Droon Gimbal kaamerasüsteemid: p?him?tted ja rakendused

Mehitamata ?hus?idukid (UAV) kannavad tavaliselt gimmbaalne- Paigaldatud kaamera kandekoormused stabiilse, k?rge - kvaliteetsete kujutiste j??dvustamiseks. Kaamera GIMBAL on mootoriga kinnitus, mis hoiab n?htavat - Valgus (elektro - optiline, EO) ja/v?i infrapuna (IR) andurid ning kasutab lennuki liikumise tühistamiseks Gyro/IMU tagasisidet. Aktiivselt kallutades ja p??rledes m??da mitut telge, hoiab GIMBAL vaatamata drooni liikumisele v?i vibratsioonile kaamera tasemel. Nagu üks t??stuse allikas selgitab, kasutades mootorite ja inertsiaalse m??tmisüksuse (IMU) abil GIMBAL Minimizi soovimatuid liikumisi ja sujuva ja ühtlase kaadri jaoks vibratsiooni. See stabiliseerimine v?imaldab droonkaamerad salvestada selgelt, k?rge - eraldusv?ime video isegi tuulistes v?i dünaamilistes tingimustes. N?iteks integreeritud GIMBALID ?Andke on - lauakaamera v?i anduri praktiliselt vibratsioon - vaba liikumine”, tootes karged aerofotod ja video.

Joonis: A 3 - teljekaamera GIMBAL (DJI Phantom 4) koos harjadeta mootorite ja anduritega, v?imaldades s?ltumatut juhtimist, pigi ja rulli. See kompenseerib drooniliikumist, et hoida kaamerat kindlalt.

Kaasaegsed GIMBAL -i alused kasutavad tavaliselt 3 - Telje stabiliseerimine (juhtimine, samm ja rull) t?ieliku orientatsiooni juhtimiseks. (M?ned v?iksemad kandekoormused kasutavad 2 - telje aluseid, mis stabiliseerivad ainult pigi ja rulli; v?ga suured süsteemid lisavad t?iendava vertikaalse liikumise kompenseerimiseks neljanda lifti telje.) Pintsleteta elektrimootorid ajavad iga telje, mida juhendavad IMU pardal olevad IMU andurid (güroskoobid ja kiirendusm??turid) ja kontrol?r. Koos tuvastavad nad liikumise ja rakendavad loenduri - liikumisi reaalajas. N?iteks kui droon kallutab edasi, kallutab pigi mootor kaamerat selle tasandamiseks. Tulemus on sujuv video isegi kiirete man??vrite ajal. Seet?ttu on UAV -i sidurid muutunud ?hupiltide jaoks h?davajalikuks: nad K?rvaldage soovimatu kaamera liikumine ja laske droonidel j??dvustada teravat, professionaalset - kvaliteetseid kaadreid.

EO/IR kaameraandurid

Droonide tiigballased koormused ühendavad sageli Elektro - optiline (EO) ja infrapuna (IR) andurid (“kahekordne EO/IR GIMBAL”). EO -kaamera on tavaline k?rge - eraldusv?ime n?htav - Kerge kaamera (sageli HD v?i 4K), samas kui IR -andur on tavaliselt soojuskaamera, mis tuvastab kuumuse. EO -kaamera j??dvustab p?evavalgustite stseenide jaoks peene visuaalse detaili; IR -kaamera tajub kuuma signatuure, nii et operaatorid n?eksid pimeduses v?i suitsu, udu ja lehestiku kaudu. Praktikas pakuvad EO/IR -geid kahekordne - spekter Teadlikkus: p?evavalguses annab EO kanal v?rvi v?i madalaid - kergeid pilte ja ??sel t?stab IR -kanal v?lja soojad objektid (inimesed, mootorid, tulekahjud) nende termilise kontrasti j?rgi. N?iteks kasutavad termilised droonid infrapunalainepikkustele h??lestatud l??tsi ja sisemise pildiprotsessoritega, et t?lkida soojuse mustrid n?htavaks videoks. K?igil juhtudel paigaldatakse kaamerate komplekt (EO v?i IR) giimbalile, nii et droon lendab, see j??b stabiilseks.

