Возможности оптики косморазведчиков

[Stalky]

для синтеза апертуры нужна очень высокая синхронизация при захвате либо опорные объекты для синхронизации при пост-обработке.

Спасибо!

Я и имел в виду случай с опорными объектами.
То есть например, мы снимаем какую-то точку Луны с заведомо запредельным для данного телескопа увеличением и получаем мыло,

Дифракционный предел - на этом вся запредельность заканчивается - не начавшись.

а затем постобработкой вытягиваем картинку.

Болезнь века - появление цифровых технологий не означает появления новой физики!  :twisted:

Никакой самой изощренной апостериорной обработкой Вы не можете увеличить количество исходной информации в кадре, вся (разумная) обработка направлена на улучшение согласования представления картинки при ее зрительном  восприятии человеком - системой глаз-мозг. Вероятность правильного обнаружения и распознавания неких объектов постобработкой повысить можно (чем умные  и занимаются), а вот улучшить пространственное разрешение системы сверх обусловленного природой процессов (чем занимаются идиоты) - нельзя - ИМХО, естественно.

В случае Луны опорные объекты можно нарисовать на Луне лазером, или же можно последовательно переходить от одного уровня увеличения к следующему.

Вопрос в том, насколько далеко можно постобработкой выйти за пределы оптики?.

Нинасколько. Если даже Вы имеете ввиду интерферометрию - то Вы ни в коем разе не покидаете пределов оптики - раздела физики, как известно.

[Stalky]

Эта система будет скорее всего не реализуема, поскольку точность знания координат КА намного превышает длину волны. Вопрос о раскрытии неопределенности.

в 3-м варианте идея в том, что мы все время работаем с одним и тем-же когерентным лучом - расщепляем, рассылаем по точкам, усиливаем, освещаем, принимаем отраженный, собираем в кучу. На борту "сборщика" имеем управляемые оптические линии задержни (допустим оптико-акустические), а управляются они отщепленными от все того-же луча отводками, направленными на отражатели на спутниках-ретрансляторах и полученными назад - разностью их фаз с исходящим пучком. Тогда координаты будут не важны. В "сферической в вакууме" идеальной системе работать должно ).

А что собственно должно получиться "в сферическом вакууме"? Речь Ваша ("мысля") явно идет об интерферометре. Но о каком? Интерферометре интенсивностей или о фазовом интерферометре?  Интерферометр интенсивностей, в общем случае, вообще никакого изображения не построит (ну, не умеет), для реализации фазового И. Вы должны передавать без искажений  картинку поля , т.е., световой поток, на общий детектор - повезет - получите интерференцию - ну и носитесь с ней... Чтобы получить(синтезировать) изображение поверхности Луны  Вам будет нужно еще пройтись по очень большому числу баз интерферометра. Гидразина хватит? Или проще космонавта с микроскопом на Луну доставить?

[november]

Я и имел в виду случай с опорными объектами.
То есть например, мы снимаем какую-то точку Луны с заведомо запредельным для данного телескопа увеличением и получаем мыло, а затем постобработкой вытягиваем картинку.
..

С мыла Вы мыло и получите

[dmdimon]

Вы должны передавать без искажений  картинку поля , т.е., световой поток, на общий детектор - повезет - получите интерференцию

Я вроде бы именно это и описал. А чтобы "везло" там упомянуты управляемые линии задержки и сферичность коня.

Чтобы получить(синтезировать) изображение поверхности Луны  Вам будет нужно еще пройтись по очень большому числу баз интерферометра. Гидразина хватит? Или проще космонавта с микроскопом на Луну доставить?

Тут я не понял, о чем вы пишете, можно пояснить? Про наполненность базы интерферометра? Ну так нигде нет ни слова о количестве спутников в этой системе - только о принципиальной возможности.

Я прекрасно отдаю себе отчет в том, что в реальной жизни это не будет работать - о чем и писал кстати.

[dmdimon]

С мыла Вы мыло и получите

Вы знаете, не все так просто. Причем не только в теории, но и на практике. Если параметры мыла известны - оно очень неплохо лечится. Естественно, ниже дифракционного предела.

[mefisto_x]

По мне так проблема дифракционного предела не выглядит не преодолимой скорее есть проблема неполноты информации, я имею в виду принцип параметрической неполноты

[dmdimon]

нет, ну есть и такое:
http://www.nature.com/ncomms/journal/v2/n3/full/ncomms1249.html
" achieve imaging resolution of

[Stalky]

По мне так проблема дифракционного предела не выглядит не преодолимой скорее есть проблема неполноты информации, я имею в виду принцип параметрической неполноты

Глубоко копаете , но весьма вероятно, что Вы правы. Но пока мы живем с той физикой какую имеем.

PS Правда ничего не знаю про квантовую оптику. Возможно, что там уже что-то нарыли.

[Stalky]

Вы должны передавать без искажений  картинку поля , т.е., световой поток, на общий детектор - повезет - получите интерференцию

Я вроде бы именно это и описал. А чтобы "везло" там упомянуты управляемые линии задержки и сферичность коня.

Чтобы получить(синтезировать) изображение поверхности Луны  Вам будет нужно еще пройтись по очень большому числу баз интерферометра. Гидразина хватит? Или проще космонавта с микроскопом на Луну доставить?

Тут я не понял, о чем вы пишете, можно пояснить? Про наполненность базы интерферометра? Ну так нигде нет ни слова о количестве спутников в этой системе - только о принципиальной возможности.

Я прекрасно отдаю себе отчет в том, что в реальной жизни это не будет работать - о чем и писал кстати.

