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无人机任务载荷使用分类有哪些

来源:本站时间:2020-09-10 18:00:10

无人机执行特定的飞行任务时需要装载特定任务的仪器、设备和系统,称之为无人机的任务载荷。无人机任务载荷可用于侦查监控、巡视,架线、投放物品,进行大气监测、采样以及用于通信、实验、中继等。其中用于侦查监控、巡视的光电类任务载荷设备常见有可见光载荷、红外热像仪、紫外热像仪、合成孔径雷达、激光雷达以及多光谱相机等,无人在执行不同任务是根据需要的用途配置光电载荷。


光电载荷的优点:

1、隐蔽性好。光电载荷采用电视或红外工作模式,能够主动或被动接收目标的形状、亮度和热辐射等信息,实现对目标的探测精度高。

2、探测精度高。光电载荷的测角精度可以达到毫弧度(mrad),而雷达的测角精度一般到度。

3、图像显示直观。光电载荷的显控台直接显示目标的几何图像或热图像,也容易实现对目标的自动跟踪。

4、设备少、质量轻。与雷达相比,光电载荷设备少、体积小、质量轻,而且采用模块化结构,便于组装维护,可靠性高。

无人机

无人机搭载的可见光载荷主要分为光学相机和电视摄像机,光学相机是一种经典的光学成像设备,也是最早装在无人机使用的。其最大的优点是具有极高的分辨率,目前其他成像探测器还无法达到。而无人机上使用的电视摄像机应用广泛,其主要优点是体积小、质量轻、功效低、灵敏度高、抗冲击震动和寿命长。该载荷常和红外成像仪组成双光吊舱系统,满足全天候实时图像监测需要。


无人机搭载的红外热像仪通过探测目标的红外辐射,将目标的红外图形转换为可见光图形,发现并获取目标参数。红外热像仪通常和电视跟踪器、激光测距器等组成综合探测系统,用于探测、跟踪目标,向火控计算机输送目标的方位、仰角、距离信息。在这种综合探测系统中,红外热像仪的主要作用是昼夜探测、监视、跟踪目标。


无人机的紫外热像仪在就是利用特殊的仪器接收放电产生的紫外线信号,经处理后成像并与可见光图像叠加,达到确定电晕的位置和强度的目的,从而为进一步评价设备的运行情况提供依据。电晕是一种发光的表面局部放电,由于空气局部高强度电场而产生电离。该过程引起微小的热量,通常红外检测不能发现。红外检测通常是在高电阻处产生热点。紫外成像仪可以看到的现象往往红外成像仪不能看到,而红外成像仪可以看到的现象往往紫外成像仪不能看到。因此,紫外成像技术与红外成像技术是互补关系,紫外检测放电异常,红外检测发热异常,原理完全不同,各自具有不可互替的优点。目前无人机搭载紫外热像仪用于:

1、运行中的绝缘子的劣化以及复合绝缘子及其护套电蚀检测;

2、高压变电站及线路的整体维护;

3、支柱式绝缘上的微观裂纹检测;

4、悬挂式瓷绝缘中的零值绝缘子检测;

5、检查绝缘设备表面的污秽程度;

6、验收高压带电设备布局、结构、安装、设计是否合理;

7、高压输变电设备上可能搭接的导电物体;

8、大型发电机定子线棒端部和槽壁电晕放电检测;


无人机搭载的多光谱相机就是由普通航空照相机的基础上发展而来的,多光谱照相是指在可见光的基础上向红外光和紫外光两个方向扩展,并通过各种滤光片或分光器与多种感光胶片的组合,使其同时分别接收同一目标在不同窄光谱带上所辐射或反射的信息,即可得到目标的几张不同光谱带的照片。


多光谱照相机的分类:

1、多镜头型多光谱照相机具有4-9个镜头,每个镜头各有一个滤光片,同时记录几个不同光谱带的图像信息;

2、多相机型多光谱照相机是由几台照相机组合在一起,各台照相机分别带有不同的滤光片;

3、光束分离型多光谱照相机采用一个镜头拍摄景物,用多个三棱镜分光器将来自景物的光线分离为若干波段的光束。


无人机常用的光电搭载设备就是光电吊舱,无人机要在空中完成对目标的探测和跟踪任务,需要一个机载平台和搭载一个在该平台上由探测设备组成的集成系统,在硬件表现形式上称之为吊舱。根据内置设备的功能,机载吊舱可以分为导航吊舱、跟踪瞄准吊舱、红外测量吊舱、电子干扰吊舱及电子情报吊舱等。无人机上的精确制导武器主要靠飞机上的跟踪瞄准吊舱来指示目标。光电跟踪瞄准吊舱是一个光电成像跟踪系统,它的捕获、跟踪、瞄准(ATP)功能最后是通过跟踪伺服系统来完成的。


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