Возможности оптики косморазведчиков

[Старый]

В принципе эту технологию необязательно применять постоянно,

Осталось только доказать что она вообще будет работать, хотя бы и непостоянно...

И раз тут речь зашла о производительности процессоров на спутниках, что ее ограничивает - трудности с радиационной защитой, охлаждением или что-то другое?

Судя по всему радиация. Кстати, у КН-11 апогей 1000 км - радиационные пояса.

[fagot]

Тут уже говорилось выше, но еще раз скажу что накопление снимков позволяет увеличить отношение сигнал\шум в N раз, где N - количество снимков. Весь вопрос в том, считать рефракцию шумом или нет. Старый говорит, что рефракция не шум, тогда накопление не поможет улучшить разрешение. Вот этот вопрос и нужно обсуждать, а не накопление как таковое.
Про разрешение Хаббла. Когда его запустили, в Науке и жизни писалось, что угловое разрешение 0,1" в десять раз лучше, чем у большинства наземных телескопов, но лучшие наземные уже дают разрешение 0,3" (как именно, не сказано).
Про то, что разрешение Хаббла планируют превзойти в 3 раза, я тоже давно слышал, кажется это должен быть оптический интерферометр, но не уверен.

[Старый]

Тут уже говорилось выше, но еще раз скажу что накопление снимков позволяет увеличить отношение сигнал\шум в N раз, где N - количество снимков. Весь вопрос в том, считать рефракцию шумом или нет. Старый говорит, что рефракция не шум, тогда накопление не поможет улучшить разрешение.

Во-во! Шум который преодолевают в астрономии это световой фон неба и шумы матрицы. А рефракция это типа искажение самого сигнала а не шум.

Вот этот вопрос и нужно обсуждать, а не накопление как таковое.
Про разрешение Хаббла. Когда его запустили, в Науке и жизни писалось, что угловое разрешение 0,1" в десять раз лучше, чем у большинства наземных телескопов,

 Да, да, поэтому когда я увидел в 1000 раз у меня аж глаза на лоб вылезли.  :shock:  :shock:  :shock:  (три раза)

но лучшие наземные уже дают разрешение 0,3" (как именно, не сказано).

Дык адаптивная оптика.

[fagot]

Взять этот Хаббл и с земли просто "с фоткать" будет один результат а если применить современные ухищрения то лучше чем из космоса.

Я честно сказать тоже не совсем понял. Тут случайно не о том говорится, что ежели Хаббл поставить на земле и применить современные ухищрения, то результат будет лучше, чем если снимать тем же Хабблом из космоса?

[X]

Тут уже говорилось выше, но еще раз скажу что накопление снимков позволяет увеличить отношение сигнал\шум в N раз, где N - количество снимков. Весь вопрос в том, считать рефракцию шумом или нет. Старый говорит, что рефракция не шум, тогда накопление не поможет улучшить разрешение. Вот этот вопрос и нужно обсуждать, а не накопление как таковое.
Про разрешение Хаббла. Когда его запустили, в Науке и жизни писалось, что угловое разрешение 0,1" в десять раз лучше, чем у большинства наземных телескопов, но лучшие наземные уже дают разрешение 0,3" (как именно, не сказано).
Про то, что разрешение Хаббла планируют превзойти в 3 раза, я тоже давно слышал, кажется это должен быть оптический интерферометр, но не уверен.

Рефракция, конечно, не "случайный шум", а "случайная аппаратная функция", вызывающая дефокусировку элементов изображения. Но, в соответствии со ссылкой, которую я где-то здесь приводил выше, существуют способы обработки, в принципе позволяющие поднять разрешение. Этим занимается атмосферная оптика.

Мне кажется, что вопрос о возможности накопления при орбитальной съемке стоило бы сначала решить принципиально, а потом обсуждать возможности текущих компьютеров.

Пока что меня не оставляет ощущение, что аргументаия некоторых участников спора как раз сойдет за доказательство того, что поверхность Марса лучше всего снимать с земной орбиты. :roll:

Также мне кажется, что методы борьбы с рефракцией для ground-based телескопов не подходят для орбитальной съемки в силу существенно отличной природы объека съемки (см. выше).

