременном снижении себестоимости подключения. Так, беспроводная технология WiMAX, основанная на использовании стандарта 802.16, обеспечит широкополосное соединение на больших расстояниях. В связи с этим К. Баррет призвал руководителей властных структур ввести в действие прогрессивное регулирование радиочастотного спектра, как дополнительное средство содействия скорейшему доступу к Интернету с использованием беспроводных широкополосных технологий.
Отметив, что информационные технологии могут помочь России в разработке её природных ресурсов, К. Баррет предупредил, что целый ряд факторов может помешать экономическому росту страны и укреплению её конкурентоспособности на мировой арене. Он сослался на доклад Economist Intelligence Unit и корпорации IBM, из которого явствует, что за прошедший год по состоянию готовности к использованию информационных технологий Россия перешла с 48-го на 55-е место в списке 64 крупнейших в экономическом отношении государств. К. Баррет также обратил внимание на показатели использования широкополосного доступа в Интернет (2% российских семей), ассигнований на научные исследования и разработки (1 % валового национального продукта России) и насыщенности населения страны персональными компьютерами (13%). А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 8, 2004 г.

Метки:  

МЕТОДИКА КАЛИБРОВКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ МИКРООБЪЕКТОВ

Дневник

Воскресенье, 15 Января 2017 г. 18:39 + в цитатник
Сокращенный текст 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике" (фрагмент)
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
И ЕЕ РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНЫМИ СРЕДСТВАМИ LABVIEW. По докладу Ю. К. Евдокимова (Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева), М. И. Николаева (Филиал «Восток» Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева) на конференции "Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LabVIEW и технологии National Instruments - 2005"
Рассмотрено влияние освещения на измерение радиуса объекта и предложен метод калибровки, получивший наименование МСО, метод соприкасающихся объектов. В этой работе рассматривается пример реализации МСО программными средствами LabVIEW, на экспериментальных данных демонстрируется возможность применения МСО для определения краев объекта и выполнения на этой основе высокоточных измерений геометрических параметров объекта.
Метод МСО заключается в том, что объекты измерения приводят в состояние взаимного касания, после чего на изображении, сформированном в цифровой форме системой технического зрения (СТЗ), для определения краев, доводят до соприкосновения изображения объектов регулированием уровня по одному из вариантов:
а) силы света, поступающего на вход фотоприемника;
б) чувствительности фотоприемника;
в) яркости изображения (программно), сформированного на выходе фотоприемника;
г) порога срабатывания (определение границы объекта, программно).
Программирование для выполнения метода МСО и проведения измерений внешнего диаметра D и внутреннего диаметра d выполнялось инструментами IMAQ Vision (Vision Assistant). Рассматривалось несколько вариантов программного обеспечения. 
Изображение, сформированное в виде файла, непосредственно из камеры или с жесткого диска компьютера поступает в исходную точку программного алгоритма. С целью минимизации шумов и получения контрастных границ, выполняется обработка и фильтрация изображения в цветовом пространстве. Главным требованием к процессу обработки и фильтрации, как и ко всем предшествующим процессам, является линейность операций, выполняемых над изображением. При выполнении условия линейности, все погрешности, возникающие в измерительно-преобразовательном тракте, будут компенсированы в процессе калибровки внешнего диаметра по методу МСО.
Следующими шагами является последовательное применение операции Find Circular Edge из приложения Machine Vision для определения диаметров D и d. Метод МСО позволяет определять границы, но не размеры объектов, поэтому для определения размеров рабочих объектов потребовалось измерение эталонных объектов и геометрическая калибровка системы при помощи функции «Calibrate Image» приложения «Image». В итоге получены действительные значения геометрических параметров объектов измерения и возможность количественного сопоставления результатов измерения, полученных по методу МСО в разных условиях. 
Наблюдая изображение объектов на мониторе, принимают решение о том, что сила света нормальная (объекты на изображении соприкасаются), либо избыточная (объекты расположены раздельно), либо недостаточная (границы объектов пересекаются). В последних двух вариантах оператор производит регулировку силы света, например, регулируя напряжение питания источника света или меняя значение диафрагмы, после чего алгоритм выполняется заново. Эти действия повторяются до тех пор, пока не будет подобрана нормальная сила света.
f103 (400x533, 155Kb)

Метки:  
Комментарии (0)

Международная выставка «Оптика»

