视频图像判读系统测量不确定度分析

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1、Vol_l8No．3载人航天第18卷第3期362012年5月视频图像判读系统测量不确定度分析李果，崔书华，康媛媛，李强)(1西安卫星测控中心，西安710043；2北京跟踪与通信技术研究所，北京100094)摘要在航天测控系统中，视频图像判读系统是光测数据处理中十分重要的设备，视频图像判读数据的结果直接影响到主动段外弹道的数据处理精度。对视频图像判读系统各种不确定度因素进行综合分析，并通过实测数据进行检验，所得出的结论对外弹道的高精度数据处理提供了重要的技术支持。关键词视频图像测量不确定度中图分类号V557~．4文献标识码A文章编号1674—5825(2

2、011)06—0036—05行客观性的评价。本文将不确定度引入到视频图像1引言判读中，将传统的测量系统精度表达方式转化为不近年来，飞行器试验靶场出现了CCD测量技术确定度评定，从而对测量系统进行综合评定。这种的光学测量系统，用来完成火箭垂直起飞漂移量和不确定度评定具有重大的意义，视频判读系统的判主动段外弹道的跟踪测量任务。该系统是由布设于读准确度直接影响着导弹或运载火箭在垂直起飞发射场不同位置的多台光测设备采用角度交会测段的漂移量数据精度和外弹道数据处理的精度，分量(E)体制组成测量网来完成运载火箭点火、起析其不确定度，可以分析光学测量数据处理效果，飞

3、、出塔、程序拐弯、一二级分离的跟踪测量任务。为评估整个导弹或火箭弹道的数据处理精度提供其视频判读数据处理弹道参数的结果不仅为型号支持。研制部门提供高精度的结果数据，也为无线电扣除2不确定度分析固定偏差提供依据。视频判读系统在交付使用时，提供给用户的设备指标是误差的量值。误差是客观系统的测量质量与其不确定度有着密切的关存在的，它应该是一个确定的值，但由于在大多数系，测量不确定度是测量系统质量好坏的一个重要情况下，真值是无法知道的，所以真误差也无法准指标，其大小决定了测量结果的使用价值，不确定度确知道f11，这使得经典误差理论难以适应现代测量越小，’狈4量

4、结果质量越高，使用价值越大。而扩展不的要求f31。而不确定度是建立在误差理论基础上的确定度的定义是确定测量结果区间的量，合理赋予一个新概念，是经典的误差理论发展和完善的产被测量值分布的大部分可望含于此区间。测量系统物，是对被测量的真值所处量值范围的评定。相比的概念不只局限于测量仪器、测量设备的范畴，而是之下，测量不确定度可以根据试验、资料和经验等指用来对被测量赋值的操作程序、评价人、量具、设信息进行分析评定，可以进行定量操作，比测量误备、环境及软件等要素的综合，是获得测量结果的整差更为科学严谨[2J。个过程。为了更好地分析和处理漂移量及外弹道的数假设设

5、备的各测量分量符合正态分布，正态分据参数，有必要对第一手数据，即视频判读数据进布的分布函数收稿日期：2011-03—22；修回日期：2011—07—26作者简介：李果(1983-)，男，本科，工程师，主要从事外弹道数据处理工作。E-mail：LiuXing2000@163．com．．0_第3期李果等：视频图像判读系统测量不确定度分析37间隙的存在，CCD探测到的不是整个图像的信息，而r(x)=orx／2'rr唧卜‘卜l2J是其中覆盖光敏元的部分，这相当于对景物图像进为了便于分析数据情况，将标准差的后倍作为行了积分。这样，CCD在完成对图像的空间离散过程

6、精度指标，称为置信因子。则观测值介于一KO"与后，将光学信号变成电信号，最后合成完整的视频信+，c之间的概率是：号输入计算机进行后续处理。2．2不确定度分析方法P[一—KO'l=expU,-KO"2．2．1测量方法P[一一』J,—rr、／，，=e{l一，'生j}l判读测量时，采用连续20幅数字仿真图像，每上式标准化后，则得：幅图像上模拟一个目标点，利用人工半自动判读方P[一K(r

7、．2．2测量不确定度分析P一+]=2(，c)一1(1)本文以高速电视测量仪为例，对其的判读不确(，c)的值可以K为引数，计算出相应的不确定定度进行分析。判读测量的不确定度主要来源于测度的区间。下表中列出了不同K值的(，c)值和P[一量量化不准确引入的标准不确定度、噪声误差引人+]值。标准不确定度、电视靶面制造不准确引入的标准不表1置信因子与正态分布概率的关系确定度、零点漂移不准确引入的标准不确定度和测序号k西(K)P[艚]量重复l生引人的标准不确定度等，其参数误差量取10．670O．75O．50决于高速电视测量仪设计方案。(1)测量量化不准确引人的标准

8、不确定度¨21．645O．95O0．9031．9600．975O．95根据测量量化误差按等概率