Применение нейронной сети в решении задач распознавании и классификации космических аппаратов по их оптическим изображениям
Автор: К. И. Кущенко, Ю. В. Железняков, А. В. Волощук, А. А. Филонов, А. А. Толмачев
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Космические услуги
Статья в выпуске: 1, 2023 года.
Бесплатный доступ
В последние годы количество космических объектов, находящихся в космическом пространстве, особенно в ближней операционной зоне, значительно увеличилось из-за наращивания космических группировок, в том числе двойного назначения (например, Starlink) и остатков их жизнедеятельности (космического мусора). Данный фактор повышает значимость задачи распознавания и классификации космических объектов по типам в минимально возможное время и занесения их в главный каталог космических объектов. Разработанная методика позволяет провести автоматизированный анализ оптических изображений космических объектов, используя программное обеспечение для решения задачи их распознавания и классификации по типам с применением сверточной нейронной сети. Цель исследования – повысить оперативность обработки и анализа оптических изображений космических аппаратов. Экспериментальные результаты исследования подтверждают достижение его цели. Разработанная методика вносит вклад в развитие программно-аппаратных средств обработки изображений и может быть использована при расчетах и подготовке данных для информационного обеспечения заинтересованных должностных лиц. В работе впервые подготовлен обучающий набор для сверточной нейронной сети с использованием реальных оптических изображений космических аппаратов, полученных в видимом диапазоне.
Нейронная сеть, космический аппарат, оптическое изображение, задача классификации
Короткий адрес: https://sciup.org/14126399
IDR: 14126399 | DOI: 10.26732/j.st.2023.1.06
Список литературы Применение нейронной сети в решении задач распознавании и классификации космических аппаратов по их оптическим изображениям
- Куприянов Н. А., Логунов С. В., Хегай Д. К., Сидоров Б. П., Шпак А. В. Модель оценивания информативности высокоширотного траекторного измерительного комплекса // Наукоемкие технологии. 2021. № 3. С. 89–97.
- Гусеница Я. Н., Мишуков О. А., Оркин В. В., Коробков А. А. Методика распознавания маневрирующих космических аппаратов на основе нейросетевой классификации радиолокационных изображений // Известия института инженерной физики. 2020. № 4 (58). С. 38–39.
- Денисов А. В., Попов В. В., Логунов С. В., Карев П. В. Оптико-электронный комплекс детального наблюдения // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. № 1. С. 24–31.
- Созыкин А. В. Обзор методов обучения глубоких нейронных сетей // Вестник ЮУрГУ. Серия: Вычислительная математика и информатика. 2017. № 3. С. 28–59.
- LeCun Y., Bottou L., Bengio Y., Haffner P. Gradient-based learning applied to document recognition // Proceedings of the IEEE. 1998. no. 11. pp. 2278–2324.
- Цыцулин А. К., Бобровский А. И. Горизонты различения объектов системами видеоконтроля сближения космических аппаратов // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2022. Вып. 3. С. 3–14.
- Ralf Vandebergh [Электронный ресурс]. URL: https://twitter.com/ralfvandebergh/status/1252942466254323712?lang=gl (дата обращения: 27.02.2022).
- Цыцулин А. К., Бобровский А. И., Морозов А. В. Синтез космической видеоинформационной системы при широком диапазоне изменения дальности до объекта // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2020. Вып. 2. С. 19–37.
- Oltean M., Muresan H. Fruit recognition from images using deep learning // Acta Univ. Sapientiae, Informatica. 2018. no. 1. pp. 26–42.
- Кучма М. О., Воронин В. В., Блощинский В. Д. Настройка, обучение и тестирование сверточной нейронной сети в задаче тематической обработки спутниковых изображений // Информатика и системы управления. 2021. № 1 (67). С. 94–95.
- Гусеница Я. Н., Завалишин М. А., Пестун У. А. Моделирование информационных средств контроля космического пространства, функционирующих в условиях динамически изменяющейся космической обстановки // Труды Военно-космической академии имени А. Ф. Можайского. 2011. № 632. С. 44–49.