關(guān)于無人機(jī)遙感系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案介紹

在這篇文章中，小編將為大家?guī)?a href="/tags/無人機(jī)" target="_blank">無人機(jī)遙感系統(tǒng)的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、無人機(jī)遙感系統(tǒng)

無人機(jī)遙感系統(tǒng)由于具有機(jī)動(dòng)、快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為世界各國(guó)爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)課題，現(xiàn)已逐步從研究開發(fā)發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用階段，成為未來的主要航空遙感技術(shù)之一。無人機(jī)遙感系統(tǒng)多使用小型數(shù)字相機(jī)(或掃描儀)作為機(jī)載遙感設(shè)備，與傳統(tǒng)的航片相比，存在像幅較小、影像數(shù)量多等問題，針對(duì)其遙感影像的特點(diǎn)以及相機(jī)定標(biāo)參數(shù)、拍攝(或掃描)時(shí)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和有關(guān)幾何模型對(duì)圖像進(jìn)行幾何和輻射校正，開發(fā)出相應(yīng)的軟件進(jìn)行交互式的處理。同時(shí)還有影像自動(dòng)識(shí)別和快速拼接軟件，實(shí)現(xiàn)影像質(zhì)量、飛行質(zhì)量的快速檢查和數(shù)據(jù)的快速處理，以滿足整套系統(tǒng)實(shí)時(shí)、快速的技術(shù)要求。進(jìn)一步的建模具、分析使用相應(yīng)的遙感圖像處理軟件。

無人機(jī)遙感系統(tǒng)能在建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理中發(fā)揮重要價(jià)值，建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)估，要對(duì)有關(guān)環(huán)評(píng)企業(yè)編寫的環(huán)境影響進(jìn)行評(píng)估，文件涉及到了建設(shè)項(xiàng)目的區(qū)域地形圖。一般是大中型城市的近郊，或者是在關(guān)鍵發(fā)展區(qū)域中規(guī)劃與測(cè)繪部門進(jìn)行圖件找尋，而一些較為偏遠(yuǎn)的地區(qū)通產(chǎn)是無圖可尋的。而且還可能會(huì)因?yàn)槔L制的時(shí)間較長(zhǎng)，圖像的精確度不高等情況，使得圖件不能用。像一些臨時(shí)性的組織繪制為了節(jié)省編制時(shí)間，環(huán)評(píng)單位會(huì)選用時(shí)效性比較強(qiáng)，或者是清晰程度比較低的圖件進(jìn)行使用，這樣的圖件勢(shì)必會(huì)影響到評(píng)價(jià)工作的質(zhì)量。無人機(jī)遙感系統(tǒng)能對(duì)以上問題進(jìn)行有效處理，這種技術(shù)縮短環(huán)評(píng)單位的找尋圖件的時(shí)間，且能保證圖件的時(shí)效性和精確性。對(duì)于一些比較遠(yuǎn)、或者是有一定危險(xiǎn)性的現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，應(yīng)用無人機(jī)遙感系統(tǒng)能提高環(huán)境的評(píng)價(jià)工作效率，使得精準(zhǔn)、清晰的數(shù)據(jù)與圖件提供給環(huán)保部門。

二、無人機(jī)遙感系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、USB接口設(shè)計(jì)

USB口擴(kuò)展由CH375芯片實(shí)現(xiàn)。CH375是南京沁恒有限公司生產(chǎn)的USB總線的通用接口芯片。它的主要特點(diǎn)是價(jià)格便宜、接口方便、可靠性高。支持 USB-HOST主機(jī)方式和USB-DEVICE/SLAVE設(shè)備方式。CH375的USB主機(jī)方式支持常用的USB全速設(shè)備，外部單片機(jī)需要編寫固件程序按照相應(yīng)的USB協(xié)議與USB設(shè)備通信。但是對(duì)于常用的USB存儲(chǔ)設(shè)備，CH375的內(nèi)置固件可以自動(dòng)處理Mass-Storage海量存儲(chǔ)設(shè)備的專用通信協(xié)議，通常情況下，外部單片機(jī)不需要編寫固件程序.就可以直接讀寫USB存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)。CH375和單片機(jī)的通信有2種方式：并行方式和串行方式。USB擴(kuò)展電路原理圖如圖3所示，CH375芯片設(shè)置為內(nèi)置固件模式，使用12 MHz晶體。單片機(jī)P0口與CH375的D0～D7相連作為數(shù)據(jù)總線，譯碼器輸出與CH375的相連片選該芯片，單片機(jī)A0與CH375的A0相連，可選擇CH375的地址或是數(shù)據(jù)輸入與輸出。當(dāng)A0為高電平是D0～D7的傳輸?shù)氖堑刂罚碗娖綍r(shí)傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)。P3.6和P3.7分別控制CH375的讀寫操作。CH375的接單片機(jī)的輸入端，當(dāng)有數(shù)據(jù)通過USB口輸入時(shí)產(chǎn)生中斷信號(hào)，通知單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。當(dāng)CH375芯片初始化后并成功與主機(jī)連通之后，指示燈亮。

2、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

穩(wěn)定云臺(tái)控制即為三自由度步進(jìn)電機(jī)控制，即控制遙感傳感器的俯仰角、橫滾角和航向角使穩(wěn)定云臺(tái)保持水平(或垂直)狀態(tài)。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)由THB6128芯片實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)只需輸出步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行方向和脈沖信號(hào)即可達(dá)到控制步進(jìn)電機(jī)的目的。

THB6128是高細(xì)分兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)專用芯片，通過單片機(jī)輸出控制信號(hào)，即可設(shè)計(jì)出高性能、多細(xì)分的驅(qū)動(dòng)電路。其特點(diǎn)為雙全橋MOSFET驅(qū)動(dòng)，低導(dǎo)通電阻Ron=0.55 Ω，最高耐壓36 V，大電流2.2 A(峰值)，多種細(xì)分可選，最高可達(dá)128細(xì)分，具有自動(dòng)半流鎖定功能，快衰、慢衰、混合式衰減3種衰減方式可選，內(nèi)置溫度保護(hù)及過流保護(hù)。圖4為航向角步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，俯仰角、橫滾角步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與之相同。圖中CP1與U/D分別為單片機(jī)給出的驅(qū)動(dòng)脈沖與電機(jī)運(yùn)行方向控制信號(hào)。M1，M2，M3為電機(jī)驅(qū)動(dòng)細(xì)分?jǐn)?shù)選擇信號(hào)輸入，由撥碼開關(guān)人為控制。FDT1與VREG1分別為衰減模式選擇電壓與電流控制電壓輸入端。當(dāng)3.5 V時(shí)為慢衰減模式;當(dāng)為混合衰減模式;當(dāng)FDT1《0.8 V時(shí)為快衰減模式。調(diào)整VREG1端電壓即可設(shè)定步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電流值。

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