RU2734020C1 - Автономная система видеоконтроля - Google Patents

Автономная система видеоконтроля Download PDF

Info

Publication number
RU2734020C1
RU2734020C1 RU2019136307A RU2019136307A RU2734020C1 RU 2734020 C1 RU2734020 C1 RU 2734020C1 RU 2019136307 A RU2019136307 A RU 2019136307A RU 2019136307 A RU2019136307 A RU 2019136307A RU 2734020 C1 RU2734020 C1 RU 2734020C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spacecraft
monitoring system
video
video monitoring
mjpeg
Prior art date
Application number
RU2019136307A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Павлович Мягков
Елена Владимировна Нестерова
Теймур Теймурович Мамедов
Дмитрий Игоревич Климов
Тимур Игоревич Кушпель
Диана Юрьевна Романова
Original Assignee
Акционерное общество «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы»)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы») filed Critical Акционерное общество «Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем» (АО «Российские космические системы»)
Priority to RU2019136307A priority Critical patent/RU2734020C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2734020C1 publication Critical patent/RU2734020C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/70—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals characterised by syntax aspects related to video coding, e.g. related to compression standards
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/41—Structure of client; Structure of client peripherals
    • H04N21/422—Input-only peripherals, i.e. input devices connected to specially adapted client devices, e.g. global positioning system [GPS]
    • H04N21/4223—Cameras
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

Предлагаемое изобретение относится к области космической техники, а именно к средствам измерения параметров и характеристик космических аппаратов и ракет-носителей посредством телеметрических систем. Техническим результатом является улучшение качества картинки видеоизображения за счёт увеличения разрешения фоторегистрирующего прибора, кадровой частоты и унифицированного интерфейса обмена информацией, при отсутствии необходимости сильного увеличения информативности. Данные преимущества позволяют эффективно контролировать состояние на борту космических аппаратов, например космического аппарата дистанционного зондирования Земли Кондор-ФКА-М. Предложена автономная система видеоконтроля, которая включает видеокамеры, обеспечивающие получение изображения в формате MJPEG, подключённые к формирователю цифрового потока. Видеокамеры в количестве от одной до семи обеспечивают получение изображения в форматах MJPEG, H.264 подключены по локальной сети, поддерживающей протоколы Ethernet или CameraLink к формирователю цифрового потока, обеспечивающему свёрточное кодирование и одновременно кодирование Рида-Соломона. Формирователь цифрового потока связан через интерфейс RS-485 c передающим устройством в случае применения автономной системы видеоконтроля для ракеты-носителя либо через интерфейс LVDS с бортовой телеметрической системой в случае применения автономной системы видеоконтроля для космического аппарата.

