Офіційний веб сайт

Обчислювальні методи обробки даних для автоматизованого виявлення об’єктів зі слабким блиском

М10

 

Автори: Брюховецький О.Б.,  Власенко В.П.,  Кожухов О.М.

 

Представлена  Національним центром управління та випробувань космічних засобівДержавного космічного агентства України

 

В роботі вирішено проблему розробки ефективних обчислювальних методів обробки даних для автоматизованого виявлення об'єктів зі слабким блиском при прийнятних обчислювальних витратах.

Розроблено ітераційний метод оцінки місцезнаходження об'єкту на цифровому зображенні на фоні завади з невідомими параметрами; метод попередньої селекції цифрових зображень об'єктів; метод складання кадрів з накопиченням сигналу від об'єктів зі слабким блиском і ненульовим видимим рухом; метод високочастотноїфільтрації зображень; обчислювальний метод обробки даних для оцінки видимого блиску об’єкту; двоетапний ієрархічний обчислювальний метод обробки даних для виявлення об'єктів зі слабким блиском; амплітудно-координатний обчислювальний метод обробки даних для виявлення об’єкту та оцінки параметрів траєкторії його видимого руху за сукупністю позначок, попередньо віднесених до одного об’єкту.

Розроблені методи впроваджені у програмному комплексі автоматизованого виявлення астероїдів та комет CoLiTec, який успішно застосовується  у двох обсерваторіях, що спостерігають астероїди, та у програмному забезпеченні для обробки сканованих фотоплатівок у ГАО НАН України. Обсерваторії, що використовують даний програмний комплекс, входять до 15 найпродуктивніших обсерваторій зі спостережень астероїдів у світі (восьме та тринадцяте місце).

За допомогою програмного комплексу відкрито дві комети та більш ніж 800 астероїдів.

 

Кількість публікацій: 30, в т.ч. за темою роботи 10 статей,  отримано 2 патенти.

Надіслати коментар

Коментарі

Вавилова Ірина Борисівна

Сучасні вимоги до технічних характеристик оптичних телескопів потребують високоточного визначення координат об'єктів, що спостерігаються. Також прецизійні позиційні спостереження потрібні при вирішенні окремих задач вивчення тіл Сонячної системи, наприклад, визначення мас окремих астероїдів, або змін їх орбіт під впливом ефекту Ярковського. Особливі труднощі із забезпеченням потрібної точності виникають, коли об'єкти мають слабкий блиск, зокрема такими об'єктами є значна частина малих тіл Сонячної системи. Забезпечити необхідну точність вимірювань можливо із застосуванням нових методів обробки зображень, які повністю використовують можливості сучасної обчислювальної техніки та враховують особливості оптичних засобів спостережень.

Програма CoLiTec, яка використовує методи, що описані у роботі, успішно застосовується вже у трьох обсерваторіях, що спостерігають астероїди. За її допомогою відкрито 2 комети (коротко- та довгоперіодична) та велика кількість астероїдів.

Я особисто і співробітники лабораторії астроінформатики та відділу астрометрії Головної астрономічної обсерваторії НАН України вже декілька років співпрацюємо з авторами поданої роботи у рамках програми наукових досліджень «Створення об'єднаного архіву астрономічних спостережень і системи управління інформацією для реалізації завдань Української віртуальної обсерваторії», зокрема математичні методи і програмне забезпечення, розроблене авторами цієї роботи, застосовуються для оцифрування астронегативіві створення бази даних астрономічних об'єктів, зафіксованих на них, як і для управління цими даними в інтерактивними режимі.

Вважаю, що робота, висунута від Національного центру управління та випробувань космічних засобів, гідна присудження їй Премії Президента України для молодих вчених.

Вавилова Ірина Борисівна, к.ф.-м.н., доцент, завідувач лабораторії астроінформатики Астрокосмічного інформаційно-обчислювального центру Головної астрономічної обсерваторії НАН України.
e-mail: irivav@mao.kiev.ua
телефон: +38-095-394-57-84

Еленин Л. В.

При проведении обзоров неба для обнаружения новых астероидов и комет одной из важнейших задач является оперативная обработка данных, полученных за время наблюдений. Подобная обработка невозможна без применения специализированных программных средств, а значит и без разработки соответствующих вычислительных методов.