Дневник

Суббота, 21 Января 2017 г. 19:25 + в цитатник
Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"
Если руководствоваться условным критерием «прироста высокотехнологичности», то 9-я Международная выставка «Оптика-2000» стала, пожалуй, абсолютным лидером среди технических российских выставок за последний год. Россия — одна из немногих стран мира, имеющих полный замкнутый технологический цикл разработки и производства оптических приборов и систем, от фундаментальных исследований до изготовления серийных образцов. И этим обстоятельством обусловлено участие в подготовке выставки со стороны самых серьезных организаций. В частности. Дом оптики Всероссийского научного центра «Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова» при поддержке Российского Агентства по обычным вооружениям (РАВ — образованный Указом Президента РФ в мае 1999 ё. федеральный орган исполнительной власти, обеспечивающий реализацию госполитики в области создания и производства тяжелых и легких вооружений, высокоточного оружия, оптико-электронных систем и приборов для образцов вооружения и военной техники, других видов техники гражданского назначения) организовал участие в выставке более 20 ведущих оптических центров, предприятий и институтов.
optica (300x197, 58Kb)Среди новых направлений выставки, приближающих ее к «кинотелевизионным» — стереоскопические системы. Так, ВНЦ «ГОИ им. С.И. Вавилова» (С.-Петербург) представил «Суперстереосистему», предназначенную для получения «живых» стереоизображений на экране обычного монитора: стереоизображения изменяют ракурс в зависимости от положения наблюдателя. Среди применений системы — виртуальное прототипирование и отображение результатов расчетов (рис. 1).
optica2 (250x240, 54Kb)На рис. 2 — схема стереоскопической наблюдательной и измерительной системы, представленной ФНПЦ «НИИ комплексных испытаний оптико-электронных приборов и систем» (г. Сосновый Бор). Система предназначена для дистанционного наблюдения и видеозаписи трехмерных изображений объектов и явлений, а также для определения пространственных координат при дистанционном управлении технологическими процессами.
Объективы (1 и 2) ТВ-камер (3 и 4), разнесенные на базу «В», строят в телекамерах изображения наблюдаемого объекта А. Коммутатор (5) переключает сигналы от камер с частотой 50 Гц. Изображение рассматривается на мониторе (6) через модуляционные очки (7), в которых посредством оптических коммутаторов поочередно перекрываются правый и левый глаза наблюдателя (оптическая проницаемость коммутационных очков НИИКИ ОЭП — 40%). Работа очков синхронизирована с работой коммутатора ТВ-изображения. Для вычисления положения объекта в пространстве видеосигнал вводится в компьютер. Точность вычисления зависит от базы «В», фокусного расстояния объективов F, расстояния до объекта L. Так, при В = 1 м, L .= 50 м, F = 50 мм точность составляет 15 мм.
optica3 (300x251, 48Kb)По бинокулярной схеме с использованием двух электроннооптических преобразователей поколения бипланарного типа построены очки ночного видения, представленные ГУДП СКБ техники ночного видения ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла». Модель ОВН-1 в составе летного шлема ЗШ7В (рис. 3) применяется в ночных полетах вертолетов при низких уровнях естественной освещенности, позволяя наблюдать окружающее пространство и считывать показания приборов без изменения положения очков на голове.
Рис. 3. 1 — кнопка; 2 —флажок;.3 — тарелка; 4— винт; 5 — крышка-выключатель; 9 — противовес; 12 — направляющая; 13 — фиксатор; 14 — кабель; 15 — хомут пружинный; 16— винт; 17— кольцо; 18 — рычаг; 25 — разъем типа ЛА-5
Характеристики ОВН-1: увеличение — 1х; поле зрения — 38°; фокусное расстояние объектива — 25 мм; разрешение — 1,5 мрад; относительное отверстие объектива — 1:1,2, предел фокусировки окуляров — ±4,0дптр; вес в рабочем состоянии — 0,66 кг; индивидуальные регулировки для глаз; авторегулировка яркости при изменении освещенности.
optica4 (200x289, 67Kb)В одном из предыдущих обзоров мы рассказывали о модификации астрономических телескопов для целей видеонаблюдения. В этой связи интересны конструктивные новшества в телескопах, повышающие степень их универсальности. И вот, тот же Лыткаринский завод предложил гиперболическое зеркало, применяющееся в качестве главного элемента объектива телескопа Ричи-Критьена при слежении за быстро перемещающимися по небесной сфере малосветящимися объектами. На рис. 4 показаны зеркала диаметром 620 и 820 мм, имеющие сотовую структуру облегчения. У зеркала 620 мм (внутренний диаметр 185 мм), имеющего коэффициент облегчения 0,33, масса составляет 30 кг.
Космическую тему на выставке продолжил Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН (п. Черноголовка, Московской области) своим сообщением о перспективах использования рентгеновского излучения в устройствах космической связи. На момент выставки максимальная скорость передачи информации составляла 10 кбайт/с, что при современных алгоритмах сжатия приемлемо для передачи служебного видео, однако ограничение скорости передачи связано практически только с мощностью источников рентгеновского излучения и в принципе может достигать 10 Мбайт/с (патент 9703031). Перспективы же применения рентгеновского излучения связаны прежде всего с тем, что оно не подвержено воздействию электромагнитных полей, а рентгеновские фотоны с энергией более 40 кэВ практически не поглощаются в земной атмосфере. Кроме того, возможно создание идеально сколлимированных пучков рентгеновского излучения с практически нулевой расходимостью.
Для передачи информации в рентгеновском диапазоне длин волн необходима временная модуляция. Принцип временной модуляции рентгеновского излучения основан на процессе дифракции рентгеновского излучения на поверхность кристаллов, промодулированных импульсами акустических волн. В данном случае дифрагированное рентгеновское излучение промодулировано во времени с периодом и длительностью импульсов акустических волн. Для передачи бинарной информации необходимо осуществлять бинарную модуляцию импульсов акустических волн, что в итоге приводит к бинарной модуляции рентгеновского излучения во времени. (Продолжение обзора выставки — в следующем выпуске AVR) А. П. Барсуков, журнал "ТКТ", № 4, 2000 г. 
 
