2024年9月雙利合譜高光譜相機(jī)搭載在縱橫CW-100大載重混合動(dòng)力垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)共同完成高光譜遙感成像飛行測(cè)試，任務(wù)取得圓滿成功。借助縱橫此大載重的飛行平臺(tái)，江蘇雙利合譜科技有限公司的機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)*次實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)航時(shí)、大面積、高海拔、高溫差環(huán)境下（400~1700 nm可見(jiàn)-近紅外）固定翼推掃飛行測(cè)試，相機(jī)核心指標(biāo)得到充分印證。同時(shí)，對(duì)采集的航帶高光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接、校正（大氣、反射率等）和分類識(shí)別等處理也同步達(dá)到預(yù)期目的。此次飛行測(cè)試，合作雙方充分利用了各自優(yōu)勢(shì)（包括搭載平臺(tái)的選擇、采集通訊控制的串聯(lián)以及數(shù)據(jù)處理等），為更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)遙感、環(huán)境監(jiān)測(cè)、地質(zhì)勘探、地震救災(zāi)等應(yīng)用領(lǐng)域提供了基于高光譜成像的技術(shù)支撐。
型號(hào) | GaiaSky-mini-VPos | GaiaSky-mini-NPos | |||
機(jī)載高光譜相機(jī)參數(shù) | 光譜范圍 | 400-1000（nm） | 900-1700（nm） | ||
光譜分辨率 | 3.5 nm（mean） | 8 nm（mean） | |||
空間通道數(shù) | 1200 | 640 | |||
光譜通道數(shù) | 128（1X），224（2X） | 224（1X），112（2X） | |||
光譜采樣間隔 | 4.7nm@128 | 2.7nm@224 | 3.5nm@224 | 7nm@112 | |
成像鏡頭 | 23 mm | 17.5 mm | |||
圖像位深 | 16bit | 12 bit | |||
輸出接口 | USB 3.0 | USB 3.0 | |||
工作電壓 | 12 v | 12 v | |||
功率 | 45 w | 60 w | |||
機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)參數(shù) | 拍攝方式 | 固定翼模式推掃 | |||
搭載平臺(tái) | 縱橫CW-100 | ||||
飛行高度 | 500 m | ||||
橫向視場(chǎng)角 | 19°@23 mm | 39°@17.5 mm | |||
橫向視場(chǎng)寬度 | 169 m | 356 m | |||
空間分辨率 | 0.14 m | 0.55 m | |||
存儲(chǔ) | 2 T | 2 T | |||
重量 | 1.6 kg | 1.8 kg | |||
GNSS系統(tǒng) | 姿態(tài)精度 | 0.008°(1σ) | |||
航向精度 | 0.038°(1σ) | ||||
IMU數(shù)據(jù)頻率 | 200 HZ | ||||
無(wú)人機(jī)參數(shù) | 機(jī)身長(zhǎng)度 | 3.03 m | |||
經(jīng)濟(jì)巡航速度 | 110-130 km/h | ||||
起飛海拔 | ≥3500 m | ||||
續(xù)航時(shí)間 | ≤480 min | ||||
任務(wù)載荷 | ≤20 kg | ||||
任務(wù)艙尺寸 | 840×420×380 mm | ||||
圖：400-1000 nm高光譜相機(jī)
新一代無(wú)人機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)，在高光通量、高傳遞效率的前置光路下能夠使具備高采集幀頻的SCMOS探測(cè)器輸出高信噪比、高空間、高光譜分辨率、高精準(zhǔn)度的高光譜數(shù)據(jù)。滿足固定翼類飛行模式實(shí)現(xiàn)外置推掃拍攝需求，多種應(yīng)用模式可實(shí)現(xiàn)有限區(qū)域和大面積區(qū)域的遙感成像。高精準(zhǔn)度的慣導(dǎo)、POS、高清相機(jī)則又能為數(shù)據(jù)的拼接、校準(zhǔn)、修正提供支持。*有的輔助攝像頭構(gòu)造能夠使地面上被測(cè)區(qū)域的狀況，通過(guò)無(wú)線圖傳實(shí)時(shí)的回傳到地面。而數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)校準(zhǔn)和反演結(jié)果的實(shí)時(shí)快速輸出并反饋至地面，對(duì)于快速確定目標(biāo)信息；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)評(píng)估；水、溢油、土地沙漠化等環(huán)境監(jiān)測(cè)；軍事偽*識(shí)別；生態(tài)多樣性評(píng)估等方面應(yīng)用需求提供完整的解決方案。
