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搭載在戰(zhàn)術(shù)型無人機上的小型傳感器有效荷載的應(yīng)用

日期: 2017-07-31
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A. Brescia2
1--Department of Engineering at the university of Arizona in Tucson, ArizonaUSA
2--Naval Air Systems Command (NAVAIR) in Patuxent River, MD,USA
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摘要
近年來,傳感器的微型化能使單一的無人駕駛飛行系統(tǒng)(USA)平臺上安裝多個傳感器。能在多個UAS平臺上同步連接設(shè)備,這樣可提升數(shù)據(jù)收集和應(yīng)用的功能。本文討論了一系列正在研究的新型傳感器,并參考案例研究。參考目前的能力和將來的需求,有關(guān)防御和非防御的操作內(nèi)容將進行討論,文章介紹了一些目前正使用的傳感器。并預(yù)測在未來幾年內(nèi),我們將看到小型機動車輛的使用急劇增加,同時可使用的有效載荷的能力也會有所改善。
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1.背景
在未來十年里,遙感技術(shù)將成為數(shù)據(jù)獲取的主要工具,其中機載數(shù)據(jù)的搜集將會成為一種重要的手段。目前的傳感器由于尺寸大小和重量的限制,不適合搭載在小型無人機上;同時無人機的使用和所需的數(shù)據(jù)已有明確的說明,這就迫切需要研制微型傳感器。
文章總結(jié)了一些安裝在Silver Fox?和Manta無人機上的傳感器的性能,及其應(yīng)用。
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2.傳感器類型特征
2.1?紅外線傳感器
? ? 可觀測到的范圍:8um-12um;
? ? 通過測量體熱來辨別人和動物,用來探測和追蹤有生命的物體;
? ? 與可見光影像相結(jié)合,能有效地識別目標(biāo).
2.2?高分辨率傳感器
? ? 對大眾公開的視頻和照片分辨率有所提高;
? ? 系統(tǒng)質(zhì)量好、價格適宜、使用方便;
? ? 在硬盤數(shù)據(jù)存儲或遠(yuǎn)程傳輸發(fā)面存在欠缺.
2.3?高光譜傳感器
? ? 無人機上搭載的高光譜傳感器使用波段是可見光和近紅外;
? ? 系統(tǒng)重5磅左右、240光譜通道、高達200HZ;
? ? 系統(tǒng)是推掃式成像儀,10°視場角,在地面1000英尺的高度可獲取16厘米的分辨率的影像;
? ? 搭載在Silver Fox無人機上的Resonon系統(tǒng)被小型化,其高光譜系統(tǒng)重2磅,?機載電腦和數(shù)據(jù)存儲設(shè)備重.
搭載在戰(zhàn)術(shù)型無人機上的小型傳感器有效荷載的應(yīng)用
圖1 安裝在Silver Fox飛機上的Resonon PIKA II高光譜成像儀
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3.案例分析
? ? 使用Silver Fox和Manta無人機進行下列特殊任務(wù):
3.1?美國海軍進行的海岸監(jiān)視任務(wù);
3.2?由美國海軍航空系統(tǒng)司令部資助的隧道探測演習(xí);
3.3?在馬爾代夫收集的空氣污染數(shù)據(jù);
3.4?格陵蘭探險.
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4.總結(jié)
? ??在過去幾年里,小型傳感器的尺寸和功能都有多提高。隨著無人機市場的發(fā)展,越來越多的傳感器被開發(fā)出來。本文探討的配置包括頻譜、無線電頻率和氣溶膠傳感器的集成和操作,這些傳感器已經(jīng)在各種無人機演戲/任務(wù)中得到評估。未來幾年,將會研制出有其他更多性能的傳感器,這些傳感器能在這些小型戰(zhàn)術(shù)無人機平臺上運行。預(yù)計它們不僅會被用于軍事上,還會有廣泛的商業(yè)用途。

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