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/

Метки:  
Комментарии (0)

МАКРООБЪЕКТИВЫ

Дневник

Вторник, 24 Января 2017 г. 13:13 + в цитатник
Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"
Объективы серии MAF/MSF для макросъемки позволяют получать изображение с высоким разрешением в 1000 твл, низкой дисторсией и непревзойденной резкостью. Они предназначены для съемки предметов имеющих маленькие размеры, а также для съемки с близких расстояний. Макрообъективы обеспечивают фокусирование объектов на очень близких расстояниях без использования дополнительных насадок. Сочетание высокого горизонтального разрешения с минимальной дисторсией крайне важно в подобных случаях (например, дисторсия объектива MAF 75 составляет менее 0,01 %). Дистанционное управление масштабированием, фокусировкой и диафрагмой обеспечивают модули RMD-10, 20, 30 стандарта INS (Information Network System). По материалу FUJINON
 
mips-2 (347x378, 70Kb)Демонстрация работы оборудования фирмы Lawmate Technology Co,. Ltd. Эта фирма последние 10 лет специализируется на разработке и внедрении беспроводных систем передачи данных. На снимке показана работа такой системы (видеокамера и передающий блок размещены на крышке телевизора с 14-дюймовым экраном): можно оценить качество эфирной передачи видеоизображения от миниатюрной видеокамеры.
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
 

Метки:  
Комментарии (0)