Pardal oleva pildit??tlus

Paljud t?iustatud GIMBAL -süsteemid h?lmavad pardalektroonikat video t??tlemiseks reaalajas. N?iteks ehitatud - protsessorites saab teha videostabiliseerimist, kontrasti suurendamist ja isegi kunstlike intelligentsuse ülesandeid, n?iteks automatiseeritud objektide tuvastamist v?i j?lgimist. M?ned EO/IR -gasiidid pakuvad selliseid funktsioone nagu reaalajas geo - sildistamine v?i sihtm?rgi m??ramine. Kaasaegsed süsteemid saavad lukustama Liikuv objekt automaatselt ja hoidke seda kaadrisse - see on nn “Auto - j?lgimine” -, ühendades n?gemisalgoritmid Gimbali liikumiskontrolliga. Tegelikult suudab Gimbal rig tuvastada s?iduki v?i inimese, seej?rel tappis kaamera sujuvaks j?rgimiseks. Need v?imalused tuginevad sageli drooni pardaarvutile ja Gimbali spetsiaalsele protsessorile koos t??tades. Kokkuv?tlikult ei stabiliseerivad droonide GIMBAL -i koormused mitte ainult kaamerat mehaaniliselt, vaid pakuvad ka reaalset - ajapildi t??tlemist (nt video stabiliseerimine, objektide j?lgimine ja t?iustamine) parema olukorrateadlikkuse tagamiseks.

P?hifunktsioonid

• K?rge - eraldusv?ime pildistamine ja suum: Kaasaegsed GIMBALAD kannavad selgelt HD v?i 4K kaameraid. Paljude hulka kuulub optilised suumobjektiivid (sageli 10 × –45 × suurendus), nii et operaatorid saavad tuvastada kaugeid sihtm?rke. N?iteks v?ib 30 -kordne optiline suum GIMBAL lahendada v?ikeste omaduste kaugusel minimaalse kvaliteedi kaotusega. See suumivahemik (m?nikord koos digitaalse suumiga) laiendab oluliselt drooni t?husat seirevahemikku.

• Termiline infrapunakaamera: Peaaegu k?ik EO/IR -i Gimbalid pakuvad pikalaine infrapuna (LWIR) termilist kujutist. Soojuandur n?eb kuumust, v?imaldades droonil tuvastada inimesi, masinaid v?i sooja esemeid ??sel v?i takistuste kaudu. See on hindamatu otsingu- ja - p??ste-, tulet?rje- ja turvaülesannete jaoks. M?nel kandekoormusel on isegi mitu IR -riba (nt nii MWIR kui ka LWIR) v?i jahutatud termilised südamikud suurenenud tundlikkuse tagamiseks.

• Laseri kaugusm??tur/t?histaja: K?rgemad - L?pp -kassid integreerivad sageli silma - ohutu laservahemiku süsteem. Laseri kaugusm??tur m??dab kiiresti kaugust huvipunktist, mis v?imaldab t?pset geo - asukohta ja sihtm?rgistust. S?jav?es v?i m??tes kasutamisel v?ib operaator kaugele objektile laserv?rvi maha visata; Peegeldatud tala annab süsteemile selle objekti t?pse vahemiku. (M?nikord on laskemoona juhtimiseks lisatud ka laseri t?histaja.)

• Auto - J?lgimine ja videoanalüüs: Video j?lgimisel pakutakse paljusid GIMBALLID. Kui operaator valib objekti (nt inimene v?i s?iduk), j?rgivad seda autonoomselt. T?psemad mudelid h?lmavad AI - p?hinevat ?ratundmist (inimese/s?iduki tuvastamine, litsents - plaadi lugemine jne) ja geo - piirded. Gimbali protsessor saab reaalajas teha ka pildi suurendamise (müra v?hendamine, madal - valguse suurendamine). Need nutikad funktsioonid t?hendavad, et droon suudab omandada ja s?ilitada keskendumist minimaalse operaatori sisendiga sihtm?rkidele.

• Multi - anduri paindlikkus: Gimbal kaunad on tavaliselt modulaarsed. üksik torn v?ib majutada kaks v?i enam Kanalid: n?iteks n?htav suumi kaamera pluss termiline kaamera (ja m?nikord lai - nurga otsingul??ts). M?ne kujunduse korral saab GIMBAL kiiresti andurite v?i vaadete vahel vahetada. N?iteks v?ib kahekordne EO -koormus laias laastus skaneerimisel minna lainurga p?evavalguse kaamerale, seej?rel suumige huvitava punktiga teleobjektiivi sisse. Muud süsteemid h?lmavad spetsiaalseid manuseid, n?iteks t?helepanu keskkonna valgustajad v?i keskkonnaandurid.

Rakendused

Droonide kaameraid kasutatakse v?ga laias valikus aeromissioonides. Kuna need pakuvad stabiilset, mitme - spektraalpilti ja andmeid, on need h?davajalikud j?lgimis-, kontrolli- ja analüüsiülesannete t?itmiseks. ühiskasutusjuhtumid h?lmavad j?rgmist:

• J?relevalve ja tutvumine: S?jav?e ja seadus - j?ustamisdroonid s?ltuvad ISR -ist (luure, seire, luure). Stabiliseeritud EO/IR -kasulik koormus v?imaldab UAV -l j?lgida huvipakkuvaid valdkondi (piirid, lahinguv?ljad, sündmuste kohad) k?rgusest. Gyro -tabiliseeritud kinnitus tagab, et isegi drooni v?i helikopteri liikumisel püsib kaamera stseenile lukustatud. See v?imaldab erinevatel tingimustel sihtm?rkide (s?idukite, paatide, isikute) usaldusv??rset tuvastamist ja j?lgimist.