Вычислительные методы, разработанные в представленной работе, позволили разработать первую на территории СНГ программу автоматизированной обработки серий ПЗС-кадров для обнаружения астероидов и комет CoLiTec (CLT). Использование программы CoLiTec (CLT) для обработки наблюдений удаленно управляемой обсерватории ISON-NM привело к серьезному увеличению количества обнаруживаемых объектов, открытию более 900 астероидов и двух комет. При этом обсерватория ISON-NM в 2011 году стала восьмой в мире по количеству измерений малых тел Солнечной системы.

Вышесказанное позволяет считать работу «Вычислительные методы обработки данных для автоматизированного обнаружения объектов со слабым блеском» достойной присуждения ей Премии Президента Украины для молодых ученых.

Еленин Леонид Владимирович, наблюдатель обсерватории ISON-NM, лауреат премии Эдгара Вильсона, младший научный сотрудник Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН.
e-mail: l.elenin@gmail.com

Прокофьева-Михайловская В.В.

Отзыв
на работу "Вычислительные методы обработки данных для автоматизированного обнаружения объектов со слабым блеском", поданную на соискание Премии Президента Украины для молодых ученых
за 2012 год.

Обнаружение новых малых тел Солнечной системы, включая потенциально опасные, требует постоянного обзора можно больших участков небесной сферы. При этом возникают дополнительные трудности, связанные с противоречием между возможностью современных широкопольных телескопов с ПЗС-камерами оперативно получать изображения крупных областей неба и устаревшими визуальными методами обнаружения движущихся объектов, с помощью которых требуется своевременно обработать такие объемы информации. Особенно значительными эти трудности становятся в случае наличия на наблюдаемых участках небесной сферы, большого количества звезд и других неподвижных объектов.
В связи с отсутствием возможности дальнейшего наращивания технических характеристик средств наблюдения, из-за значительных расходов, единственной потенциальной возможностью решения этих проблем является создание новых и модификация существующих вычислительных методов обработки данных. В связи с этим актуальность и полезность разработки вычислительных методов для автоматизированного обнаружения подвижных объектов (к которым относятся и малые тела Солнечной системы) не вызывает сомнений.
Авторы работы сумели не только разработать оригинальные вычислительные методы обработки данных, но и успешно внедрить их на практике при разработке программы CoLiTec, при помощи которой было открыто значительное количество астероидов (включая один АСЗ) и две кометы.
Считаю, что работа достойна присуждения ей Премии Президента Украины для молодых ученых.
6 июля 2012 года
Прокофьева-Михайловская
Валентина Владимировна,
д.ф.-м.н, профессор,
ведущий научный сотрудник НИИ
«Крымская астрофизическая обсерватория».
Заслуженный деятель науки и техники АРКрым.
(prok@crao.crimea.ua).

Чурюмов Клим Иванович

Наибольшим достоинством данной работы является ее практическая направленность: все разработанные методы нашли реальное применение в программе автоматизированного обнаружения малых тел Солнечной системы, которая успешно работает в двух обсерваториях, наблюдающих астероиды. Следует сказать, что приведенные здесь данные об успехах программы уже устарели, и на 6 мая 2012 года с ее помощью уже открыто и получило временные обозначения более тысячи астероидов. Также нужно отметить, что авторы не прекращают работу по совершенствованию разработанных методов и программного обеспечения, о чем могут свидетельствовать доклады с их участием, как соавторов, на недавно закончившейся международной конференции «Asteroids, Comets, Meteors (ACM) 2012», которая проходила с 16 по 20 мая в г. Ниигата, Япония. Полагаю, что авторы работы заслуживают присуждения им премии Президента Украины в области науки и техники для молодых ученых. Желаю авторам дальнейших успехов.

Чурюмов Клим Иванович, д.ф.-м.н, професор, член-кореспондент НАН Украины, главный научный сотрудник отдела астрометрии и малых тел Солнечной системы Астрономической обсерватории Киевского государственного университета имени Тараса Шевченко.
klimchur@ukr.net , klim.churyumov@observ.univ.kiev.ua
раб. тел.: (044)486-19-94, (044)287-27-81