35 мм полнокадровый объектив с моторизованным зумом

Дневник

Вторник, 24 Января 2017 г. 17:37 + в цитатник
Фрагмент 3-го выпуска справочника "Кто есть кто в робототехнике"
Сен 12, 2014. Компания Sony предоставляет фотографам и кинематографистам новый мощный инструмент для творчества: первый полнокадровый объектив с моторизованным зумом для системных камер α с байонетом E.
Спроектированный и сконструированный в соответствии с бескомпромиссными стандартами оптики Sony элитной G-серии, объектив FE PZ 28-135 мм F4 G OSS (SELP28135G) предлагает видеооператорам и кинематографистам необъятные возможности экспрессии. Это идеальный партнер для таких камер, как полнокадровая 35 мм модель α7S, который фиксирует огромное количество безупречный деталей независимо от того, что Вы снимаете - 4K-видео, Full HD или фото.
Объектив SELP28135G совместим со всеми фото- и видеокамерами Sony с байонетом E. При установке на камеру с матрицей APS-C он обладает еще более широким диапазоном фокусных расстояний 42-202,5мм (35 мм эквивалент). В числе таких камер Sony’s α6000/α5100, а также полупрофессиональные видеокамеры формата Super 35 мм, такие как NEX-FS700 или новая PXW-FS7.
Постоянная светосила F4 обеспечивает кинематографистам и фотографам возможность добиваться прекрасных эффектов, изменяя глубину резкости, и четко управлять экспозицией во всем диапазоне фокусных расстояний от широкоугольного до телефото.
Разработанная Sony новая концепция проектирования ‘Smooth Motion Optics’ удовлетворяет потребности серьезных кинематографистов.
Новая усовершенствованная оптико-механическая конструкция ориентирована на максимально возможное качество изображения при использовании камер с большой матрицей, и лишена всех трех самых важных для кинематографистов проблем фотообъективов: изменение угла обзора во время фокусировки, изменение резкости и перемещение оптической оси во время использования зума.
Кроме того асферические элементы подавляют аберрацию, в то время как усовершенствованная технология многослойного покрытия усиливает контрастность и устраняет засветку даже при ярко освещенном фоне.
Своим удобством и эргономичностью объектив SELP28135G обязан профессиональным камерам, разрабатываемым Sony для телетрансляции и киносъемки. Три отдельных кольца обеспечивают независимое управление фокусировкой, зумом и диафрагмой, а оптимальное усилие для их вращения создает приятное ощущение точности управления и профессионального стиля. Тщательно выбран даже шаг насечки на кольцах для удобного и надежного контакта с пальцами.
Первый в отрасли зум, приводимый в действие SSM-приводом, работает чрезвычайно плавно и бесшумно, что необходимо для профессиональной съемки фильмов. Можно точно регулировать скорость зума в широких пределах, а также переключать направление вращения кольца зума в соответствии с персональными предпочтениями[i].
Шум фокусировки также минимизирован благодаря уменьшению веса соответствующих элементов конструкции и использованию для привода высокоскоростного двойного линейного двигателя. Дополнительным удобством является то, что режим фокусировки можно легко переключать с автоматического на ручной, просто сдвигая кольцо фокусировки вместо того, чтобы нащупывать переключатель режимов во время съемки.
Превосходные оптические характеристики и удобство управления дополнены заложенной в конструкции защитой от пыли и влаги, что делает этот объектив идеальным для применения в полевых условиях. Дополнительное удобство в использовании объектива предоставляет система Optical SteadyShot, которая обеспечивает стабилизацию изображения в объективе во время съемки с рук. При таком высоком уровне характеристик этот объектив имеет
достаточно малые размеры и вес, что особенно желательно в тех ситуациях, когда при съемке требуется максимальная мобильность.
Полнокадровый объектив с моторизованным зумом FE PZ28-135 мм
 
"Черный ящик" в автомобиле: технологии западных автоконцернов "отрихтуют" водителей  - http://www.liveinternet.ru/users/albrs/post402370094/
 
Sony announces new day-to-night, dual light system SNC-VB632D video security camera ahead of Security Essen 2014
Basingstoke – September 2, 2014 – Sony has today announced the latest edition to its outdoor camera range with the launch of the SNC-VB632D Full HD infrared bullet camera. The SNC-VB632D employs the newly adopted Dual Light system with infrared (IR) illuminator and white LED, working as an effective deterrent and allowing for clear visibility under dark conditions in either black and white or colour. 
is3 (257x192, 54Kb)
Embedded Systems Engineering March 2015 | Digital Edition
31  March 2015.
Don't settle when it comes to selecting the right 8-bit microcontroller for your design. The PIC16F170X/171X family combines a rich set of intelligent analog, corei ndependent peripherals and eXtreme 
The F6482 Series MCUs, part of Zilog's Z8 Encore! XP(r) microcontroller line, are based on our advanced 8-bit eZ8 CPU core and are optimized for low-power and wireless applications. The F6482 Series supports 1.8V to 3.6V low-voltage operation with extremely low Active, Halt, and Stop Mode currents, and offers an assortment of speed and low-power options.
Complete better, more competitive embedded designs faster with proven IP from CAST. We offer some of the best ASIC/FPGA IP you'll find, including high-performance, low-power 32-bit processors; easy, efficient 8051s; hardware data, image & video compression; networking & peripherals; and more; all royalty-free and with great support.
Microcontrollers and Cores
S80251XC3 8-bit 8051 MCU IP Core Family
Industrial Temperature SoM-3354
Battery Management nanoWatt XLP eXtreme Low Power PIC® MCUs
XLP 8-bit & 16-bit Development Boards for Extremely Low Power Designs
PIC24 Microcontroller with eXtreme Low Power and Integrated Crypto Engine.

