组合相机无人机系统
发布时间: 2018-02-24 10:46
该组合相机无人机成像系统是由南京禾谱航空科技有限公司自主研发的专业级无人机遥感系统。飞行平台为公司自主开发的六旋翼无人机HP6900，该平台有着飞行稳定、抗风性强、续航时间长等优点。无人机可搭载的传感器分别为：可见光相机；热红外成像仪；多光谱传感器。根据用户需要安装合适的传感器，一次飞行即可获得诸多数据，方便快捷。
组合相机无人机系统
一、系统简介
该组合相机无人机成像系统是由南京禾谱航空科技有限公司自主研发的专业级无人机遥感系统。飞行平台为公司自主开发的六旋翼无人机HP6900，该平台有着飞行稳定、抗风性强、续航时间长等优点。无人机可搭载的传感器分别为：可见光相机；热红外成像仪；多光谱传感器。根据用户需要安装合适的传感器，一次飞行即可获得诸多数据，方便快捷。
二、组合相机无人机机载平台
稳定轻巧。HP6900采用V型6旋翼设计，主要结构部件均采用质量强度比高的碳纤维复合材料，在保证机身结构强度、刚度的同时大幅减轻重量。机身结构的系统性能兼容Pixhawk多旋翼飞控。快速的响应频率能获得流畅的操纵感，更轻的质量使飞机的续航时间进一步加长。
便携易用。所有的机臂均可向下折叠、配合1552折叠浆，可使整机运输体积最小化，装入定制专用的运输箱，方便携带，同时保证飞机不受损坏。
组合相机无人机搭载平台具体参数如表2。
表2 六旋翼无人机技术参数
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飞 控 |
Pixhawk／DJI A３ |
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飞行平台 |
HP6900 |
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轴 距 |
900mm |
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电池动力 |
22000mAh |
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云台系统 |
TAROT 3D／DJI |
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续航时间 |
28min |
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起飞重量 |
3.5kg |
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最大载重 |
8.2kg |
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可画航点数 |
无限个 |
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飞行模式 |
定位模式(P-Mode) 姿态模式(A-Mode) 功能模式(F-Mode) 手动模式(M-Mode) |
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保护功能 |
失控保护、低电压保护、高度、距离限制（电子围栏）、特殊区域飞行限制、输出动力缺失保护、动力保护。 |
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拍照功能 |
手动、自动双模式拍照 |
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尺寸 |
轴距900mm高度600mm |
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GPS |
RTK GPS, 厘米级精度 |
三、机载传感器
（1）可见光传感器，目前支持的可见光相机有：DJI X3云台相机、DJI X5云台相机、Sony-QX1微单相机。相机详细参数如下：
Sony-QX１相机参数
注：如需使用DJI X3云台相机、DJI X5云台相机则必须使用DJI A３飞控
（2）热红外传感器 Tau 2 是 FLIR Tau 系列长波红外非制冷热成像相机机芯的最新一代产品。Tau 2 具有以下两个重要突破：增强型电子器件用于改善图像处理；以及FLIR 的 336×256，17μ-像元间距传感器格式。Tau 2 和第一代的 Tau 相机在外形或安装上没有差异。升级了的 Tau 2 电子器件提供计划定期发布的附加功能和性能。Tau 2结构坚固，热成像效果稳定可靠，是UAV, UGV, 手持和安防应用的理想之选。镜头可选，具体有：7.5 mm、9 mm、13 mm、19 mm、25 mm、3 5mm、50 mm、60 mm、100mm。详细参数如表1所示。
表1热红外成像传感器详细指标
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概述 |
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Tau2 640 |
Tau2 336 |
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红外探测器 |
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非制冷型氧化钒(VOx)微测辐射热计 |
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场景动态范围(并附倍增介绍) |
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-25 至 +135 °C (高倍增) |
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FPA / 数字视频显示格式 |
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640 × 512 |
336 × 256 |
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模拟视频显示格式 |
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640 × 480（NTSC）；640 × 512 （PAL） |
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像素间距 |
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17μm |
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波长范围 |
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7.5 - 13.5 μm |
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场景范围（高增益） |
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-25°C 至 +135°C |
-25°C 至 +100°C |
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场景范围（低增益） |
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-40°C 至 +550°C |
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物理特性 |
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Tau2 640 |
Tau2 336 |
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尺寸（不含镜头) |
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45mm(长)x45mm(宽)x 6mm(厚) |
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图像处理与显示控制 |
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Tau2 640 |
Tau2 336 |
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NTSC/PAL（现场可切换） |
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支持 |
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图像优化 |
