GaiaSky-mini-VPOS 固定翼機載高光譜成像系統(tǒng)

GaiaSky-mini-VPOS固定翼機載高光譜成像系統(tǒng)是新一代無人機載高光譜成像系統(tǒng)，在高光通量、高傳遞效率的前置光路下能夠使具備高采集幀頻的SCMOS探測器輸出高信噪比、高空間、高光譜分辨率、高精準度的高光譜數(shù)據。滿足固定翼類飛行模式實現(xiàn)外置推掃拍攝需求，多種應用模式可實現(xiàn)有限區(qū)域和大面積區(qū)域的遙感成像。高精準度的慣導、POS、高清相機則又能為數(shù)據的拼接、校準、修正提供支持。輔助攝像頭構造能夠使地面上被測區(qū)域的狀況，通過無線圖傳實時的回傳到地面。而數(shù)據的實時校準和反演結果的實時快速輸出并反饋至地面，對于快速確定目標信息；為精準農業(yè)評估；水、溢油、土地沙漠化等環(huán)境監(jiān)測；軍事wei裝識別；生態(tài)多樣性評估等方面應用需求提供完整的解決方案。

●主要特點：

核心點一：十多年在成像光譜系統(tǒng)開發(fā)與技術應用積累的豐富經驗。結合近年來在無人機載高光譜成像系統(tǒng)的開發(fā)與應用方面有了長足的發(fā)展，為科研、行業(yè)等提供了全新的解決方案。

核心點二：從光譜儀設計到系統(tǒng)集成、開發(fā)、應用等形成一條完整的產品鏈。

自主設計的增穩(wěn)云臺：GaiaSky系列無人機載高光譜成像系統(tǒng)適用于多種類型固定翼類無人機。

操控方式：通過遙控器進行各項功能的應用，方便、快捷、靈活。

外觀設計：外觀設計及操控為系統(tǒng)的品質和多維應用提供良好的平臺和穩(wěn)定性。

實時監(jiān)測：監(jiān)控模塊實時提供現(xiàn)場環(huán)境狀況，形成“所見及所得”。

軟件功能：快速實時校準為用戶在線輸出反演、分類識別等結果，為行業(yè)應用快速做成決策判斷。

數(shù)據拼接：高精度、大面積的數(shù)據拼接數(shù)據充分提升了系統(tǒng)的工作效率和數(shù)據的質量。

負載：可根據實際應用需求選配其他產品。

大疆M350,縱橫CW-15(垂起固定翼)，華測BB4(大四旋翼)，曜宇（大旋翼），科衛(wèi)泰（大旋翼），彩虹4固定翼無人機。

●GaiaSky-mini-VPOS固定翼機載高光譜成像系統(tǒng)技術參數(shù)：

●數(shù)據采集軟件介紹：

數(shù)據預處理功能：多種數(shù)學模型可選，可實時進行數(shù)據校準，并同步輸出反演結果；反射率校正、區(qū)域校正、輻射度校正、光譜及圖像數(shù)據預覽功能等。

數(shù)據處理功能：反演結果實時輸出：實時常用植被指數(shù)計算功能：歸一化植被指數(shù)(NDVI)、比值植被指數(shù)(RVI)、增強植被指數(shù)(EVI)、大氣阻抗植被指數(shù)(ARVI)、改進紅邊比值植被指數(shù)(mSR 705)、、Vogelmann 紅邊指數(shù)(VOG)、光化學植被指數(shù)(PRI)、結構不敏感色素指數(shù)(SIPI)、歸一化氮指數(shù)(NDNI)、類胡蘿卜素反射指數(shù)1(CRI1)、類胡蘿卜素反射指數(shù)2(CRI2)、花青素反射指數(shù)1(ARI1)、花青素反射指數(shù)2(ARI2)、水波段指數(shù)(WBI)、歸一化水指數(shù)(NDWI)、水分脅迫指數(shù)(MSI)、歸一化紅外指數(shù)(NDII)、歸一化木質素指數(shù)(NDLI)、纖維素吸收指數(shù)(CAI)、植被衰減指數(shù)(PSRI)、調整土壤亮度的植被指數(shù)(SAVI)等。

數(shù)據拼接：自主開發(fā)的數(shù)據拼接軟件能夠對固定推掃成像拍攝的高光譜數(shù)據進行拼接和處理，實現(xiàn)大面積、長航時下的大數(shù)據拼接處理。借助POS等部件其拼接精度會更好。

采集控制界面

航點坐標計算器

自主研發(fā)的航點坐標計算器，通過修改參數(shù)設置，根據采集區(qū)域的四個頂點的經緯度坐標，自動一鍵生成航線，航線規(guī)劃快捷、簡單。根據計算出的航線參數(shù)，可以清晰明了的查看飛行參數(shù)。

負載型號

縱橫固定翼 CW-15

無人機外置推掃模式拍攝數(shù)據

●應用案例介紹：

農作物快速識別分類

當不止一種作物，快速分類識別就非常重要，因為不同作物，肥料種類和用量都不一樣，如果只根據長勢圖施肥可能導致一些作物施肥過量而另一些施肥不足。無人機高光譜系統(tǒng)相比多光譜系統(tǒng)有更多譜段和更高光譜分辨率，因而可以在不同波長段獲取不同作物的不同響應，進而達到快速有效識別。其識別率可高達95%。

無人機高光譜圖像快速分類（總體識別精確率：95.6%，Kappa：96.3%)

分類識別結果圖

農作物生化參數(shù)檢測

無人機高光譜系統(tǒng)獲取影像過程中農戶可以選擇不同的植被指數(shù)來反映作物成長情況和疾病。植被指數(shù)如綠色歸一化植被指數(shù)(GNDVI)、改進型葉綠素吸收指數(shù)(TCARI)、可見光大氣阻抗指數(shù)(VARI)比值植被指數(shù)(RVI)、土壤調節(jié)植被指數(shù) (OSAVI)。農戶也可以選擇直接反映作物指標，如葉片氮磷鉀含量、葉綠素含量、葉面積指數(shù)、P含量、K含量。用戶也可以根據需要自定義植被指數(shù)進行實時演示。

分類識別

地物分類的快速識別分類在遙感中非常重要，不同地物類別在測繪、城市規(guī)劃、林業(yè)等方面應用廣泛。無人機高光譜系統(tǒng)相比多光譜系統(tǒng)有更多譜段和更高光譜分辨率，因此可以在不同波長段獲取不同地物的不同響應，進而達到快速高精度圖像分類識別。同時GaiaSky-mini-VPos可以更高效率的采集大面積數(shù)據。

土壤理化參數(shù)反演

機載高光譜遙感技術可以通過獲取土壤和植被的光譜反射特征，進而估算土壤中的水分含量。通過對不同波段的光譜數(shù)據進行分析和處理，可以得到土壤水分的空間分布和變化趨勢。這對于農業(yè)灌溉管理、干旱監(jiān)測和水資源管理等方面都具有重要意義。