[Старый]

Но, в соответствии со ссылкой, которую я где-то здесь приводил выше, существуют способы обработки, в принципе позволяющие поднять разрешение. Этим занимается атмосферная оптика.

Это какраз и привело к созданию адаптивной оптики. Но пока известны лишь способы решения проблемы при взгляде "снизу вверх", а "сверху вниз" пока увы.

[Старый]

И ещё не забывайте что астрономические телескопы работают ночью, когда нагрев земной поверхности и, следовательно, турбулентность минимальны.  Принимаются специальные меры по предотвращению нагрева окружающих телескоп предметов. Телескопы размещают в местностях с благоприятным астроклиматом в высокогорных районах с разреженой атмосферой.
 А спутникам как назло достаются всё асфальтовые низменности и всё днём, днём, днём...

[X]

Тут уже говорилось выше, но еще раз скажу что накопление снимков позволяет увеличить отношение сигнал\шум в N раз, где N - количество снимков.

Только не в N а в корень N из раз.

[Старый]

Только не в N а в корень N из раз.

Это если бы имело место выделение сигнала на фоне шума. Рефракция же это искажение сигнала а не шум. Можете считать её фильтром срезающим высокую частоту. Что в этом случае даст накопление?

[Старый]

Чтото мне настоятельно подсказывает, что наша космическая разведка работает с разрешением 0.5 метра а американская с ещё худшим. Нет, не несмогли а сознательно поменяли на ширину охвата. Так что полметровые снимки с коммерческих аппаратов для них просто подарок.

[X]

Только не в N а в корень N из раз.

Это если бы имело место выделение сигнала на фоне шума. Рефракция же это искажение сигнала а не шум. Можете считать её фильтром срезающим высокую частоту. Что в этом случае даст накопление?

Практически ничего, но человек там писал "если считать шумом", впрочем в данном случае там вряд ли полное срезание, значит что то можно ловить, правда рост будет хуже чем корень, как бы экспонента не вылезла. Еще колосальную помощь может оказать "предзнание" - модели того, что можно увидеть, как в амплитудном (не фазовом) интерферометре.

[Старый]

"Предзнание" помогает но для различения только того конкретного предмета о котором заранее известно как он выглядит. Распространить это на окружающие предметы невозможно так как для каждого своя отдельная рефракция.

[El Selenita]

Я не наблюдатель, поэтому могу сказать лишь то, что помню со времён учёбы и от коллег.

"Классическое" разрешение наземных телескопов полагается 1 секунда. Когда запустили "Хаббл", крупнейшим телескопом был российский 6-метровый БТА, который из-за астроклимата давал изображения немногим лучше, чем старый 5-метровый Хейл. Уже после запуска "Хаббла" появились более крупные телескопы - пара Кеков на Гаваях, Джемини Северный и Южный на Гаваях и Чили соответственно, Субару на Гаваях, и т. п. Сегментированные зеркала + адаптивная оптика + оптическая интерферометрия с нескольких телескопов. До "Хаббла", кажется, пока не дотягивают - иначе бы о судьбе "Хаббла" так бы не беспокоились.

[ptroyev]

Джемини в некоторых условиях очень близок к хабблу,
полгода назад бродили слухи о проекте или строительстве большого телескопа
который будет самым мощным из наземных.
и мне думается хаббл утопят, 3г ему осталось, в планах nasa может быть целесообразнее заменить
его на более мощный телескоп.