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支持 |
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数字细节增强 |
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支持 |
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数字变焦 |
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2倍、4倍 和 8倍 |
2倍、4倍 |
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连续变焦 |
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支持 |
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数字视频 |
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Tau2 640 |
Tau2 336 |
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LVDS（14位或8位） |
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支持 |
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CMOS（14位或8位） |
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支持 |
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BT.656（8位） |
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支持 |
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接口 |
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Tau2 640 |
Tau2 336 |
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主要电气连接器 |
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50针日本广赖（Hirose）连接器 |
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输入电源电压 |
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4.0 - 6.0 VDC |
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功耗，稳定状态下（约0.5s快门事件期间最大2.5W） |
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<1.2 W |
~1.0 W |
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兼容RS-232通信标准 |
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57,600 & 921,600 波特 |
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环境参数 |
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Tau2 640 |
Tau2 336 |
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工作温度范围 |
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-40°C 至 +80°C |
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非工作温度范围 |
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-55°C 至 +95°C |
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抗温度骤变性 |
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5°/分钟 |
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（3）多光谱传感器
1. RedEdge多光谱成像传感器：蓝、绿、红、红边、近红外五波段（5通道）多光谱成像，每像素8cm@120m高度，图像获取速率为每秒1次全部5个波段，12比特RAW，视场角47.2°，SD卡存储带地理标签的多光谱图像，并且配有光照传感器可以自动消除数据采集时间内光线变化对图像的影响。
2. ADC Micro 微型多光谱系统：绿、红、近红外三波段多光谱成像（520nm-920nm），配备POS数据采集模块，可以实现图像采集时刻POS数据的同步获取，每像素4.6cm@120m高度，SD可存储无损RAW格式图像。
RedEdge多光谱成像传感器 ADC Micro 微型多光谱系统
四、组合无人机系统照片
图1 热红外、可见光组合无人机系统
五、组合相机无人机系统用途
组合相机无人机系统应用领域很多，如表3所示。
表3 组合相机无人机系统应用
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行业 |
应用 |
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农业 |
监测农作物LAI，水分亏缺， 农业病虫害及胁迫监测评估预警 农作物播种面积与长势监测和农情监测 农业灾害监测评估 作物种植面积监测、产量预估 |
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测绘 |
生成数字正射影像图、实景三维模型 |
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航拍 |
生成视频、照片 |
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环保 |
生态环境调查监测、污染物排放监测、污水排放监测 |
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水利 |
水资源监测规划管理 |
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土地确权 |
地理信息系统 |
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林业 |
森林火灾监测 |
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动植物保护区 |
野生动物及其栖息地调查监测评估 湿地资源调查监测评估、自然保护区管理等 |
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电力 |
火电厂火灾监测，变电站设备监测，太阳能电池板检测 |
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煤矿 |
煤场火灾隐患监测，煤矿透水检测 |
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交通 |
道路监测，铁路高架接触网悬链监测 |
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能源 |
钻井平台火焰检测，大气污染物排放监测，污水排放监测 |
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安防 |
机场安全热报警系统，边防安全监测，沿海监测 |
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科研 |
火山研究，燃料电池研究，氧气瓶充气安全研究，文物保护与修复应用，运动装备研究 |
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户外活动 |
野生动物监测，珍稀物种保护 |
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消防 |
定位热点和失踪的目标 |