Метки:  
Комментарии (0)

Лазерная ТВ-система для обнаружения оптических приборов

Дневник

Вторник, 11 Декабря 2018 г. 11:34 + в цитатник
На фоне американских бомбардировок дружественных нам государств ракетами, наводимыми по видеоканалу, обнадеживающе выглядит разработка московского НПЦ «Транскрипт». Система «Мираж» разработана (и запатентована) специально для обнаружения оптических приборов и обеспечивает выявление несанкционированных видео- и фотосъемки, а также выявление наблюдения за защищаемым объектом с применением биноклей, оптических прицелов или других оптических приборов. Система позволяет обнаружить любые оптические приборы независимо от принципа их работы (пассивный, активный, лазерный, тепловизионный и т.д.), в том числе приборы, расположенные в камуфлированных зонах (лес, здания, автомобили с тонированными стеклами, непросматриваемые помещения и т.д.) в любое время суток. Технические характеристики системы «Мираж»: дистанция обнаружения — 15-2000 м, угол поля зрения — 4-8°, допустимый уровень внешней освещенности — 100000 лк, питание — 220 В (переменное) или 12 В (постоянное), температурный диапазон — от -40° до +50°С.
Работа системы выглядит следующим образом. Оператор-наблюдатель видит на экране монитора изображение исследуемой местности, получаемое через ТВ-камеру, входящую в состав комплекса. В момент, когда на исследуемой местности появляется человек, вооруженный оптическим прибором (видеокамерой, прицелом и т.п.), система пеленгует эту оптику, отмечая на экране монитора её местоположение частыми яркими вспышками. Отсюда очевидно основное применение системы — антитеррористическое, но, идя в ногу со временем, разработчики в сопроводительных материалах к системе употребили и слово «Антипапарацци» для обозначения такого применения, как обнаружение несанкционированных видео- и фотосъемки. Система позиционируется также для обнаружения скрытых видеокамер наблюдения, и, видимо, любители забав в саунах и тому подобных злачных местах, приобретя систему «Мираж», не будут вынуждены в минуты оргазма озираться по сторонам в поисках спрятанного объектива. Что касается темы самонаведения огневых установок, затронутой в самом начале, то и её мы обсудили с разработчиками. С технической точки зрения нет препятствий для того, чтобы, запеленговав подозрительную оптику, система «Мираж» автоматически дала целеуказание автоматическим же ракетно-пулеметным комплексам. Правда, потом может оказаться, что на охраняемую территорию всего лишь забрел случайный фотограф — но тут уж, как в детской игре: «Кто не спрятался, я не виноват».А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 3, 1999 г.
 
РЕТРОСПЕКТИВА
tualet (700x236, 117Kb)
Компания Thetford занимается разработкой переносных туалетов и туалетных жидкостей. Вот почему мы можем с уверенностью  Porta Potti - это портативный туалет, который не нужно подсоединять к системе канализации или водоснабжения. Porta Potti выполнены из прочной высококачественной пластмассы, которая, в сочетании с округленными формами туалетов, обеспечивает простоту их очистки и обслуживания. Туалет Porta Potti состоит из двух секций. Верхняя часть представляет собой комбинированную систему смывного бачка и унитаза со съемным сидением и крышкой. Нижняя часть представляет собой бачок для стоков. Эти две части легко соединять и разъединять с помощью рычага на задней части туалета. Поэтому бачок для стоков можно достаточно просто и гигиенично опорожнять и чистить.
Дозирование бачка для стоков туалетной жидкостью с помощью сливного патрубка достаточно просто. Необходимое количество смывной жидкости для смывной воды можно добавлять непосредственно сверху в смывной бачок.
Встроенный патрубок (5). Все модели снабжены уникальным встроенным сливным патрубком, максимально упрощающим опорожнение. Разборка и очистка отдельных частей не требуется.
Кнопка сброса давления для аккуратного опорожнения (5). Приемный резервуар снабжен кнопкой сброса давления. Если нажимать на эту кнопку при опорожнении, удается избежать неприятного разбрызгивания.
Индикатор уровня: указывает, когда необходимо опорожнить туалет (б). За исключением моделей 145 и 165, все туалеты Porta Potti снабжены индикатором уровня заполнения. Он своевременно предупреждает о необходимости опорожнить приемный резервуар.
Разные модели Porta Potti снабжаются различными системами смыва:
• ручной сильфонный насос
• ручной поршневой насос, легкий и простой в эксплуатации, обеспечивает мощный смыв.
• электрическая система смыва. Шесть батарей 1,5В АА достаточны для выполнения от 500 до 700 смывов.
Для обеспечения эффективной и оптимальной работы туалетной системы компания предлагает специальную туалетную бумагу и туалетные добавки. Туалетные добавки предотвращают появление неприятного запаха, подавляют образование газов и поддерживают в чистоте бачок для стоков. Они способствуют биодеградации твердых веществ в бачке для стоков, предотвращая закупоривание при опорожнении. Специальная туалетная бумага Aqua Soft быстро растворяется в бачке для стоков. Кроме того, бумага Aqua Soft не слипается, и поэтому бачок для стоков функционирует без поломок и повреждений.