Ну, раз понимаете, то вопросов нет, кроме одного - я действительно не понимаю как Вы собираетесь передать с КА на КА поле, т.е. световой поток с амплитудой и фазой, а не его квадрат, т.е. интенсивность(ясно, что при этом о фазе речь уже не идет)?

[dmdimon]

как Вы собираетесь передать с КА на КА поле, т.е. световой поток с фазой

Обратите внимание - сферический конь, активная лазерная подсветка...
может, с помощью идеальной зеркальной оптики?

[Stalky]

как Вы собираетесь передать с КА на КА поле, т.е. световой поток с фазой

Обратите внимание - сферический конь, активная лазерная подсветка...
может, с помощью идеальной зеркальной оптики?

До такой степени Идеальная зеркальная оптика - это уже какой-то "плоский конь в мировом эфире".

Вообще-то думал, что Вы при данном описании "конструкции" системы предложите как-то записывать на борту КА голограммы, а уж их как-то канализировать к месту сбора и обработки.

Или же все делать одним КА - последовательно записывать голограммы объекта съемки под разными ракурсами (за счет движения) и на их основе синтезировать суперапертуру  :roll:

[dmdimon]

Вообще-то думал, что Вы при данном описании "конструкции" системы предложите как-то записывать на борту КА голограммы, а уж их как-то канализировать к месту сбора и обработки.

Просто идеальную  оптику мне легче вообразить чем сверхскоростные голографические сенсоры

[dmdimon]

Stalky,  а ведь прототип такой системы существует в реальности:
http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-44-35-7621
"We investigate a technique known as synthetic-aperture imaging laser radar (SAIL), which employs aperture synthesis with coherent laser radar to overcome the diffraction limit and achieve fine-resolution, long-range, two-dimensional imaging with modest aperture diameters"
"We detail our laboratory-scale SAIL testbed, digital signal-processing techniques, and image results. In particular, we report what we believe to be the first optical synthetic-aperture image of a fixed, diffusely scattering target with a moving aperture." 2005 год
Кстати, я там по публикациям смотрю - тема поперла с 2009 года все активнее, появилась целая ветка публикаций и лабораторных установок в этом ключе.
И да, ваш вариант тоже реализован:
http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-49-12-2262
"By synthesizing large effective apertures through the translation of a smaller imaging sensor and the subsequent proper phasing and correlation of detected signals in postprocessing, holographic aperture ladar (HAL) systems seek to increase the resolution of remotely imaged targets. The stripmap HAL process was demonstrated in the laboratory, for the first time to our knowledge" 2010 год
http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-48-6-1168
"Holographic aperture ladar is a variant of synthetic aperture ladar that seeks to increase cross-range scene resolution by synthesizing a large effective aperture through the motion of a smaller receiver and through the subsequent proper phasing and correlation of the detected signals in postprocessing" 2009 год

[Stalky]

Stalky,  а ведь прототип такой системы существует в реальности:
http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-44-35-7621

Кстати, я там по публикациям смотрю - тема поперла с 2009 года все активнее, появилась целая ветка публикаций и лабораторных установок в этом ключе.
И да, ваш вариант тоже реализован:
http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-49-12-2262

http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?uri=ao-48-6-1168

Ну ясно же, что если что-то удалось в радиодиапазоне, то оптики не успокоятся до тех пор пока не расковыряют эти темы

Обзор "Апертурный синтез в оптике" аж за 74 год http://ufn.ru/ufn74/ufn74_12/Russian/r7412c.pdf

А вот эта статья, думаю, с учетом Вашего интереса к астровидео, будет Вам любопытна
http://www.physics-online.ru/PaperLogos/6372/6372.pdf

[dmdimon]

спасибо за ссылки, все такое ) Честно говоря, дока 74 года интереснее, хотя в принципе все это в разных местах я уже встречал. На всякий случай повторю - сама оптика - это не ко мне. Сенсоры - не совсем ко мне. Обработка - ко мне.

[Stalky]

Прошу прощения:

вот эта статья здесь уже где-то была?
http://www.thespacereview.com/article/1927/1

А то на сайте НРО материалы по 7,8,9 появились
http://www.nro.gov/foia/declass/mapping1.pdf

а по 11-м ещё, увы, нет.

[dmdimon]

о подсчете звездочек на погонах.
Это точно возможно, с разумными апертурами (сильно до метра), в настоящий момент этого еще нет - но работы ведутся:
Lab-Sponsored Research Achieves "First Light" on Intensity Correlation Imaging Telescope
http://www.wpafb.af.mil/news/story.asp?id=123097451

[Dims]

Какая-то "цифровая интерференция"? Они что, оцифровывают световую частоту???

[dmdimon]

Я вчера скачал работу Хайланда (погорячился, на самом деле Янга) и как раз читаю, в том числе описание установки там есть. Они в двух точках - стационарной и подвижной - оцифровывают сигнал с _однопиксельного_ датчика на частоте 10 МГц, постфактум данные свозят в одно место и обрабатывают. Насколько я успел разобраться - о синхронизации записи там вообще речь не идет, ее потом реконструируют.
Результат - нормальная растровая картинка, разрешение (грубо) упирается в отношение сигнал/шум на датчике и время накопления сигнала. Качество оптики безразлично, она вообще играет только роль фактора, ограничивающего область наблюдения.
В материалах есть примеры с симуляцией съёмки земли из космоса и расчеты системы для разрешения в метр с ГСО в частности, с индивидуальными апертурами если правильно помню - в 70 см - и их не очень много.

поправка - система описана не у Хайланда, а у Янга, у него-же моделирование
PHASE RETRIEVAL USING ESTIMATION METHODS FOR INTENSITY CORRELATION IMAGING
A Thesis by BRIAN THOMAS YOUNG
August 2010

[G.K.]

Старый наверно офигеет от такого.