есть сильная политическая мотивация которую
военные аналитики придумали еще во времена холодной войны
и от которой сейчас не отказывается ни одна страна - международный терроризм,
это базы, машины, караваны, люди, автоматы, гранатометы..
плюс, к примеру, последствия ракетного удара по всей этой братии,
чтобы это разглядеть нужно хорошее разрешение.
простым смертным конечно не покажут, покажут например президенту
и некоторым скептически настроенным сенаторам, чтобы это выглядело примерно так -
президент/сенатор тыкнув куда-то на картинку
-yeah! i can see it! it's a.k. | r.p.g, absolutely! you'll surely get your funds.
:)

чтобы устранить последствия рефракции, пусть даже частично, если не верите в возможности
постобработки накопленного сигнала, хватит и 10 снимков,
потыкайтесь в http://astronomy.ru/forum/ -
нету принципиальной разницы между устранением рефракции с земли
и сверху с 200-300км,
специализированная электроника способна
обработать результат из кадрового буфера и сохранить за считанные секунды / минуты.
тут дело даже не в пропускной способности,
обмен данными идет через ретрансляторы и непосредственно
пролетая над америкой. можно скинуть сохраненную информацию
не ограничиваясь в скорости.
шифровка открытым ключом длиной где-нить
8192бит, вполне хватит, чтобы сеть кластеров больше года ломали.

насчет производительности, к примеру ЕС по сравнению с пентиум,
пентиум интегрирует одну задачку 30 мин, ЕС съедает перфокарту с кодом и тут
же выплевывает ответ ~ 2сек.
массив специализированных схем с зашитой программой выдаст решение оперативно,
примерно как аналоговый вычислитель.

[fagot]

Только не в N а в корень N из раз.

Да, точно, зевнул когда писал.
Теперь спор переходит на то, считать рефракцию шумом или нет.

[fagot]

Джемини в некоторых условиях очень близок к хабблу,
полгода назад бродили слухи о проекте или строительстве большого телескопа
который будет самым мощным из наземных.
и мне думается хаббл утопят, 3г ему осталось, в планах nasa может быть целесообразнее заменить
его на более мощный телескоп.

Но зеркало у Джемини гораздо больше, чем у Хаббла, а для нашего случая гораздо важнее, какое разрешение у телескопов, сравнимых с Хабблом. И опять же Джемини дает такое разрешение только в некоторых условиях, а Хаббл постоянно, независимо от погоды, так что рано его топить по причине низкого разрешения, если это и сделают, то по финансовым причинам.

есть сильная политическая мотивация которую
военные аналитики придумали еще во времена холодной войны
и от которой сейчас не отказывается ни одна страна - международный терроризм,
это базы, машины, караваны, люди, автоматы, гранатометы..
плюс, к примеру, последствия ракетного удара по всей этой братии,
чтобы это разглядеть нужно хорошее разрешение.
простым смертным конечно не покажут, покажут например президенту
и некоторым скептически настроенным сенаторам, чтобы это выглядело примерно так -
президент/сенатор тыкнув куда-то на картинку
-yeah! i can see it! it's a.k. | r.p.g, absolutely! you'll surely get your funds.

Даже при разрешении 5 см снимки будут не очень эффектными. Люди все равно будут выглядеть довольно бесформенно, как и автоматы с гранатометами. Проще и с лучшим эффектом применить беспилотник или обычную авиацию. Да и часто ли наносятся ракетные удары по базам террористов? Имхо, делать спутник с высоким разрешением ради такого случая никто не будет, нужны более веские причины, чем скептицизм отдельных сенаторов.

Вот какие мысли по накоплению сигнала. Рефракция ухудшает разрешение всех телескопов, от самых маленьких до самых крупных. Но если на малых телескопах накоплением сигнала достаточно легко удается приблизиться к предельному теоретическому разрешению, то на крупных почему-то нет. У меня имеется подозрение, что существует некий предел для увеличения разрешения таким способом.
И вот интересно - разрешение того же Джемини повышают накоплением сигнала или все же адаптивной оптикой? Крупные телескопы все же предназначены преимущественно для наблюдения звезд и если разрешение указано именно при их наблюдениях, то накопление снимков вряд ли применялось вследствие необходимости длительных выдержек.

[Дем]

Правда, команда с крутыми ноутбуками шарится
Хоть и несертифицированными для космоса, но работающими в нём  :lol:

По 5-10 лет?

