隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的普及，基于無(wú)人機(jī)平臺(tái)的遙感技術(shù)已成為獲取大面積地表信息的重要手段。然而，傳統(tǒng)的正射相機(jī)只能獲取RGB三波段信息，無(wú)法滿足精細(xì)化監(jiān)測(cè)的需求。江蘇雙利合譜科技有限公司推出的GaiaSky-mini3-VN高光譜成像儀，將無(wú)人機(jī)的高機(jī)動(dòng)性與高光譜成像的高光譜分辨率完美結(jié)合，以“懸停內(nèi)置推掃成像”技術(shù)為核心，開(kāi)啟了低空遙感的與精度新篇章。
一、懸停內(nèi)置推掃技術(shù)，告別幾何畸變
在無(wú)人機(jī)載高光譜成像領(lǐng)域，數(shù)據(jù)的幾何精度一直是行業(yè)難題。傳統(tǒng)的推掃式高光譜相機(jī)依賴于無(wú)人機(jī)的前飛運(yùn)動(dòng)來(lái)完成成像，一旦無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中受到氣流干擾產(chǎn)生側(cè)滾、俯仰或偏航，采集到的圖像就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的幾何畸變和空間錯(cuò)位，給后期的數(shù)據(jù)拼接帶來(lái)巨大困難。
GaiaSky-mini3-VN搭載了雙利合譜自主研發(fā)的“懸停內(nèi)置推掃成像”技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)內(nèi)置的高精度掃描裝置，在相機(jī)內(nèi)部完成推掃動(dòng)作。這意味著無(wú)人機(jī)在飛行時(shí)不需要依賴機(jī)身的前飛來(lái)成像，甚至可以在相對(duì)懸停的狀態(tài)下獲取數(shù)據(jù)。這種設(shè)計(jì)極大地降低了氣流對(duì)成像質(zhì)量的影響，確保了每一行掃描數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。結(jié)果是，GaiaSky-mini3-VN能夠獲取無(wú)幾何形變的高光譜圖像，數(shù)據(jù)質(zhì)量大幅提升，為后續(xù)的定量分析奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、透射式光柵分光，捕捉真實(shí)地物信息
分光系統(tǒng)的性能直接決定了高光譜數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。GaiaSky-mini3-VN采用了高性能的透射式光柵分光技術(shù)。這種技術(shù)利用精密的光學(xué)設(shè)計(jì)，使平行光通過(guò)光譜儀中的透射光柵，在垂直于狹縫方向發(fā)生色散，從而變?yōu)樵诖怪庇讵M縫方向隨波長(zhǎng)展開(kāi)的高精度單色光。
透射式光柵具有衍射效率高、雜散光低、光譜響應(yīng)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。相比于干涉濾光片或其它分光方式，透射式光柵能夠更真實(shí)地還原地物的光譜特征，獲取高精度的光譜曲線。對(duì)于植被理化參數(shù)反演、水體富營(yíng)養(yǎng)化監(jiān)測(cè)等對(duì)光譜精度要求的應(yīng)用場(chǎng)景，這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)尤為關(guān)鍵。
三、軟硬融合，基于DJI PSDK的一體化體驗(yàn)
GaiaSky-mini3-VN的另一大亮點(diǎn)在于其軟件操作的便捷性。傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)載高光譜相機(jī)，往往需要單獨(dú)的地面站軟件來(lái)控制，操作人員需要同時(shí)關(guān)注飛控軟件和光譜采集軟件，操作復(fù)雜且容易出錯(cuò)。
雙利合譜的軟件架構(gòu)基于大疆第三方開(kāi)發(fā)工具包DJI PSDK為基礎(chǔ)，將無(wú)人機(jī)飛控軟件和高光譜相機(jī)軟件進(jìn)行了深度的融合。用戶只需使用熟悉的大疆無(wú)人機(jī)遙控器，即可在同一個(gè)界面中完成無(wú)人機(jī)的飛行控制和高光譜相機(jī)的參數(shù)設(shè)置、采集啟動(dòng)等操作。這種“融合一體”的設(shè)計(jì)，極大地降低了操作門檻，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的單人作業(yè)。
四、一體化設(shè)計(jì)與3分鐘起飛
在時(shí)間就是效率的今天，作業(yè)準(zhǔn)備時(shí)間的長(zhǎng)短直接決定了項(xiàng)目的成本。GaiaSky-mini3-VN采用了一體化設(shè)計(jì)，內(nèi)部高度集成了微處理器、高精度分光光譜儀、高精度掃描裝置等核心部件。同時(shí)，相機(jī)被搭載在雙利合譜自主設(shè)計(jì)的多軸增穩(wěn)云臺(tái)上，為其成像提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)保障。
通過(guò)SkyPort V2接口，相機(jī)與無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了快速穩(wěn)定的通訊與物理連接。用戶只需通過(guò)SkyPort V2轉(zhuǎn)接環(huán)，即可將增穩(wěn)云臺(tái)和高光譜相機(jī)安裝至無(wú)人機(jī)減震掛架。安裝過(guò)程無(wú)需任何工具，單人操作即可完成。系統(tǒng)支持“平衡不變”功能，給無(wú)人機(jī)和云臺(tái)通電后即可保持鏡頭垂直向下的平衡狀態(tài)，無(wú)需繁瑣的參數(shù)調(diào)整。從無(wú)人機(jī)組裝、相機(jī)云臺(tái)安裝到通電開(kāi)機(jī)、起飛前參數(shù)調(diào)整，全過(guò)程可在3分鐘內(nèi)完成。這種的便捷性，使得GaiaSky-mini3-VN能夠應(yīng)對(duì)突發(fā)的應(yīng)急監(jiān)測(cè)任務(wù)。
五、大區(qū)域高精度正射拼接
對(duì)于大面積的監(jiān)測(cè)任務(wù)，單張影像往往難以覆蓋全部區(qū)域。GaiaSky-mini3-VN配備了雙利合譜自研的高光譜數(shù)據(jù)拼接軟件。該軟件通過(guò)先進(jìn)的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)、空三處理、掩膜等算法，可以將采集到的數(shù)百?gòu)埜吖庾V數(shù)據(jù)完美拼接成一幅完整的、具有地理坐標(biāo)的正射影像圖。
這套拼接軟件不僅處理速度快，而且精度高，能夠完美保留高光譜數(shù)據(jù)的原始光譜信息，不會(huì)因?yàn)槠唇舆^(guò)程而產(chǎn)生光譜失真。這使得用戶可以在一張完整的大圖上進(jìn)行光譜分析、地物分類、反演計(jì)算等操作，極大地提高了數(shù)據(jù)處理的效率和結(jié)果的可視化效果。
綜上所述，GaiaSky-mini3-VN高光譜成像儀憑借其懸停內(nèi)置推掃技術(shù)、高性能分光系統(tǒng)、一體化便捷設(shè)計(jì)以及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)拼接能力，成為了無(wú)人機(jī)低空遙感領(lǐng)域的佼佼者。它是農(nóng)業(yè)管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、森林防火、生態(tài)修復(fù)等大規(guī)模監(jiān)測(cè)任務(wù)的理想工具，助力用戶以更低的成本、更高的效率獲取更的數(shù)據(jù)。