光路設(shè)計(jì)：從光譜儀設(shè)計(jì)到系統(tǒng)集成、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用等形成一條完整的產(chǎn)品鏈。
增穩(wěn)云臺(tái)：自主設(shè)計(jì)的增穩(wěn)云臺(tái)使得GaiaSky系列無(wú)人機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)適用于多種類型固定翼類無(wú)人機(jī)。
采集軟件功能：空間分辨率高、光譜通道多、光譜分辨率高，適合大面積目標(biāo)圖像采集；快速實(shí)時(shí)校準(zhǔn)為用戶在線輸出反演、分類識(shí)別等結(jié)果，為行業(yè)應(yīng)用快速做成決策判斷。
強(qiáng)大的校準(zhǔn)功能：光譜校準(zhǔn)、輻射度校準(zhǔn)、均勻性校準(zhǔn)、鏡頭校準(zhǔn)、反射率校準(zhǔn)等；
幾何精校正軟件：自主研發(fā)的高精度幾何精校正軟件內(nèi)置多種先進(jìn)的幾何及數(shù)據(jù)修正算法可完成任意面積的圖像拼接，獲取空間、光譜高度精準(zhǔn)的測(cè)試數(shù)據(jù)。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：特*的監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)提供現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境狀況，形成“所見(jiàn)及所得"。
應(yīng)用方向：植被病蟲(chóng)害的監(jiān)測(cè)、火焰火點(diǎn)的監(jiān)測(cè)、目標(biāo)的偽*識(shí)別、地質(zhì)礦石探勘、水體污染（油料泄露）監(jiān)測(cè)。
圖：900-1700 nm高光譜相機(jī)
新高靈敏度 InGaAs 探測(cè)器，在積分時(shí)間非常小的情況下能夠獲取非常好的信號(hào)。在高速采集數(shù)據(jù)的同時(shí)能夠保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測(cè)量，探測(cè)器幀速可通過(guò)相機(jī)的 Binning 設(shè)置來(lái)提高。獨(dú)*的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高效的通訊方式、友好的采集控制界面。軟件、硬件觸發(fā)等功能方便系統(tǒng)的控制和用戶的二次開(kāi)發(fā)。
原始數(shù)據(jù)展示
可見(jiàn)光 紅外
參數(shù) | 可見(jiàn)/近紅外 | 近紅外 |
波長(zhǎng)范圍 | 400-1000 nm | 900-1700 nm |
光譜分辨率 | 3.5 nm | 8 nm |
波段數(shù) | 128 | 224 |
鏡頭焦距 | 23 mm | 17.5 mm |
探測(cè)器像元大小 | 9.97 µm | 15 µm |
飛行高度 | 500 m | |
飛行面積 | 6 km2 | |
空間分辨率 | 0.14 m | 0.55 m |
無(wú)人機(jī)高光譜系統(tǒng)獲取影像過(guò)程中農(nóng)戶可以選擇不同的植被指數(shù)來(lái)反映作物成長(zhǎng)情況和疾病。植被指數(shù)如歸一化植被指數(shù)(GNDVI)、可見(jiàn)光大氣阻抗指數(shù)(VARI)比值植被指數(shù)(RVI)、土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)(OSAVI)。也可以選擇直接反映作物指標(biāo),如葉片氮磷鉀含量、葉綠素含量、葉面積指數(shù)、P含量、K含量。用戶也可以根據(jù)需要自定義植被指數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)演示。
NDVI植被指數(shù) | 比值植被指數(shù) |
紅邊歸一化植被指數(shù) | 地物分類 |
紅外：
歸一化紅邊指數(shù) 水份脅迫指數(shù)
物種分類
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