• Otsimis- ja p??ste- / katastroofidele reageerimine: H?daolukordades otsivad droonid, millel on kadude kadunud inimesed v?i hindavad kahju. Termoandur v?ib m?rgata inimese soojusignaali tihedates metsades v?i killustikus isegi ??sel. Kui sihtm?rk on leitud, kontrollib k?rge - definitsiooni kaamera üksikasju. Kuna SAR -is on aeg kriitilise t?htsusega, aitab reaalne P?rast üleujutusi, tulekahjusid v?i maav?rinat, Gimbal kaamerad uurivad infrastruktuuri ja tuvastavad levialasid v?i elluj??nuid.

• Kontroll, kaardistamine ja m??tmine: T??stuslikud droonid kannavad elektriliinide, naftaplatvormide, torustike v?i rakutornide kontrollimiseks sageli sidureid. Stabiliseeritud suumi kaamera v?imaldab operaatoritel selgelt n?ha pragusid v?i defekte ohutult kaugusest. Paljud kandekoormused h?lmavad ka t?pset GPS -i ja laservahemikut, et t?pselt geo - sildistada iga foto. Uuringus ja fotogrammemeetrial v?imaldab Gimballof -kaamera (eriti madalamaga - nurgal??ts) t?pset kaardistamist: püsiv platvorm tekitab 3D -mudelite jaoks vajalikke karge kattuvaid pilte. Gimbaleid kasutatakse ka katuse/p?ikeseenergia jaoks

• Keskkonna- ja eluslooduse j?lgimine:Looduskaitsjad kasutavad loomade j?lgimiseks, metsade, m?rgalade v?i liustiku j?lgimiseks ja ?kosüsteemide uurimiseks droonid. N?iteks v?ivad termilised gembaalid loomi lugeda koidiku/h?marusse, kui need on keskkonna suhtes soojad. EO/IR -kujutised aitab teadlastel kaardistada taimestiku tervist, metsatulekahjusid v?i salaküttimist. V?rvi- ja soojusre?iimide vahel (ja sihtm?rgiks sihtm?rgiks) vahetamine muudab need tihendid ?koloogiliste uuringute jaoks mitmekülgsed t??riistad.

• Kinemaatiline filmimis- ja meediatootmine: Professionaalsed filmitegijad ja uudistemeeskonnad kinnitavad Gimbali kaameraid aerofilmiograafia droonidele. 3 -teljeline stabilisaator on ülioluline, et sujuv, raputada - tasuta kaadrid filmide v?i live -ürituste jaoks. K?rged - l?ppsilmlased Gyro - Stabiliseerimine v?imaldab lennata raskemate kinokaameratega, samal ajal filmi j??dvustades - Kvaliteetsed pildid. Isegi harrastajad kasutavad k?rgel - definitsiooni panoraamide ja videote tootmiseks kaameraid. Lühidalt ?eldes v?imaldavad GIMBALID loomingulised ?huv?tted, hoides kaamera keerukate lennuteede ajal ühtlaselt ja orienteeritud.

Joonis: mitu GIMBAL -kaamera kauna (Raven Small UAV -süsteem) - keskmoodul pakub 360 ° vaatev?lja ja t??tab p?eval v?i ??sel. Sellised vahetatavad GIMBAL -moodulid v?imaldavad taktikalistel droonidel kiiresti andureid muuta v?i k?iki juhiseid katta.

Need n?ited illustreerivad mitmekülgsus Gimbal kasulikust koormusest. ühendades stabiliseeritud kinnituse, k?rged - j?udlusandurid (EO, IR, zoom l??tsed) ja pardal t??tlemine, pakuvad droonide GIMBAL -kaamerad lugematul hulgal missioone. Alates turvapatrullidest kuni infrastruktuuri kontrollimiseni ja metsloomade ?pingutest filmitegemiseni muudavad need süsteemid liikuva UAV usaldusv??rse ?hupilti platvormiks.

Allikad: Tehniliste kirjanduse ja tootja andmed kirjeldavad, kuidas EO/IR -i gembaalid t??tavad. N?iteks m?rgivad t??stuse ülevaated, et GIMBALID kasutavad kaamerate stabiliseerimiseks mootoreid ja IMU -sid ning et EO/IR -süsteemid pakuvad selliseid funktsioone nagu termiline n?gemine ja suum. Rakenduse m?rkmed ja uudiste aruanded dokumenteerivad nende kasutamist j?lgimisel, otsingud - ja - p??ste-, kontrolli- ja kaardistamisel (nt kasutatud FLIR -i ja muudel UAV -platvormidel). Need allikad kinnitavad ülalpool kokku v?etud p?him?tteid ja v?imalusi.