多旋翼无人机近地遥感光谱成像装置研制
【摘要】 为了满足多旋翼植保无人机悬停、定速飞行2种作业模式下近地遥感的需求，该文设计了一套液晶光谱成像装置。首先，通过硬件、软件开发，实现了装置采集模块、控制模块和通信模块3部分的协同工作。其中，采集模块由16位CCD灰度相机、消色差镜头、液晶可调滤光器以及UV镜组成，控制模块由微电脑处理器和USB连接器组成，通信模块由数传、北斗定位系统和地面工作站组成。由5V3A电源供电。开发相应软件实现各硬件模块之间的协同控制，以及数据处理的功能。数据处理功能既可用于拍摄前装置的参数调节，又可单独用于光谱图像分析。基于本装置的数据采集方法，实现了光谱图像采集与旋翼无人机2种飞行模式的匹配。通过室内模拟飞行试验和田间试验，对装置性能进行测试。结果显示装置可获得清晰的光谱图像，光谱范围400~720nm，光谱间隔最高可达到2nm，空间分辨率1392×1040，且光谱连续平滑、特征稳定可靠。本装置基于面阵分光原理，采用密接耦合光路设计、核心器件同步触发技术，结构紧凑、抗震性好、稳定度高，适合植保作业，有望应用于精准农药喷施、作物处方图生成等多个领域。