Столько же, сколько на земле без ремонта.
На самом деле это вопрос чисто экономической оптимизации - что выгоднее - делать сверхнадёжную и дорогую ракету со сверхнадёжным и дорогим спутником, или сделать дёшево (и не очень надёжно)
(к пилотируемой разумеется не относится)
Пока было выгоднее первое.  Как будет завтра - зависит от аппаратуры.
Если выводимый кг будет стоить 15 рублей (чистая цена затраченной энергии  :lol:  ) - никто не будет особо заботится о надёжности.


Что касается наземных телескопов - то для них более эффективной будет схема в виде офигенного пакета мелких с последующей постобработкой...

И раз тут речь зашла о производительности процессоров на спутниках, что ее ограничивает - трудности с радиационной защитой, охлаждением или что-то другое?

С сертификацией
Процессор "для космоса" - это специзделие, которое разрабатывается и производится отдельно. Притом решения для "обычного пентиума" ему не подходят.... Поэтому - отставание на десяток лет по производительности.
А военные - ещё круче....

[ptroyev]

есть зависимость рефракции от длины волны и погодных условий(температуры),
сигнал разбивается по каналам r g b и каждый канал обрабатывается
отдельно, затем результаты совмещаются

для уменьшения рефракции можно использовать фильтр,
напр, при наблюдении марса -красный


думаю в джемини перво наперво используется адаптивная оптика,
потому что алгоритмы устранения рефракции носят характер постобработки
полученного сигнала и непосредственно к телескопу не имеют отношения,
 комплекс средств обработки информации

registax вроде широко распространен, есть еще astrostack, stackgraph

[X]

С громадным интересом прочел эту ветку. Громадная благодарность всем учавствуюшим.
Не в коем случае не являсь специалистом в этой области, хочу прояснить несколко оставшихся вопросов...
Мое впечатление от дискуссии сводится к следующему:
- вместо истинных координат "точки" на земле (x,y) аппаратура спутника регистрирует результат некоего случайного преобразования R(x,y,t)->(x',y')
- плотность распределения результатов функции R существенно велика в области размером 30-50см от истинного положения каждой точки
- этим определяется разрешающая способность космической аппаратуры

Теперь вопросы:

Мне представляется, что резултат интегрирвания R по времени должен иметь максимум в координатах истинного положения точки. Вопрос сводится, как я понимю, к тому насколько должен быть велик интервал интегрирования чтобы достичь этого? Иными словами насколко быстро меняется R и возможно ли технически организовать такое "интегрирование"?

Другой вопрос - можно ли для каждой "точки" представить суммарные искажения как результат простого однократного (эквивалентного) преломления ( все еше говорю о точке)?
Типа:
         x'=x+a
         y'=y+b
Если такой подход применим, тогда возникает вопрос о возможности пременения фильтров    -
преломление для разных диапазонов должно быть разным и эта зависимость известна - проведя измерения в двух(трех,...) диапазонах ме можем вычислить коэффициенты (a,b) и ,таким образом, получить настояшие координаты (x,y). Что здесь неправильно?

Последний вопрос - насколько искажения для двух близких точек близки между собой?
Если сушествуют ограничения на производную dR/dx, dR/dy то  тогда представляется возможным произвести "адаптивную" сьемку - если на изображении присутствует здание - можно предположить что его стена прямая - это позволяет вычислить поправки и рацпорстранив эти поравки на ближйшее окружение мы можем улучшить изображение. Что здесь неправилно?

Спасибо ...

[Старый]

Если сушествуют ограничения на производную dR/dx, dR/dy то  тогда представляется возможным произвести "адаптивную" сьемку - если на изображении присутствует здание - можно предположить что его стена прямая - это позволяет вычислить поправки и рацпорстранив эти поравки на ближйшее окружение мы можем улучшить изображение. Что здесь неправилно?
Спасибо ...

Производная имеет субметровый масштаб. В метре от стены всё будет уже по другому.
 Для тех кто рассчитывает както провести и обработать многократную съёмку очередной раз предлагаю опыт. Засыпьте газету в два слоя прозрачным стекляным бисером диаметром в миллиметр а потом сквозь этот бисер снимайте и обрабатывайте сколько хотите и попытайтесь прочитать текст.