专利汇可以提供一种基于无人机的多角度地表光谱自动测量系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于无人机的多 角 度地表 光谱 自动测量系统及方法,包括:无人机、光谱 云 台、光谱仪、GPS和触发装置;无人机又包括飞控系统;光谱仪固定安装在无人机底部,光谱云台安装在光谱仪侧面,用于保证无人机飞行过程中光纤 探头 始终竖直向下或者与竖直方向保持固定夹角;触发装置安装在光谱仪的测量 开关 上,根据飞控系统的指令,触发装置对测量开关进行触发,令光谱仪工作;GPS装在无人机上,用于无人机的 定位 和导航。本 发明 可实现遥感器场地定标及真实性检验等的野外地物光谱自动化快速测量,也可实现对地物在不同方位角和不同观测天顶角的多角度光谱测量。,下面是一种基于无人机的多角度地表光谱自动测量系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于无人机的多角度地表光谱自动测量系统,其特征在于包括:无人机、光谱云台、光谱仪、GPS和触发装置;无人机又包括飞控系统;
光谱仪固定安装在无人机底部,光谱云台安装在光谱仪侧面,用于保证无人机飞行过程中光纤探头始终竖直向下或者与竖直方向保持固定夹角;触发装置安装在光谱仪的测量开关上,根据飞控系统的指令,触发装置对测量开关进行触发,令光谱仪工作;GPS装在无人机上,用于无人机的定位和导航;
所述光谱云台包括翻滚控制舵机(1)、俯仰控制舵机(2)、白板控制舵机(3)、姿态传感器(4)、白板(5)、光纤插孔(6)、安装架(7)、第一连接件(8)、第二连接件(9)和第三连接件(10);
安装架(7)的顶部固定在光谱仪侧面上,安装架(7)的底部悬空,翻滚控制舵机(1)安装在安装架(7)的底部,俯仰控制舵机(2)通过第一连接件(8)与翻滚控制舵机(1)连接,白板控制舵机(3)安装在第二连接件(9)的一端,姿态传感器(4)和光纤插孔(6)安装在第二连接件(9)的另一端,第二连接件(9)的中间部位与俯仰控制舵机(2)连接在一起,白板控制舵机(3)通过第三连接件(10)与白板(5)连接;光谱仪上引出的光纤探头固定在光纤插孔(6)上,用于测量地表光谱;光纤插孔(6)可在第二连接件(9)上进行测量角度调整;
翻滚控制舵机(1)用于控制光纤探头在垂直于无人机飞行方向的平面上的姿态;俯仰控制舵机(2)用于控制光纤探头在无人机飞行方向上的俯仰姿态;白板控制舵机(3)用于控制白板(5)位于光纤探头下方或者与光纤探头位置错开;姿态传感器(4)用于测量实时姿态。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的多角度地表光谱自动测量系统,其特征在于:所述光纤探头实现0-360度方位角和0-60度观测角的方向性测量。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的多角度地表光谱自动测量系统,其特征在于:所述光纤探头实现0-360度方位角和0-60度观测角的方向性测量,具体为:
(1)计算飞行悬停航点:将方位角0-360按预设角度间隔进行均匀划分,将观测角度0-
60度按预设角度间隔进行均匀划分,给定测量原点的经纬度坐标,根据飞行高度、测量角度,计算围绕测量原点360度方位角的各测量点的经纬度坐标;
(2)规划无人机的飞行路线并进行测量:无人机在设定高度从测量原点飞到方位角的某测量点的坐标位置进行悬停测量,然后返回测量原点,接着飞向下一个方位角的测量点进行测量,然后返回测量原点,依此类推,直到测量完方位角上的所有测量点;
(3)当无人机飞行结束之后,完成0-360度方位角和0-60度观测角的方向性测量。
4.一种基于权利要求1所述的地表光谱自动测量系统实现的场地地表光谱自动测量方法,其特征在于步骤如下:
(1)安装无人机:将无人机由折叠状态变为伸展状态,拧紧支腿螺丝和机臂螺丝,安装桨片,对无人机进行磁力线校正;
(2)将光谱仪安装在无人机上,并且将触发装置和光谱云台固定在光谱仪上;
(3)将触发装置、姿态传感器、翻滚控制舵机(1)、俯仰控制舵机(2)、白板控制舵机(3)与无人机飞控系统连接;
(4)规划无人机的飞行路线、飞行悬停航点以及白板测量航点,上传到飞控系统中;
(5)令无人机起飞,调整无人机姿态,令白板(5)被太阳照射,不被遮挡,之后令无人机按照设定飞行路线开始自主飞行;
(6)无人机飞行过程中,飞控系统根据姿态传感器采集的实时姿态信息,控制翻滚控制舵机(1)和俯仰控制舵机(2),使得光纤探头始终竖直向下或者与竖直方向保持固定角度;
(7)在飞行悬停航点的位置,无人机悬停,飞控系统控制触发装置进行触发,令光谱仪工作,采集和存储地表光谱数据;
(8)在白板测量航点位置,无人机悬停,飞控系统通过白板控制舵机(3)对白板位置进行调整,令白板(5)移动到光纤探头下方,光谱仪测量白板的反射光谱;
(9)当无人机飞行结束之后,完成地表光谱的自动测量。
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