“极视1号”:给无人机添上一双“千里眼”

王 春

2016年11月21日08:49  来源:科技日报
 

  重量仅为2.7千克,能“极目千米”,从空中识别人眼看不到的多种生态信息……2016中国国际工业博览会高校展区,由同济大学测绘与地理信息学院刘春教授团队历时3年自主研发的科技创新成果——“极视1号”精彩现身。

  “通过对硬件和软件上的诸多创新性设计与研发,实现了搭载在无人机上进行高精度‘多光谱’低空遥感观测的突破。”刘春介绍,“极视1号”可搭载于四轴、六轴、固定翼等多种无人机上,1小时飞行可完成对2000亩地面空间的信息采集,数据精度高,且易于定制。这个分量不重的“小家伙”究竟如何服务城市建设、农业、林业、环保等诸多行业?

  小型轻量,可“轻易搭上”无人机

  现代生活中,各类生态数据与人们的日常生活息息相关,比如城市内植被覆盖的变化、大型垃堆埋场的废弃物渗流状况、水域内微生物和含氧等等,这些生态数据不仅要实现在大范围的快速采集,还要实现精细化的定量反演,而通过搭载无人机平台,采用多光谱进行低空遥感观测成为其理想选择。

  目前,市场尚缺乏成熟的无人机机载多光谱成像系统,现有产品存在像幅偏小、光谱单一、曝光时间过长、续航时间不足等弱点,并直接导致搭载无人机在高速飞行时产生一系列问题,如影像出现严重像移、低分辨率的光学影像无法支持达到地面厘米级的观测精度、缺少足够的光谱信息而无法实现生态信息的识别等。

  而同济大学推出的被称为“极视1号”的“极视窄带多光谱阵列航摄仪”,滤光镀膜采用同济大学科研成果,能够更加准确地截止波长,同时滤光率提升至98%,具备高空间分辨率、高光谱分辨率、大画幅、高速曝光等特点,弥补了现有产品的诸多不足,能有效形成厘米级精度的多类遥感影像产品的获取能力。

  “极视1号”阵列式多滤镜结构设计保证了整体系统的小型化、轻量化,使得它能被大多数专业级无人机轻易搭载,不必牺牲工作航时与动力冗余。目前该产品的核心技术已申请多项国家发明专利,部分已经获得授权。

  自由定制,高效智能采集“不管你在哪”

  自由定制化的设计思路,使“极视1号”更具特色。不同的植被、农作物、湖泊、河流的光谱特性千变万化,传统多光谱相机的波段数与观测波长都是固定的,无法同时观测到这些特性特征,更无法满足用户的多样性需求。而“极视1号”则可根据用户的应用目的、任务量等因素的不同,由用户灵活调整其成像单元数量以及相应观测的光谱滤镜,实现一套系统多样观测、满足多种应用需求的目的。

  “极视1号”通过专业团队在多种参数环境下的实际校准检测,配合针对性的精细化辐射校正模型,确保数据的准确性。此外,“极视1号”还拥有全链条的智能数据处理系统,它能智能规划路径,只需选定采集区域,即可自动规划、优化采集路径。无论身在何处,都能高效完成信息采集。

  成功应用,助力无人机应用的“好基友”

  正是凭借出色的遥感观测性能,以及成熟的配套遥感数据处理技术,“极视1号”已在精细农业的农情预判、林业珍稀树种的定位、城市违建目标的识别等诸多领域中发挥巨大作用。

  嫁接上海同繁勘测工程科技有限公司、北京数维翔图高新技术股份有限公司等高新科技企业的行业推广资源,帮助广东丹霞山进行珍稀植被“丹霞梧桐”株数统计,识别成功率已近八成;在贵州鲍家屯非物质文化遗产调查中,“极视1号”获取的数据辅助实现了古建筑群落与古代山水环境的空间要素提取与空间分布分析。近期,“极视1号”更参与到电网输电线路的环境调查中,在安徽阜宁进行的示范性试验中,对输电线路周边地物种类的识别率高达92%。

  “我们相信,通过继续提升与改进,这款产品将助力无人机领域获得更加深远的发展,为‘大数据’时代提供更加优质的服务。”刘春说。(记者 王春)

(责编:阴重宇(实习生)、赵竹青)

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