CN203618072U - 一种无人机载多光谱相机的控制*** - Google Patents
一种无人机载多光谱相机的控制*** Download PDFInfo
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Abstract
一种无人机载多光谱相机的控制***，涉及航空遥感成像领域。它包括转轮控制电路管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路；管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路位于同一块集成电路板上，集成电路板和转轮控制电路均位于多光谱相机的内部，集成电路板与多光谱相机中的数字后背连接；转轮控制电路与多光谱相机中的数字后背、滤光轮电机连接。本实用新型针对无人机平台应用的轻小型化的要求，将相关硬件***集成在一块电路板中，代替了传统的计算机，大大减小了相机的尺寸和重量，可广泛应用于军事侦察、农业、林业、环境以及资源等遥感领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空遥感成像领域，特别涉及一种无人机载多光谱相机。
背景技术
小型无人机是近年来发展比较迅速的一种新型遥感平台，其具有机动性强，成本低等优点，广泛应用在航空测量，气象监测等领域。但是由于无人机的载重较小，机载空间狭小，导致了其对于装载的航空遥感器有较高的要求，须实现小型化，低功耗以及自动控制能等特点。
多光谱技术是60年代出现的一种遥感技术，目前广泛应用于农林，水文，地质等领域。多光谱相机是在工作过程中，对同一景物的几个不同谱段进行成像，在获取物体景象的同时获得其光谱信息。传统的多光谱相机大都适用于普通飞机搭载，重量重，不具备自动操控功能。为了适应小型无人机的平台，美国的Flight Landata公司1997年生产了4波段成像仪CAMIS，其光学头部采用四个sony XC-8500CE1/2CCD黑白像头；主控机采用台式计算机，配有四通道图像采集卡，差分GPS接收器；具有无人自动操作功能。但现有技术的控制***采用传统台式计算机，而且转轮控制、图像处理和大容量数据存储分别采用外挂式硬件***，以至整个多光谱相机重量和体积较大，集成度不高。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种无人机载多光谱相机的控制***，将控制***高度集成化处理，并内嵌于多光谱相机内部，大幅减轻多光谱相机的的重量和体积。
本实用新型的技术解决方案是：一种无人机载多光谱相机的控制***，包括转轮控制电路管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路；所述管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路位于同一块集成电路板上，所述集成电路板和转轮控制电路均位于多光谱相机的内部；所述管控电路的输入端与无人机的飞控计算机连接，管控电路的输出端同时与转轮控制电路、图像处理与压缩电路、多光谱相机中的数字后背的输入端连接；所述转轮控制电路的输出端与数据存储器、多光谱相机中的滤光轮电机和数字后背的输入端连接；所述图像处理与压缩电路的输入端还与多光谱相机中的数字后背的输出端连接，图像处理与压缩电路的输出端与数据存储器的输入端连接；所述数据存储器的输入端还与多光谱相机中的数字后背的输出端连接；所述供配电电路与无人机载电源连接，向整个控制***提供二次电源。
所述图像处理与压缩电路还与无人机的飞机数传接口连接，图像结构为Cameralink Base。
本实用新型与现有技术相比有益效果为：本实用新型针对无人机平台应用的轻小型化的要求，将相关硬件***集成在一块电路板中，代替了传统的计算机，大大减小了相机的尺寸和重量，可广泛应用于军事侦察、农业、林业、环境以及资源等遥感领域。
附图说明
图1本实用新型的***结构图；
图2本实用新型的外形结构图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括转轮控制电路2、管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路；所述管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路位于同一块集成电路板1上，并具有硬盘接口，可以支持快速插拔硬盘。转轮控制电路2为单独电路板。如图2所示，集成电路板1和转轮控制电路2均位于多光谱相机的内部。集成电路板1与多光谱相机中的数字后背3连接；转轮控制电路2与多光谱相机中的数字后背3、滤光轮电机4连接。
管控电路由DSP最小***、RS-422总线接口电路、串行总线扩展控制接口电路、多路AD采样电路组成。管控电路与飞机平台，管理电路与下位机之间的通讯均采用RS-422总线通讯，其遵循通用异步串行接口通讯协议，物理层采用差分信号传输，具有抗干扰性能好的特点。管控电路的输入端与无人机的飞控计算机连接，管控电路的输出端同时与转轮控制电路2、图像处理与压缩电路、多光谱相机中的数字后背3的输入端连接。
转轮控制电路2的输出端与数据存储器、多光谱相机中的滤光轮电机4和数字后背3的输入端连接。图像处理与压缩电路的输入端还与多光谱相机中的数字后背3的输出端连接。
图像处理与压缩电路的输出端与数据存储器的输入端连接，图像处理与压缩电路还与无人机的飞机数传接口连接。图像处理与压缩电路主要功能是完成Cameralink接口的图像数据采集、预处理、压缩、传输。图像接口为CameralinkBase。单幅图像大小为4096×3072；图像压缩格式为JPEG2000格式。
数据存储器的输入端还与多光谱相机中的数字后背3的输出端连接。
为了减小体积，各功能电路采用模块化设计，由供配电电路统一供电，供配电电路与无人机载电源连接，向整个控制***提供二次电源。
在相机开始工作时，管控电路向转轮控制电路2发送滤光轮转动状态指令，转动状态指令包括转速设置和启停控制；管控电路向数字后背3发送相机参数设置指令；管控电路向图像处理与压缩电路发送飞行辅助数据；转轮控制电路2与管控电路、数字后背3和数据存储器相连。当转轮控制电路2接收到来自管控电路的指令时，驱动滤光轮电机4做相应的转动模式，控制滤光轮转动；同时转轮控制电路2向数字后背3发送曝光同步信号，数字后背3开始成像，转轮控制电路2向数据存储器发送滤光轮转动的谱段信息。图像处理与压缩电路与数字后背3和管控电路连接，当图像处理与压缩电路接收到数字后背3发来的图像数据和管控电路发来的飞行辅助数据时，将其融合并复制为两路数据，一路发送给大容量存储器，另一路经过图像压缩处理，发送至飞机数传接口；数据存储器为大容量数据存储器，数据存储器和图像处理与压缩电路、转轮控制电路2相连，负责接收图像数据和谱段信息存入硬盘，并且支持快速插拔硬盘以导出数据。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.一种无人机载多光谱相机的控制***，其特征在于：包括转轮控制电路（2）、管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路；所述管控电路、图像处理与压缩电路、数据存储器、供配电电路位于同一块集成电路板（1）上，所述集成电路板（1）和转轮控制电路（2）均位于多光谱相机的内部；所述管控电路的输入端与无人机的飞控计算机连接，管控电路的输出端同时与转轮控制电路（2）、图像处理与压缩电路、多光谱相机中的数字后背（3）的输入端连接；所述转轮控制电路（2）的输出端与数据存储器、多光谱相机中的滤光轮电机（4）和数字后背（3）的输入端连接；所述图像处理与压缩电路的输入端还与多光谱相机中的数字后背（3）的输出端连接，图像处理与压缩电路的输出端与数据存储器的输入端连接；所述数据存储器的输入端还与多光谱相机中的数字后背（3）的输出端连接；所述供配电电路与无人机载电源连接，向整个控制***提供二次电源。
2.根据权利要求1所述的一种无人机载多光谱相机的控制***，其特征在于：所述图像处理与压缩电路还与无人机的飞机数传接口连接，图像结构为Cameralink Base。
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