Развитие методов ортокорреляционного астроориентирования применительно к межспутниковой оптической связи

Модуль оптический передающий
Антенны пеленгатора поиска и захвата и маяка
Антенна передатчика
Опорно-поворотное устройство
Маяк
Передатчик

Модуль оптический принимающий

Схема выхода на связь

Схема выхода на связь (продолжение)

Область автозахвата
направления в звездном поле

Система ориентирования луча
в заданную точку звездного поля

Идеальная ш/п автокорреляция (АКФ)
при γчетн (s) = δ(s) → Im M(f) = 0
Взвешенная (измеримая) АКФ
при γчетн (s) = γчетн(-s) → Im M(f) = 0
Коэффициент корреляции (мера сходства)
Идеальная ш/п ортокорреляция (ОКФ)
при γнечетн (s) = 1/s → Re M(f) = 0
Взвешенная (измеримая) ОКФ
при γ нечетн (s) = -γ нечетн(-s) → Re M(f) = 0
Коэффициент ортокорреляции (мера различия)
Измеримые корреляционные характеристики финитных сигналов как функции аддитивного сдвига
Обозначения:
E(f) – спектральная плотность энергии сигнала
Автокорреляция:
Ортокорреляция:

Оценка областей захвата при наличии трехмерных сдвигов

Астрономическая ситуация

Неравенство, определяющее необходимый уровень сигнала
где:
m – визуальная звездная величина,
k – коэффициент пропускания оптики,
D – диаметр объектива,
k1 – поправка на размазывание изображения во время экспозиции, а также (возможно) из-за попадания пятна по нескольким пикселям;
K – чувствительность матрицы (эл/лм) к свету звезды с данным спектральным классом;
tэксп – время экспозиции;
(S/N)необх – необходимое для правильной работы соотношение сигнал/шум;
n – шум матрицы (в электронах)

Поправка к звездной величине из-за разных спектральных чувствительностей глаза и матрицы

Вероятность увидеть хотя бы 3 звезды ярче заданной эффективной величины в экваториальной области

Угол зрения 1ох1о, диаметр объектива 80мм, коэффициент пропускания оптики: 1, относительного углового движения нет (применена стабилизация), функция рассеяния точки (ФРТ) является гауссовской кривой с σ=1, матрица – STAR250, 512x512, время экспозиции: 70 мс, DE: 1o, RA: 1h0m