Метки:  
Комментарии (0)

Конструкция световодов

Дневник

Пятница, 06 Декабря 2019 г. 10:10 + в цитатник
на первый взгляд, довольно проста: прозрачные сердцевина и оболочка, заключенные в кожух, защищающий световод и придающий ему необходимую жесткость. Рис. 1 поясняет конструкцию световода и процесс распространения в нем света с позиций геометрической оптики. Лучи распространяются вдоль сердечника, в пределах которого удерживаются за счет полного внутреннего отражения. Последнее, как известно, наблюдается в тех случаях, когда свет падает на границу раздела со стороны среды с большим показателем преломления. Поэтому при выборе материалов для сердцевины и оболочки необходимо обеспечить неравенство n1<.n2, где n1 — коэффициент преломления оболочки, n2 — сердцевины.
vols1 (450x148, 20Kb)
Рис. 1. Конструкция световода со ступенчатым профилем коэффициента преломления: 1 — оболочка; 2 — сердечник; 3 — профиль коэффициента преломления
Различие в величине коэффициентов преломления n1 и n2 материалов, используемых при изготовлении волокон, невелико, мал поэтому и критический угол наклона луча к оси волокна, пропорциональный квадратному корню из ∆ n = n2 - n1, для которого условия полного внутреннего отражения не нарушены. В этом и скрыта одна из причин, по которой только с появлением лазеров стало возможным вводить в относительно тонкие волокна достаточно высокий по интенсивности световой поток. Однако не все компоненты потока, попавшие в конус с углом раскрытия, равным удвоенному критическому, будут в дальнейшем полезно использованы. Из-за неблагоприятных фазовых соотношений часть потока быстро рассеется через границу раздела. Наиболее благоприятны условия распространения, когда на отрезке траектории между двумя последовательными отражениями умещается целое число полуволн оптической несущей. В результате идет сепарация компонент: для тех, которые удовлетворяют названному условию, волокно относительно прозрачно, остальные, по сути, подавляются. Этим формируются так называемые моды — дискретный набор разрешенных волн.
С позиций геометрической оптики моды различаются по углу наклона оси соответствующих компонент. При этом скорость передачи сигнала по волокну определяется не скоростью света в среде, а ее проекцией на ось волновода, зависящей от номера моды. В оптическом волокне, диаметр которого значительно превышает длину волны оптической несущей, возбуждается множество мод. Из-за различия в скоростях короткий на входе оптический импульс на выходе окажется растянутым на время запаздывания наиболее медленной моды. Величина, обратная времени запаздывания, в многомодовых волоконнооптических линиях связи определяет верхнюю границу передаваемых частот. Последняя, очевидно, обратно пропорциональна длине соединительной линии.
С уменьшением диаметра сердцевины дифракционные эффекты «размывают» траектории компонент соответствующих мод. При размерах диаметра, сравнимых с длиной волны оптической несущей, моды начинают перекрываться — в результате разрешенный режим распространения волны становится одномодовым. В этом случае дисперсия — минимальна, полоса передаваемых частот — максимальна. Одномодовый режим обеспечивает максимум одного из главных коэффициентов, характеризующих пропускную (по потоку информации) способность оптического волокна, — его размерность [дБ/км] указывает на снижение верхней границы передаваемых частот с ростом длины волокна. В этом режиме и при потерях менее 0,5 дБ/км волоконнооптические линии связи длиной до 20-40 км не требуют промежуточных пунктов регенерации сигнала. Однако природа не допускает выигрыша в чистом виде. В одномодовых световодах соответствующее снижение входной апертуры связывает расширение полосы со снижением энергетических характеристик вводимого луча.
