[發明專利]多旋翼無人機機載成像光譜儀實時定標系統

有效

• 申請號: 201711302731.1
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108036856B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 郝鵬;杜杉;吳一輝;劉永順
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

本發明公開一種多旋翼無人機機載成像光譜儀實時定標系統，包括：光纖傳光系統、實時定標系統、地物測試系統；光纖傳光系統與實時定標系統連接，用于為實時定標系統提供太陽光；實時定標系統連接成像光譜儀，用于將光纖傳光系統傳入的太陽光導入成像光譜儀中進行光譜儀輻射定標；地物檢測系統包括：二次成像透鏡組、地物成像鏡頭，二次成像透鏡組位于地物成像鏡頭之上，地物檢測系統用于為實時定標系統中通過地物成像鏡頭對地面待測物成像再通過二次成像透鏡組將所成的像收集到光譜儀中進行圖像和光譜分析。本發明可實現針對成像光譜儀的實時定標工作，縮短無人機成像光譜儀定標時間間隔，具有較高的實時性和較為完善的體系。

技術領域

本發明涉及微小型無人機遙感信息獲取技術，尤其涉及一種多旋翼無人機機載成像光譜儀定標系統。

背景技術

隨著遙感、全球衛星定位系統、地理信息系統、微型計算機、通訊設備等技術的迅速發展，微小型無人機遙感技術平臺取得了很大的進展，農田作物信息的快速獲取與解析是開展精準農業實踐的前提和基礎，是突破制約中國精準農業應用發展瓶頸的關鍵。現有的航天、航空和地面遙感技術已廣泛應用于檢測農田作物的生長狀況，加強精準管理，提高農業生產效益。但航天、航空遙感技術存在運行作業成本高、操作困難、起降不方便、安全性低、較易受天氣影響等缺點。地面遙感技術應用于監測農田作物生長狀況的種類較多，獲取的數據量豐富，能夠較準確地獲取作物信息，應用較廣泛，但其監測范圍小且費時費力，難以實現快速大面積的作物信息監測，無法滿足精準農業發展的需求。

在當今現階段國內外無人機高光譜光譜儀輻射定標方法一般采用反射率基法的前提下，多數無人機高光譜儀定標具體實施方法如：無人機飛過我國現有的高光譜輻射特性靶標驗證場時通過光譜儀對驗證場采集的光譜數據和對當時的一系列大氣環境參數獲取代入輻射傳輸模型進行計算來實現對光譜儀在軌輻射定標；利用不同的輻射定標漫反射板收集太陽光作為定標光源并對光譜儀進行定標；在無人機起飛前首先對機載光譜儀進行輻射定標，此方法只能實現一個工作流程單次定標；利用兩個型號完全相同的光譜儀一個位于無人機上進行地面圖像光譜信息的獲取，另一個在地面對光譜儀輻射定標通過兩個光譜儀之間的數據傳遞進行同步定標，此方法沒有考慮在空中飛行的無人機所處的環境因素實時性不好。總體來說以上方法實時性均不是很好，有很大局限性。

發明內容

本發明提供一種多旋翼無人機機載成像光譜儀實時定標系統，用以提高微小型無人機高光譜光譜儀絕對輻射定標的實時性和靈活性。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種多旋翼無人機機載成像光譜儀實時定標系統，包括：光纖傳光系統、實時定標系統、地物測試系統；

所述光纖傳光系統與所述實時定標系統連接，用于為所述實時定標系統提供太陽光；

所述實時定標系統連接所述成像光譜儀，用于將所述光纖傳光系統傳入的太陽光導入所述成像光譜儀中進行光譜儀輻射定標；

所述的地物檢測系統包括：二次成像透鏡組、地物成像鏡頭，所述二次成像透鏡組位于所述地物成像鏡頭之上，所述的地物檢測系統用于為所述實時定標系統中通過所述地物成像鏡頭對地面待測物成像再通過二次成像透鏡組將所成的像收集到所述成像光譜儀中進行圖像和光譜分析。

所述光纖傳光系統包括：太陽光聚光器、耦合裝置、傳光光纖、照明系統；

所述太陽光聚光器安裝于多旋翼無人機最頂端，通過所述耦合裝置與所述傳光光纖連接，所述太陽光聚光器用于將收集多旋翼無人機機頂上空的太陽光并會聚到所述傳光光纖中；

所述耦合裝置位于所述太陽聚光器與所述傳光光纖中間，用于將所述太陽光聚光器收集到的太陽光耦合到所述傳光光纖中；

所述傳光光纖用于引入收集到的太陽光；

所述照明系統用于發出所述傳光光纖引入的太陽光。