[发明专利]一种小型空中多波段同步勘测系统及方法

权利要求书

1.一种小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，包括：地面系统和机上载荷系统，其中，

所述地面系统包括：地面站监控计算机计及与所述地面站监控计算机电连接的第一图像传输设备；所述机上载荷系统包括：集成控制主机及分别与所述集成控制主机电连接的多波段探测设备、定姿定位设备、GPS天线和数据传输设备，还包括与所述多波段探测设备电连接的第二图像传输设备；

其中，所述多波段探测设备包括多个工作在不同波段的面阵式探测设备和推扫式探测设备；所述数据传输设备与地面站监控计算机无线连接，所述第二图像传输设备与第一图像传输设备无线连接。

2.根据权利要求1所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，所述多波段探测设备包括内挂式多波段探测设备和外挂式多波段探测设备，其中，所述内挂式多波段探测设备和所述定姿定位设备集成在一个吊舱中，所述吊舱可挂接于轻小型无人机上。

3.根据权利要求2所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，所述内挂式多波段探测设备包括：近红外相机、可见光相机、长波红外相机和短波红外相机；所述内挂式多波段探测设备皆为面阵式探测设备。

4.根据权利要求3所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，所述外挂式多波段探测设备包括：高光谱相机和中波红外相机；其中，所述高光谱相机为推扫式探测设备，所述中波红外相机为面阵式探测设备。

5.根据权利要求4所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，所述集成控制主机包括主控机及分别与所述主控机电连接的第一子机、第二子机和同步控制器，所述同步控制器与所述GPS天线电连接；

所述主控机分别与所述定姿定位设备、近红外相机、可见光相机和中波红外相机电连接；所述第一子机分别与所述长波红外相机和短波红外相机电连接；所述第二子机与所述高光谱相机电连接。

6.根据权利要求5所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，所述第二子机上设置有USB3.0接口，所述第二子机通过所述USB3.0接口为所述高光谱相机供电。

7.根据权利要求5所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，还包括为所述机上载荷系统供电的供电系统，所述供电系统包括锂电池组及与所述锂电池组电连接的变压稳压电路；其中，所述锂电池组的输出电压为12V，总功率为400W，工作时间不小于3小时。

8.根据权利要求7所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，所述供电系统还包括电磁兼容电路，所述电池兼容电路设置在所述锂电池组和变压稳压电路之间。

9.根据权利要求8所述的小型空中多波段同步勘测系统，其特征在于，所述变压稳压电路包括：

12V转5V变压电路，用于为所述定姿定位设备供电；

12V转8V变压电路及连接在所述12V转8V变压电路输出端的瞬态二极管，所述瞬态二极管输出8.4V直流电压，用于为所述可见光相机供电；

12V稳压电路，用于为所述短波红外相机和长波红外相机供电；

12V转24V变压电路，用于为所述中波红外相机供电。

10.一种小型空中多波段同步勘测方法，应用于权利要求1～9任一项所述的小型空中多波段同步勘测系统中，其特征在于，包括：

步骤S101、在开始测量前，利用GPS时间校准所述集成控制主机的时钟；

步骤S102、所述集成控制主机向面阵式探测设备发送控制脉冲，以触发面阵式探测设备采集影像数据，同时集成控制主机记录所述控制脉冲发送时间；

步骤S103、所述集成控制主机接收所述面阵式探测设备发送的曝光脉冲，并记录所述曝光脉冲接收时间；同时，所述集成控制主机接收所述推扫式探测设备发送的曝光脉冲，并记录所述曝光脉冲接收时间；

步骤S104、所述集成控制主机存储所述控制脉冲发送时间和所述曝光脉冲接收时间，以备后续地面站监控计算机计进行时间解算和匹配，以建立所述面阵式探测设备和推扫式探测设备采集的影像数据和定姿定位设备发送的姿态定位数据之间的时间同步关系。