人类对于飞行的梦想与生俱来,无人机的发展必定越来越好。无人机被称为航拍航测利器,光电探测仪的功劳无可替代。UP-13系列光电探测仪是应用陀螺稳定技术,提供稳定的光学图像的一种光学探测设备。系统包含可见光摄像机或可见光和红外摄像机,具备隔离载体运动保持瞄准线在惯性空间角度稳定的功能,具备对地面目标进行锁定凝视观察和对动态目标的锁定跟踪功能。如果和相应的定位设备配合,还具备目标位置坐标计算功能。系统可搭载于无人直升机、固定翼飞机、车辆等各种运载平台,用于管线巡查、搜救、缉私、安全、环境监测、森林防火等领域。
2 系统组成l 稳定平台结构组件:为两轴结构,容纳各光学探测器及伺服执行组件,将光电探测仪连接为一个整体。稳定平台结构组件还包括伺服执行组件,如:陀螺、角度传感器、电机等。
l 红外热像仪:用于利用红外图像对目标进行搜索和跟踪,具有中、小两个视场可供切换。能向外输出红外视频信号,可根据指令实现视场的切换、调焦、增益和亮度调整功能。还可以通过通讯口对外返回当前工作视场角大小。
l 可见光摄像机:用于对目标进行观测的连续变焦彩色可见光摄像机。能向外输出可见光视频信号,可根据指令实现变焦、调焦等功能。可以通过通讯口对外返回当前工作视场角大小。
l 通讯/伺服控制板:完成探测仪相对于惯性空间运动的速度采样和角位置采样;根据控制指令运行相应的控制算法,以控制稳定平台实现各种运动,包括稳定、随动、自动跟踪等。同时完成指令通讯的转发。
l 视频跟踪器:根据成像系统传来的图像,计算出目标相对光轴的偏差,并将偏差计算结果输出给通讯/伺服控制板以控制探测仪将瞄准线始终指向目标。这一功能又称为凝视功能。
3 主要功能UP-13系列光电探测仪具有以下主要功能:
1) 能提供红外与可见光视频图像,对地面、海上和空中目标进行昼夜搜索、监视;
2) 具有在运动载体上对方向和俯仰进行稳定控制的功能;
3) 能人工操作瞄准线运动,锁定目标并对目标进行自动跟踪;
4) 能按照预定的路径,自动搜索由操作员指定的区域;
5) 能进行在线零位校准、光轴十字线调整、漂移修正等维护操作。
4 性能指标4.1 热像仪1) 类型:非制冷焦平面(FPA)探测器
2) 光谱带宽:8~12μm;
3) 像元数:384×288;
4) 噪声等效温差(NETD):50mk;
5) 视场:15.6o×11.7o(水平×垂直);
6) 作用距离:环境温度25℃,相对湿度80%,能见度大于25Km
目标
| 目标尺寸(m)
| 探测距离(Km)
| 识别距离(Km)
| 人
| 0.5×1.8
| 0.8
| 0.3
| 车辆
| 2.3×2.3
| 1.8
| 0.6
| 普通建筑
| 10×10
| 6
| 2
| 4.2 可见光摄像机1) 工作波段:0.4~0.9μm;
2) 类型:1/4″彩色CCD
3) 像元数:752×576;
4) 视场:4.6o×3.45o(水平×垂直);
46o×34.5o(水平×垂直);
5) 作用距离:目标对比度30%,能见度大于25Km
目标
| 目标尺寸(m)
| 探测距离(Km)
| 识别距离(Km)
| 人
| 0.5×1.8
| 2
| 0.75
| 车辆
| 2.3×2.3
| 3
| 1.5
| 普通建筑
| 10×10
| 12
| 5
| 4.3 稳定平台1) 两轴稳定平台;
2) 工作角度范围:方位+170°~-170°,俯仰-90o~+90o;
3) 跟踪速度、加速度:
最大角速度≥90o/S;
最低平稳角速度≤0.01o/S;
最大角加速度≥100o/S2;
4) 稳定精度:
瞄准线双向稳定,随机误差≤0.02 o(1σ);
4.4 视频跟踪器1) 跟踪模式:相关跟踪/形心跟踪;
2) 相关跟踪跟踪框调整范围:16×16~128×128;
3) 相关跟踪搜索区范围:64×64;
4) 偏差数据输出频率:50Hz;
5) 偏差数据输出精度:1像素;
4.5 通讯接口1) RS-422数据通讯接口;
4.6 系统供电1) 直流9V~16V;
2) 功耗:常值≤20W,峰值≤80W。
4.7 物理数据1) 光电探测仪重量:≤1.5kg
2) 视频跟踪电子盒重量:≤0.3kg。
4.8 环境条件1) 工作温度:-20℃~ +65℃;
2) 工作湿度:相对湿度5%-95%,非结露。
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