Нестандартная задачка.

[Mihail Sedyh]

При длине фюзеляжа в 1,2 метра и размахе 1,5 метра на расстоянии 7-8 километров модель будет иметь угловые размеры, если я не ошибаюсь, 20 – 40 секунд.

  Мне кажется, угловой размер Вашего "лайнера" , на этом расстоянии, будет несколько больше.

Более-менее верно. Я бы сказал 25-45"...
Если принять, скажем 30", то на 098 матрице (пиксель 5,6мкм) в метровом фокусе, изображение займет где-то 25 пикселей (если чего не попутал). В принципе, этого достаточно для определения положения объекта в пространстве, особенно при наличии специальной контрастной окраски.
Но дальше все начинает зависеть от средней скорости перемещения. Требуемая выдержка может оказаться слишком короткой и не будет хватать чувствительности, а поле зрения недостаточным для ручного ведения.
Так какова скорость? 

ЗЫ Может быть интересной вот эта тема https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,20528.0.html - наиболее близкая астрономическая задача.

ЗЗЫ Кроме того такое расстояние в приземном слое может давать довольно низкий контраст, да и турбуленция может сильно сказываться. В первую очередь надо определяться с монтировкой системой ведения и камерой - конкретную трубу можно подбирать в последнюю очередь...

[Mihail Sedyh]

....я постарался внимательно изучить тему "Изображение МКС". Сознаюсь честно, больше часа я не смог себе позволить.  Однако, насколько я себе представил, кроме примерно совпадающих угловых размеров объектов наблюдения, более ничего общего я не нашёл....

Общее - наблюдение маленького (требующего большого увеличения = маленькое поле зрения) объекта, который быстро (в сравнении с полем зрения) перемещается. Это является основными сложностями, а не обработка.

... я не знаю, что такое "098 матрица", а также не могу представить себе предмет на экране размером в 25 пикселей.

SONY ICX098al - одна из наиболее распространенных и дешевых ПЗС матриц с прогрессивной разверткой, 640х480 пикселей, 5,6х5,6мкм/пиксель. Примерный размер модели см. ниже(в идеальном качестве).

Контрастная окраска, конечно имеет место. Это красный цвет модели на фоне голубого неба.

Я имел в виду в основном определение по окраске положения модели в пространстве, а не детектирование на фоне неба. В смысле различать брюхо-спину, нос-хвост, крыло-фюзеляж и т.д.

Если принять в ТЗ скорость 40км\ч, то модель будет за секунду пролетать примерно 10 собственных размеров. Приняв для 098 матрицы в 1000мм фокусе допустимое размытие от скорости 2,5пикселя получим выдержку порядка 1\100с и пролет поля зрения неподвижной трубы за 2-3с. Не сказать, чтоб требования были запредельные, но они довольно высоки, да и "наводчику" скучать не придется...
По камере я бы порекомендовал что-то на упомянутом выше типоразмере матриц Basler Ace, DMK/DBK21, Fire-i, NexImage, вебки типа Phillips 900 и т.д.  Также можно присмотреться к КМОП-матрицам большего размера (поле будет больше) - они обычно дешевле, но надо бы проверить чувствительность... Например, есть проверенный вариант EVS-135...
Насчет ч\б камер. Чувствительность и разрешение у них выше, но собственная чувсвительность матриц сдвинута в ИК-область. В результате небо будет выглядеть существенно темнее, а красные объекты светлее, чем визуально - при опреленных обстоятельствах модель может слиться с фоном... Кроме того рефракторы (телескопы с линзами, а не зеркалами) обычно не исправлены в ИК- диапазоне и изображение может быть несколько менее качественным. Поэтому надо применять ИК-блок фильтр.
Еще момент. Все телескопы дают перевернутое изображение. Наврятли пилот сможет в реальном времени в мозгу делать обратное преобразование, скорее у него будет нервный срыв... Поэтому будет нужна оборачивающая призма, которая потребует увеличенного выноса фокуса за пределы трубы. Это надо учитывать при выборе модели.
По трубе. Я бы однозначно рекомендовал рефрактор. Диаметр порядка 80-100мм, фокусное 600-1000.
Ну и по монтировке. Позе зрение будет существенно меньше 30' (р-р Луны или Солнца). Механическое ведение будет приводить к заметному дрожанию\прыганию изображения. На мой взгляд удобнее вести моторами с пульта.

[Mihail Sedyh]

Сетап и параметры снимка можно?

[Mihail Sedyh]

Я бы сказал, что судя по снимку, для уверенного определения положения в пространстве объекта размером 1,2х1,5м с 7-8км  надо увеличивать фокусное расстояние минимум в 5-6 раз....

[Mihail Sedyh]

Вы не хотите рассмотреть вариант с выносными наблюдательными пунктами по трассе полёта, или это не реализуемо организационно?

Я так понял, что основная дистанция будет по вертикали....

Астрономы оценивают вебку по чувствительности, а Вам это не нужно (у Вас день), так что берите любую.

Низкая светосила из-за требуемого масштаба изображения и короткие выдержки из-за высокой скорости движения все же предъявляют определенные требования к чувствительности даже при дневной съемке...

[Mihail Sedyh]

Картинки не несут никакой информации без указания сетапа и параметров съемки.

[Mihail Sedyh]

Вебер не надо точно....
Никакого отдельного объектива/окуляра для камеры не надо. Она устанавливается в главном фокусе, т.е. между объективом телескопа и матрицей никакого стекла больше нет. Размер объекта (в радианах) умножается на фокусное расстояние объектива телескопа и делится на размер пикселя камеры - получается размер объекта в пикселях. Что понадобиться точно - переходник с C/CS-mount на гладкую окулярную посадку 1,25". Ориентируйтесь все же на VAC-135. Серия VSC лучше по чувствительности, но матрицы черезстрочные  - будет гребенка.
Могу порекомендовать присмотреться к трубе ТАЛ-75R (НПЗ, объектив 75мм, фокусное расстояние 600мм). За светосильными системами особо гнаться не стоит - чем меньше фокусное расстояние при том же диаметре объектива, тем хуже качество изображения. Также не стоит гнаться за совсем дешевыми вариантами - качество механики (фокусера) оставляет желать лучшего.
Если габариты трубы очень важны, то можно попробовать использовать хороший искатель диаметром 50-60мм с линзой Барлоу (увеличивает эквивалентное фокусное расстояние), но это на пределе и потребуются значительные переделки...
Все ИМХО.

ЗЫ На брахолке иногда проскакивают интересные варианты.

[Mihail Sedyh]

Тал-75 лучше покупать непосредственно на заводе, или в представительствах. Монтировка от него Вам не нужна ни разу. Отдельно труба должна стоить в районе 7000 р. (ну может сейчас чуть больше).
Представители НПЗ на форуме Agas и Lev Parko.

ЗЫ VEC-245 может тормозить.... 135-я - проверенный вариант.

[Mihail Sedyh]

Agas-a зовут Анатолий Агеев.