[发明专利]一种小型空中多波段同步勘测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及多波段光电探测技术领域，具体涉及一种小型空中多波段同步勘测系统及方法。

背景技术

多波段光电探测器具备了感知多种特征的能力，在民用的国土资源勘查、安保警戒、火警消防、农林等领域又有广阔的应用空间。目前的可见光探测已经达到了成熟高度，但其所表征的信息仍只局限在人眼感知的狭小波段，而在很多领域需要更宽广的波段范围和更精细的波谱段，例如在城市热岛效应研究、森林火险预警、武警消防、电力故障巡检、安保等领域需要扩展到热红外波段，在农林病虫灾害预警、农植保育、地质矿产勘测等领域需要在更精细谱段的勘测。然而受到探测设备成像体制的不同以及集成技术和成本的限制，目前还很难做到多探测设备的小型化、集成化，使得航测技术复杂性和成本难以降低，制约了对地观测的能力。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种小型空中多波段同步勘测系统及方法，解决当前多波段同步勘测设备集成度低、自动勘测能力欠缺、大数据同步存储等问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种小型空中多波段同步勘测系统，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计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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，所述小型空中多波段同步勘测系统，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。

优选地，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。

优选地，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。

一种小型空中多波段同步勘测方法，应用于上述的小型空中多波段同步勘测系统中，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；