Z ostatniej chwili   Nowości   Strona główna  
Menu
Systemy do zdalnej obserwacji obiektów | Moduły elektroniczne


Moduł detekcyjny z tzw. readout electronic ( macierze CCD)+ASIC

W ramach realizacji tego zadania: elektronika

  • uruchomiono przesył różnicowy sygnałów sterujących pracą przetworników ADC,
  • uruchomiono nową wersję płyty z przetwornikami ADC, pozwalającej na sterowanie przetwornikami sygnałami różnicowymi. Dodatkowo wymiary płyty z przetwornikami wykonano w wymiarach płyty analogowej dla detektora Sarnoff, co pozwoli na łatwiejsze zamocowanie plyty w „prototypie”,
  • uruchomiono nową płytę analogową dla detektora Hamamatsu TDI,
  • uruchomiono kamerę Sarnoff pracującą na 16 kanałach,
  • wykonano pierwsze testy kamery.


Moduł przetwarzania danych na bazie FPGA

Moduł przetwarzania danych jest jednostką odpowiedzialną za bardzo szybkie przetworzenie oraz kompresję danych w surowej postaci odczytanych z matrycy CCD. Schemat logicznego położenia modułu w systemie obrazującym został zaprezentowany na rysunku poniżej. dipMatryca CCD, przedstawiona w postaci kamery, wyposażona jest we własny układ sterowania i zbierania danych. Matryca ta wraz z towarzyszącą jej elektroniką robi zdjęcia, a następnie przesyła lub magazynuje zebrane obrazy w pamięci. Układ przetwarzania danych pobiera tak zbuforowane dane, po czym je przetwarza i kompresuje. Obróbka surowych danych jest niezbędna z kilku powodów, np. dane te zawierają wszelkiego rodzaju szumy, mogą być zniekształcone, mogą różnić się jasnością, (co związane jest z warunkami, w których zdjęcia są robione), część obrazów może być rozmyta na skutek niezbyt precyzyjnej synchronizacji pomiędzy szybkością lotu a szybkością odczytu ładunku z matryc itd. Po przetworzeniu dane są poddawane bezstratnej kompresji a następnie przesyłane do kolejnego elementu (na rysunku jest on przedstawiony symbolem anteny), który np. transmituje je do stacji odbiorczej, gdzie użytkownik docelowy może prowadzić bezpośrednio ich analizę lub dane te są zapisywane w pamięci masowej np. dyskach twardych.

Celem prowadzonych analiz było:

  • stworzenie w postaci kodu VHDL sterownika elektronicznego układu ADV212 przeznaczonego do kompresji obrazów do postaci JPEG2000,
  • wstępna analiza uzyskanych obrazów z matrycy CCD.

Moduł interface-ów i zasilania

Blok zasilania jest przeznaczony do zasilania prototypu systemu spektralno–obrazującego składającego się z dwóch podstawowych części.

Pierwsza część to moduł analogowy którego wejście stanowią matryce CCD a na wyjściu znajdują się przetworniki analogowo cyfrowe i nadajniki lini do transmisji sygnału cyfrowego. Moduł ten wymaga napięć zasilających +5.5V, +8V, -8V, +15V, -15V, +22V

Drugi moduł to DPU czyli układ odbioru i obróbki danych uzyskanych z modułu analogowego. Moduł ten zawiera również system zapisu danych na dyskach SSD. Moduł ten wymaga zasilania +5V.

Aby układ mógł pracować w warunkach polowych niezależnie od sieci zasilania 230V wybrano napięcie zasilania na poziomie 12V biorąc pod uwagę tolerancję napięć wynikającą z zastosowania akumulatorów kwasowych lub litowo-jonowych.
W przyszłości w przypadku zasilania z sieci pokładowej samolotu wystarczy zastosowac dodatkową przetwornicę seperującą galwanicznie z sieci pokładowej np. 28V na napięcie 12V.

Wersja prototypowa systemu DPU w swoich najbardziej ogólnych założeniach w pełni obsługuje wszystkie matryce wykorzystywane w projekcie SPEKTROP, udostępnia mechanizmy przechowywania zebranych danych, udostępnia zasoby pozwalające na przetwarzanie zebranych danych obrazowych oraz przekazuje je do użytkownika. Wszystkie bloków funkcjonalne i interfejsy realizujące te cele została przetestowana.

SPEKTROP DPU został oparty elementach wykonanych w technologii komercyjnej, jednak takich które posiadają swoje wysoko niezawodne odpowiedniki, tak by podczas fazy wdrożeniowej dokonywać możliwie mało modyfikacji i korzystać w jak największym stopniu ze sprawdzonych rozwiązań. Schemat blokowy i zdjęcie prototypu znajdują się poniżej.

dpu schemat
Płytka prototypu i schemat blokowy systemu SPEKTROP DPU



uaktualniono 17 czerwca 2011