基本原理
日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測系統(tǒng)與旋翼無人機(jī)的結(jié)合開辟了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)監(jiān)測的新型應(yīng)用。葉綠素?zé)晒獍S富的光合信息，通過提取能夠表征植被、農(nóng)作物、葉片、樹木冠層等反射光譜信號中的熒光信息，再結(jié)合熒光參數(shù)、葉綠素等生理生化參數(shù)（地面瞬時(shí)環(huán)境條件下測定），可判斷不同環(huán)境下（肥料、水分、病脅迫、病蟲害等）作物的葉綠素?zé)晒夤庾V特征及其熒光指標(biāo)與其他參數(shù)（對冠層溫度、表面的輻照度、葉綠素含量測量）之間的關(guān)系，因此機(jī)載葉綠素?zé)晒獗O(jiān)測技術(shù)是高效、適時(shí)、快速、靈敏、無損探測作物植被等生理狀態(tài)及其與所處環(huán)境關(guān)系的理想監(jiān)測技術(shù)，可廣泛應(yīng)用于評價(jià)植被等的健康狀態(tài)。
系統(tǒng)配置技術(shù)指標(biāo)：
| 型號 | DJ-M600Pro | 飛控系統(tǒng)，高清圖傳，長時(shí)續(xù)航，增穩(wěn)云臺，智能飛行電池。 | ||
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型號 |
可見-近紅外植被反射光譜測量 系統(tǒng)（350-1000nm）
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（標(biāo)準(zhǔn)版本） |
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可見近紅外植被反射光譜以及 葉綠素?zé)晒鉁y量系統(tǒng)(350nm-
1000nm&650-800nm)
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（升級版） |
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可見& 近紅外植被反射光譜 （350nm-1700nm）以及葉綠素
熒光測量(650nm-800nm)系統(tǒng)測
量系統(tǒng)
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（高配版） |
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定制版本 |
可見-近紅外反射光譜測量（350-1700nm） |
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可見近紅外植被反射 & 葉綠素?zé)晒鉁y試光譜測量 |
技術(shù)指標(biāo) |
可見-近紅外光譜儀 |
葉綠素?zé)晒鉁y試光譜儀 |
近紅外光譜儀 |
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光譜范圍 |
350-1000nm |
650-800nm |
900-1700nm |
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光譜儀狹縫SMA |
50um |
1mm高x25um寬 |
1.8 x 0.025mm |
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通訊方式 |
USB2.0 |
USB2.0 |
Micro USB |
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探測器尺寸 |
14um*200um |
24um*24um |
Single 1mm InGaAs |
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像素 |
2048 Pixels |
1044*64（總共）/ 1024*58（有效） |
228Pixels |
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光譜采樣間隔 |
0.3nm |
0.17nm |
3.5nm |
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信噪比SNR |
250:1（滿信號） |
1000:1 |
> 5,000:1 in 1s scan |
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Fiber input |
SMA905 |
SMA905 |
SMA905 |
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A/D轉(zhuǎn)換 |
16bit |
18bit |
24bit |
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功能描述 |
光譜校準(zhǔn) |
采用Hg、Ne、Ar等作為標(biāo)準(zhǔn)光源對光譜進(jìn)行波長校準(zhǔn)定標(biāo)。 |
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實(shí)時(shí)太陽光采集校準(zhǔn)系統(tǒng) |
A、因探測器探測結(jié)果與太陽直接輻射的強(qiáng)度、方向以及散射輻射的強(qiáng)度及其空間分布相關(guān)，所有采樣余弦校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)獲取太陽光光照信息，使得探測器精準(zhǔn)的按照余弦定律來采集，用于相對光譜強(qiáng)度和絕對光譜強(qiáng)度測量、發(fā)射光譜測量等。 B、在對地（或者植被目標(biāo)）一側(cè)同樣有一個(gè)余弦校準(zhǔn)器結(jié)構(gòu)，可快速的獲取到目標(biāo)的亮度等信息。 C、系統(tǒng)在出廠時(shí)，利用國家計(jì)量單位標(biāo)定的光源系統(tǒng)完成絕對輻射亮度定標(biāo)（pw.cm2sr-1nm-1）。 |
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| 光纖傳導(dǎo) | 光纖使用特殊結(jié)構(gòu)，同步采集上行和下行的輻射及暗背景信號。
內(nèi)置不同探測器收集同一標(biāo)定區(qū)域的平均光譜。
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暗背景采集 |
采樣電子Shutter，在光纖入光口前設(shè)計(jì)電子快門結(jié)構(gòu)，通過控制主板發(fā)送相應(yīng)的指令，Shutter實(shí)現(xiàn)不 同采集環(huán)境下的背景信號（上行和下行均設(shè)計(jì)有快門結(jié)構(gòu)）。
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| 成像鏡頭 | 采用35mm/50mm定焦鏡頭，通過相應(yīng)的技術(shù)定標(biāo)處理，使得不同焦距鏡頭下，內(nèi)置各種探測器能夠采
集到特定區(qū)域的平均光譜而無監(jiān)控偏差。
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| 輻射校準(zhǔn) | 絕對輻射定標(biāo)。 | |||
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輔助相機(jī) |
借助輔助攝像功能，可以獲取監(jiān)控目標(biāo)區(qū)域的RGB等圖像，以便更好的對研究區(qū)域進(jìn)行定位。 系統(tǒng)搭載在無人機(jī)上，通過無人機(jī)的圖傳模塊，可以觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行采集，所采集的區(qū)域可以通過輔助相
機(jī)拍攝視場中標(biāo)定的指示區(qū)域來確定。
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GPS定位 |
獲取被監(jiān)測對象的經(jīng)緯度信息，獲取太陽升降時(shí)間的信息，以便觸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行與關(guān)閉等功能。 同時(shí)也可以利用無人機(jī)的GPS模塊，軟件可以對其各參數(shù)進(jìn)行記錄，提高采集數(shù)據(jù)位置信息的精準(zhǔn)度。
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| 多種數(shù)據(jù)格式輸出等 | 輸出txt格式的文本數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)置SD存儲卡； | |||
| 操作系統(tǒng) | 樹莓派。 | |||
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系統(tǒng)封裝 |
系統(tǒng)所有涉及到的硬件結(jié)構(gòu)全部封裝在相應(yīng)的運(yùn)輸箱體內(nèi)部。 無需對光纖、信號線等進(jìn)行大量的拆卸。適合長時(shí)間野外目標(biāo)監(jiān)測使用。內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局、材料選擇均符
合技術(shù)應(yīng)用需求。
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系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹
模塊化集成，結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，無需調(diào)試、調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，只需按照要求安裝在無人機(jī)上即可，通過無線圖傳數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與無人機(jī)、地面監(jiān)控平臺的互通。通過無人機(jī)云臺給系統(tǒng)提供獨(dú)立的供電。下行光纖與獨(dú)立模塊固定便于成像鏡頭的切換，輔助相機(jī)集成在獨(dú)立模塊上， 以便觀察、監(jiān)控采集區(qū)域。上行余弦校正功能實(shí)現(xiàn)模塊化，實(shí)時(shí)采集太陽光照信號，其透過率高，勻化效果好，適應(yīng)波段范圍廣。GPS 信息可以精準(zhǔn)定位采集區(qū)域的位置信息。
技術(shù)優(yōu)勢
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