Description

Предлагаемое изобретение относится к области космической техники, а именно к средствам контроля параметров и характеристик космических аппаратов посредством телеметрических систем.
В качестве ближайшего аналога предлагаемого изобретения выбрана бортовая система видеоконтроля Ижевского радиозавода - БСВК для космических аппаратов и ракет-носителей, общую информацию о которой можно получить по ссылке https://www.irz.ru/products/ll/500.html. Данная система видеоконтроля включает видеокамеры, обеспечивающие получение изображения в формате MJPEG, подключённые к формирователю цифрового потока. Анализ эксплуатации известной системы выявил следующие характеристики: информативность 3,14 Мбит/с, отсутствие помехозащищающего кодирования, количество камер до четырёх, разрешение 640x480 пикселей, алгоритм сжатия видеоинформации MJPEG, которые в своей совокупности не обеспечивают надлежащего качества видеоизображений с борта космического аппарата.
В свою очередь, предлагаемая автономная система видеоконтроля для космических аппаратов характеризуется применением нового арсенала технических средств: улучшение качества картинки видеоизображения, за счёт увеличения разрешения фоторегистрирующего прибора, кадровой частоты и унифицированного интерфейса обмена информацией, при отсутствии необходимости сильного увеличения информативности. Данные преимущества позволяют эффективно контролировать состояние (технологические процессы) на борту космических аппаратов, например, космического аппарата дистанционного зондирования Земли Кондор-ФКА-М.
Предложенная в изобретении автономная система видеоконтроля для космического аппарата, включает видеокамеры, обеспечивающие получение изображения в формате MJPEG, подключённые к формирователю цифрового потока, при этом упомянутые видеокамеры в количестве от четырёх до семи обеспечивают получение изображения, по меньшей мере, солнечных батарей и солнечных датчиков космического аппарата, в форматах MJPEG, Н.264, поддерживают протоколы Ethernet или Camera Link, подключены к упомянутому резервированному формирователю цифрового потока, обеспечивающему свёрточное кодирование и кодирование Рида-Соломона, причём формирователь цифрового потока связан через интерфейс Spacewire на основе LVDS с бортовой телеметрической системой космического аппарата.
Изобретение поясняется схемой автономной системы видеоконтроля для космического аппарата, встроенной в телеметрическую систему.
Автономная система видеоконтроля включает видеокамеры (1), обеспечивающие получение изображения в форматах MJPEG и Н.264, в количестве от четырех до семи, в зависимости от желаемого количества наблюдаемых объектов и диагностируемых аварийных или нештатных ситуаций. В качестве примеров аварийной ситуации можно привести несвоевременное или не соответствующее циклограмме раскрытие солнечных батарей, несвоевременное открытие/закрытие солнечных датчиков.
Форматы сжатия видеоинформации MJPEG и Н.264 выбраны в соответствии с рекомендациями Международного консультативного комитета по космическим системам передачи данных (CCSDS) и будут применены в зависимости от особенностей наблюдаемого процесса. В случае применения алгоритма MJPEG обеспечивается покадровый просмотр видеоинформации для оценки того или иного процесса, протекавшего на борту космического аппарата.
В случае применения алгоритма Н.264 обеспечивается динамическое видеонаблюдение за процессами наблюдаемого объекта на борту космического аппарата с улучшением качества видеоизображения при той же информативности, что и при использовании алгоритма MJPEG.
Выбор камер обусловлен широким спектром разрешений фоторегистрирующих приборов, возможностью преобразования видеосигнала в цифровой поток, вариантами субдискретизации, наличием нескольких алгоритмов сжатия видеоинформации, унифицированными интерфейсами обмена информацией. Видеокамеры могут быть расположены на ферме крепления солнечных батарей, возле солнечных датчиков, системы стабилизации и т.п., в зависимости от особенностей наблюдаемых технологических процессов.
Видеокамеры (1) подключены к формирователю цифрового потока (2) по сети Ethernet, как наиболее распространённому и простому в реализации формату передачи данных, при возможной замене на протокол Camera Link.
Формирователь цифрового потока (2) обеспечивает кодирование Рида- Соломона, свёрточное кодирование и упаковку цифровой информации в транспортный кадр. Кодирование обеспечивается программным способом с помощью ПЛИС. Форматы кодирования выбраны в соответствии с рекомендациями CCSDS. Формирователь цифрового потока связан (2) с бортовой телеметрической системой через интерфейс LVDS, в связи с рекомендациями Госкорпорации «Роскосмос» о предпочтительном применении при построении телеметрических систем для космических аппаратов интерфейса SpaceWire, основанном на LVDS.
При работе автономной системы видеоконтроля видеокамеры обеспечивают видеосъёмку объекта наблюдения, преобразование видеоизображения в электрический сигнал, преобразование видеосигнала в цифровой поток, сжатие потока видеоинформации, передачу видеопотока по Ethernet (Camera Link). Формирователь цифрового потока (2) обеспечивает приём видеопотока по Ethernet (Camera Link), временное хранение видеопотока, помехоустойчивое кодирование потока видеоинформации, сбор телеметрической информации о функциональном состоянии космического аппарата, формирование транспортного кадра, передачу транспортного кадра.
Для космического аппарата телеметрическая система обеспечивает обработку и анализ данных для последующей передачи. Все составные части системы видеоконтроля, в том числе и формирователь цифрового потока, резервируемы, за исключением видеокамер, т.к. видеокамеры резервировать нецелесообразно в виду дороговизны, больших габаритов и малого времени непрерывной работы.
При практическом применении предложенной автономной системы видеоконтроля на борту космического аппарата дистанционного зондирования Земли Кондор-ФКА-М, исходя из особенностей его конструкции и схемотехники, обеспечивается визуальный контроль технологических процессов, протекающих на космическом аппарате с помощью четырех видеокамер, каждая из которых позволяет выбрать применяемый алгоритм сжатия видеоинформации - Н.264 или MJPEG, с разрешением от до 720x576 пикселей и информативностью 1000 Мбит/с.

Claims (1)

  1. Автономная система видеоконтроля для космического аппарата, включающая видеокамеры, обеспечивающие получение изображения в формате MJPEG, подключённые к формирователю цифрового потока, отличающаяся тем, что упомянутые видеокамеры в количестве от четырёх до семи обеспечивают получение изображения, по меньшей мере, солнечных батарей и солнечных датчиков космического аппарата, в форматах MJPEG, Н.264, поддерживают протоколы Ethernet или Camera Link, подключены к упомянутому резервированному формирователю цифрового потока, обеспечивающему свёрточное кодирование и кодирование Рида-Соломона, причём формирователь цифрового потока связан через интерфейс SpaceWire на основе LVDS с бортовой телеметрической системой космического аппарата.
RU2019136307A 2019-11-12 2019-11-12 Автономная система видеоконтроля RU2734020C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136307A RU2734020C1 (ru) 2019-11-12 2019-11-12 Автономная система видеоконтроля

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019136307A RU2734020C1 (ru) 2019-11-12 2019-11-12 Автономная система видеоконтроля

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734020C1 true RU2734020C1 (ru) 2020-10-12

Family

ID=72940360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019136307A RU2734020C1 (ru) 2019-11-12 2019-11-12 Автономная система видеоконтроля

