[發明專利]一種無人機載SAR低空數據采集系統

在審

• 申請號: 201810367583.X
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108445482A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 李長春;都偉冰;馬春艷;王雙亭;牛海鵬
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86;G01S19/48;G01S19/49;G01C21/16
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

本發明提供了一種無人機載SAR低空數據采集系統，通過采用無人機系統、SAR數據采集系統、地面差分定位系統組成無人機載SAR低空數據采集系統，將Mini SAR傳感器以及GPS、INS集成在無人機平臺上，可實現無人機SAR采集系統體積小、重量輕、成本低、機動靈活、作業效率高，且高精度SAR數據采集。

技術領域

本發明屬于無人機技術領域，具體涉及一種無人機載SAR低空數據采集系統。

背景技術

合成孔徑雷達（SAR）是一種具備距離向高分辨和方位向高分辨能力的成像雷達。它利用以多普勒頻移理論和雷達相干為基礎的合成孔徑技術，突破了真實孔徑天線對方位向分辨率的限制，與脈沖壓縮技術相結合，實現了遠距離目標的二維高分辨率成像，從而能夠獲得大面積的高分辨率雷達圖像。目前，SAR對地遙感觀測技術主要有星載SAR和機載SAR兩種方式。

對于星載SAR，由于衛星的地面覆蓋周期較長，單次飛行觀測任務的時效性較差，因此，在突發事件、應急救援等方面不能滿足快速部署的時效性要求；同時，星載SAR設備的研發和使用費用很高、調用衛星進行對地觀測也需要專業的技術人員等因素，造成了使用高分辨率SAR圖像的成本極高，所以在很多民用領域，星載SAR的高成本嚴重限制了其進一步在各個行業的推廣和應用。

對于機載SAR，由于傳統的SAR具有體積較大、重量較重等缺點，SAR成像質量對飛行平臺的要求較為嚴格。飛行任務對飛行平臺的載重量、飛行時間、飛行高度等因素的要求也進一步限制了SAR在不同飛機上的使用和普及，因此，機載SAR的飛機平臺目前主要集中在大中型有人機和部分無人機上。雖然機載SAR相較于星載SAR，觀測時效性方面得到了提高，但使用成本和系統復雜度也得到降低，但是，飛行平臺（有人機和無人機）的駕駛、操作、使用、保養、空域審批、氣象條件等因素也提高了SAR圖像的獲取成本，降低了SAR的部署靈活性；同時成本高、體積重量大。因此，傳統機載SAR的遙感圖像獲取手段不能滿足部分行業應用在低成本、高靈活性、使用簡單的要求。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種無人機載SAR低空數據采集系統。

本發明采用如下技術方案：

一種無人機載SAR低空數據采集系統，其特征在于：無人機系統、SAR數據采集系統、地面差分定位系統；

所述無人機系統包括無人機平臺、飛控系統、Mini SAR載荷平臺；

其中，所述無人機平臺，包括位于所述無人機主軸前段的發動機，位于所述無人機主軸中部的變速箱，位于所述無人機主軸尾端的尾翼；所述發動機與所述變速箱通過傳動皮帶連接；

所述飛控系統包括自動駕駛儀和地面控制系統，其中，所述自動駕駛儀與舵機相連，位于變速箱后方，且固定于所述無人機主軸中部；所述自動駕駛儀連接固定于所述無人機主軸后端的第一GPS；

所述Mini SAR載荷平臺位于所述無人機平臺的最前端，連接支架位于所述無人機平臺主軸上，且所述連接支架上放置Mini SAR載荷主板；

所述SAR數據采集系統包括固定在Mini SAR載荷主板下端的Mini SAR主機、通過第一信號線與所述Mini SAR主板連接的第一天線模塊、固定于Mini SAR載荷主板后方的慣性導航儀INS，所述慣性導航儀INS通過第二信號線與所述Mini SAR主機連接；固定于所述無人機平臺主軸后方、所述尾翼前方的第二GPS，所述第二GPS通過第三信號線連接到所述MiniSAR主機。

優選的，在本發明中，所述自動駕駛儀包括CPU模塊、方位高度計、加速度計、電源模塊，第二天線模塊，其中，所述第二天線模塊用于所述自動駕駛儀與所述地面控制系統之間數據傳輸。

優選的，在本發明中，所述第一GPS與所述方位高度計連接。