Если строго следовать законам геометрической оптики, то каналом переноса света является только сердечник оптического волокна, а значит, казалось бы, при чрезвычайно жестких требованиях к гомогенности состава, однородности и отсутствию примесей, а также микродислокаций в материале сердечника к оболочке, на первый взгляд, требования существенно мягче. На самом деле с учетом волнового характера процесса картину, рисуемую геометрической оптикой, следует дополнить неоднородной волной Реллея, которая распространяется вдоль границы. Амплитуда колебаний в поле поверхностной волны с удалением от границы раздела спадает по экспоненциальному закону, поток энергии ортогонален границе и промодулирован с частотой несущей так, что средняя по периоду величина потока оказывается нулевой.
Сказанное относится к идеально прозрачным средам. При наличии потерь, рассеивающих примесей, микротрещин и других факторов и центров рассеяния в оболочке поток энергии неоднородной волны частично преобразовывается в поток обыкновенной объемной и покидает волноводный канал. Поэтому исходные требования к чистоте, гомогенности и другим параметрам материала для сердечника и оболочки в принципе одинаковы.
vols2 (450x86, 14Kb)
Рис. 2. Световод с градиентным профилем показателя преломления
До сих пор речь шла о световодах со ступенчатым профилем показателя преломления. В световодах с переменным показателем преломления сердцевины (рис. 2) можно существенно ослабить требования к качеству границы раздела и оболочки. Если коэффициент n2 монотонно нарастает от границы раздела к оси, то световой поток за счет эффекта автофокусировки будет стягиваться к оси волновода.
Материалами для световодов являются пластмассы (при длине световода до нескольких сотен метров) и стекло. Дисперсионная кривая для стекла медленно спадает в сторону больших длин волн, при этом из-за примеси гидроксильных групп для волн на Λ = 1,25 и Λ = 1,4 мкм наблюдаются полосы поглощения, а в промежутке между ними на λ =1,3 мкм — минимум поглощения. Эта область считается наилучшей для волоконнооптических кабелей на основе стекла. Другой часто используемый диапазон приходится на полосу 0,9-1,2 мкм. В качестве источников излучения применяются обычно полупроводниковые лазеры на основе арсенида или фосфида галлия. Они излучают из зоны p-n — перехода, размеры которой достаточно хорошо согласованы с размерами сердечника типичного световода.
Одна из сложных проблем — соединение волокон. При дальности передачи по волоконнооптической линии менее 1 км волокна обычно наращиваются с помощью относительно простых и дешевых соединителей, поскольку в этих случаях потери света из-за ошибок в совмещении осей и неконтакта не играют серьезной роли. Иная ситуация в технике дальней связи, где снижение возможных потерь света играет существенно важную роль. Типичное требование к таким соединителям по потерям — не более 0,5-1 дБ. Выполнить его можно только за счет высокой точности соединения и, следовательно, точности изготовления (механические допуски менее микрометра) деталей соединителя.
В технике трудно найти другой пример, когда появление нового средства сулит столь много преимуществ, какими обладает волоконнооптический кабель в сравнении с коаксиальным, и содержит так мало недостатков. Пожалуй, единственный из них заключается в трудности наращивания. Ничтожные в сравнении с коаксиальными кабелями удельные потери мощности несущей сигнала обеспечивают дальность передачи по волоконнооптическому кабелю на 30-50 км без промежуточной регенерации. Практически неограниченные источники сырья, малая масса и уровни мощности несущей — все это преимущества, определившие буквально взрыв интереса к волоконнооптическому кабелю. В США и Канаде, во Франции и Италии — фактически повсюду в магистральных каналах связи высокими темпами идет замена коаксиальных кабелей на волоконнооптические. Они уже пересекли океаны. Волоконнооптические соединительные линии все шире используются для разводки сигналов на телецентрах и, конечно же, надо упомянуть о кабельном телевидении, наращивание сети которого сейчас ведется преимущественно с использованием волоконной оптики. ЧИРКОВ Л. Е., "Экспожурнал" № 2, 4/90

Метки:  

 Страницы: [4] 3 2 1