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734020C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070124042A1 (en) * 2002-11-22 2007-05-31 E-Watch Inc. Record and Playback System for Aircraft
US20110007159A1 (en) * 2009-06-06 2011-01-13 Camp David M Video surveillance system and associated methods
RU134344U1 (ru) * 2013-04-11 2013-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТИЛСОФТ" Быстроразворачиваемый комплекс охраны протяженных участков "информатор"
RU2498399C1 (ru) * 2012-05-29 2013-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") Система управления, сбора и обработки данных с бортовой регистрирующей аппаратуры космического аппарата
JP2014086782A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Orient Burein Kk 映像配信装置及び方法、映像配信システム、並びに映像配信プログラム
CN106385556A (zh) * 2016-09-08 2017-02-08 中国科学院国家空间科学中心 一种箭载ccd图像采集压缩系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070124042A1 (en) * 2002-11-22 2007-05-31 E-Watch Inc. Record and Playback System for Aircraft
US20110007159A1 (en) * 2009-06-06 2011-01-13 Camp David M Video surveillance system and associated methods
RU2498399C1 (ru) * 2012-05-29 2013-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие РОБИС" (ООО "НПП РОБИС") Система управления, сбора и обработки данных с бортовой регистрирующей аппаратуры космического аппарата
JP2014086782A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Orient Burein Kk 映像配信装置及び方法、映像配信システム、並びに映像配信プログラム
RU134344U1 (ru) * 2013-04-11 2013-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "СТИЛСОФТ" Быстроразворачиваемый комплекс охраны протяженных участков "информатор"
CN106385556A (zh) * 2016-09-08 2017-02-08 中国科学院国家空间科学中心 一种箭载ccd图像采集压缩系统

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
David Yoel, RocketCamTM Digital Video System (DVS) NASA GSFC THEMIS DVS, Ecliptic Enterprises Corporation, 13 January 2005. *
David Yoel, RocketCamTM Digital Video System (DVS) NASA GSFC THEMIS DVS, Ecliptic Enterprises Corporation, 13 January 2005. JP 2014086782 A - 12.05.2014. RU 2498399 C1 - 10.11.2013. CN 106385556 A - 2017.02.08. Jaime Esper et al. Small Rocket/Spacecraft Technology (SMART) Platform, SSC11-VII-6, 25th Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan Utah, 10 August 2011. US 20070124042 A1 - 31.05.2007. RU 134344 U1 - 10.11.2013. US 2011007159 A1 - 13.01.2011. В. Ефремов. Сиcтемы видеонаблюдения реального времени - современные решения ЭЛЕКТРОНИКА, наука технология бизнес, N7, 2014. Rex Ridenoure, RocketCam (TM) systems for providing situational awareness on rockets, spacecraft and other remote platforms, Article in Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, September 2004. *
Jaime Esper et al. Small Rocket/Spacecraft Technology (SMART) Platform, SSC11-VII-6, 25th Annual AIAA/USU Conference on Small Satellites, Logan Utah, 10 August 2011. *
Ефремов. Сиcтемы видеонаблюдения реального времени - современные решения ЭЛЕКТРОНИКА, наука технология бизнес, N7, 2014. Rex Ridenoure, RocketCam (TM) systems for providing situational awareness on rockets, spacecraft and other remote platforms, Article in Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, September 2004. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20050141607A1 (en) Multi-sensor panoramic network camera
US7675549B1 (en) Imaging architecture for region and time of interest collection and dissemination
KR101682982B1 (ko) Cctv 영상신호 ip 전송기 및 전송시스템
WO2024001114A1 (zh) 一种卫星健康状况监测图像多路径传输方法及装置
US20230088209A1 (en) Drone video compressor for remote video viewing
RU2734020C1 (ru) Автономная система видеоконтроля
KR20240058858A (ko) 다중 무인기 기반의 이미지 스티칭 방법 및 그 시스템
CN113206967A (zh) 一种基于5g网络的无人机高清视频数据传输系统及方法
CN113890977A (zh) 机载视频处理装置及具有其的无人机
DE102020207263A1 (de) Fahrzeugkameramodul und Steuerverfahren davon
EP2963929B1 (en) A method for configuration of video stream output from a digital video camera
EP1761066A1 (en) Systems and Methods for Processing Digital Video Data
US20140232892A1 (en) Digital signal processor buffer management
CN206389465U (zh) 一种小型机载光电吊舱图像传输装置
KR101839307B1 (ko) 어안 영상 감시 시스템
JP5159084B2 (ja) 有効な帯域幅管理を用いる監視システム用のオープンシステムアーキテクチャ
CN114007030B (zh) 数据传输方法及摄像机、电子设备
US20050028214A1 (en) Visual monitoring system and method for use with in-flight air telephone on a mobile platform
WO2022107702A1 (ja) 画像処理装置、画像処理方法、画像送信装置及び画像処理システム
CN217216709U (zh) 一种船舶用双光谱全景拼接装置
CN215647100U (zh) 智能车载视频处理系统及车辆
CN218162638U (zh) 一种大分辨率监控相机
Grubbs Enabling Technologies for Deep Space Motion Imagery
US9077841B2 (en) Video processing apparatus and video processing method
KR20100067147A (ko) 고해상도 카메라 시스템