Drone Gimbal Camera Sustavi: Principi i aplikacije

Bespilotna zra?na vozila (UAV) obi?no nose gimbal- Montirani teret kamere za snimanje stabilnih, visokih - kvalitetnih slika. Gimbal kamere je motorizirani nosa? koji dr?i vidljiv - Svjetlo (elektro - opti?ki, EO) i/ili infracrveni (IR) senzori i koristi povratne informacije o Gyro/IMU za otkazivanje pokreta zrakoplova. Aktivno naginjanjem i rotiranjem du? vi?e osi, Gimbal odr?ava razinu kamere unato? kretanju bespilotnih letjelica ili vibracija. Kao ?to obja?njava jedan izvor industrije, gimbal ?minimaliziranja ne?eljenih pokreta i vibracija za glatke, stalne snimke“ koriste?i motore i inercijalnu mjernu jedinicu (IMU). Ova stabilizacija omogu?uje dronskim kamerama da zabilje?e jasan, visoki - rezolucijski video ?ak i u vjetrovitim ili dinami?nim uvjetima. Na primjer, integrirani gimbals ?dajte kameru ili senzor na plo?i prakti?no vibracija - slobodnog kretanja“, proizvode?i hrskave zra?ne fotografije i video.

Slika: Gimbal kamere od 3 - osi (DJI Phantom 4) s motorima i senzorima bez ?etkice, omogu?avaju?i neovisnu kontrolu od zijevanja, nagiba i kotrljanja. Ovo nadokna?uje kretanje bespilotnih letjelica kako bi kamera bila stabilna.

Moderni gimbalni nosa?i obi?no koriste 3 - Stabilizacija osi (Kontroliranje zijevanja, nagiba i kotrljanja) za potpunu kontrolu orijentacije. (Neki manji korisni optere?enja koriste 2 - Osolice koje stabiliziraju samo nagib i kotrljanje; vrlo veliki sustavi dodaju ?etvrtu osi ?dizala“ za dodatnu okomitu kompenzaciju pokreta.) Elektri?ni motori bez ?etkica pokre?u svaku osi, vo?eni ugra?enim IMU senzorima (?iroskopi i akcelerometri) i kontroler. Zajedno otkrivaju kretanje i primjenjuju broja? - pokreta u stvarnom vremenu. Na primjer, ako se bespilotni letjelica naginje prema naprijed, motor nagiba naginje kameru natrag da je izravna. Rezultat je gladak video ?ak i tijekom brzih manevara. Zbog toga su UAV gimbali postali neophodni za zra?no snimanje: Uklonite ne?eljeno kretanje kamere i omogu?iti bespilotnim letjelicama da uhvate o?tre, profesionalne - kvalitetne snimke.

EO/IR senzori kamere

Drone Gimbal Opteres ?esto se kombiniraju Elektro - opti?ki (EO) i Infracrveni (IR) senzori ("dvostruki EO/IR GIMBAL"). EO kamera je uobi?ajena visoka - rezolucija vidljiva - lagana kamera (?esto HD ili 4K), dok je IR senzor obi?no toplinska kamera koja otkriva toplinu. EO kamera bilje?i fine vizualne detalje za prizore dnevnih dnevnih mjesta; IR kamera osjeti toplinske potpise kako bi operateri mogli ?vidjeti“ u tami ili kroz dim, maglu i li??e. U praksi pru?aju EO/IR Gimbals dvostruki - spektar Svjesnost: U dnevnom svjetlu EO kanal daje boju ili niske - lagane slike, a no?u IR kanal isti?e tople predmete (ljudi, motori, po?ari) svojim toplinskim kontrastom. Na primjer, toplinski dronovi koriste le?e pode?ene na infracrvene valne duljine i interne procesore slike za prevo?enje toplinskih uzoraka u vidljivi video. U svim je slu?ajevima sklop kamere (EO ili IR) montiran na Gimbal, tako da ostaje stabilan dok drone leti.

Obrada slike na brodu

Mnogi napredni gimbalni sustavi uklju?uju ugra?enu elektroniku za obradu videozapisa u stvarnom vremenu. Na primjer, ugra?ena - u procesorima mo?e izvoditi stabilizaciju videozapisa, pobolj?anje kontrasta, pa ?ak i zadatke umjetne inteligencije poput automatiziranog otkrivanja objekta ili pra?enja. Neki EO/IR Gimbals nude zna?ajke kao ?to su live geo - ozna?avanje ili ozna?avanje cilja. Moderni sustavi mogu zaklju?ati na Pomi?ni objekt automatski i dr?ite ga usredoto?enim u okvir - tako - nazvan "auto - pra?enje" - kombiniranjem algoritama vida s Gimbalovom kontrolom pokreta. Zapravo, gimbalna oprema mo?e identificirati vozilo ili osobu, a zatim je ubiti kameru da je glatko slijedi. Ove se mogu?nosti ?esto oslanjaju na ra?unalo drona i Gimbal -ov namjenski procesor koji radi zajedno. Ukratko, bespilotni teret ne samo da mehani?ki stabilizira kameru, ve? i pru?aju stvarnu obradu slike (npr. Stabilizacija videozapisa, pra?enje objekata i pobolj?anje) za bolju situacijsku svijest.

Klju?ne zna?ajke

• Visoka - Rezolucija snimka i zum: Moderni gimbali nose HD ili 4K kamere za jasne detalje. Mnoge uklju?uju opti?ke zum le?e (?esto 10 × –45 × uve?anje), tako da operatori mogu identificirati udaljene ciljeve. Na primjer, 30 × opti?ki zum Gimbal mo?e rije?iti male zna?ajke udaljene stotine metara uz minimalan gubitak kvalitete. Ovaj raspon zumiranja (ponekad u kombinaciji s digitalnim zumom) uvelike pro?iruje u?inkovit raspon nadzora bespilotnih letjelica.

• Toplinska infracrvena kamera: Gotovo svi EO/IR Gimbals nude toplinski snimanje Longwave infracrvene (LWIR). Toplinski senzor "vidi" toplinu, omogu?avaju?i bespilotnoj mjeri da otkriva ljude, strojeve ili tople predmete no?u ili kroz opstrukcije. To je neprocjenjivo za pretra?ivanje - i - spasila?ke, vatrogasne i sigurnosne zadatke. Neki korisni teret ?ak imaju vi?e IR opsega (npr. I MWIR i LWIR) ili ohla?ene toplinske jezgre za poja?anu osjetljivost.

• Laserski daljini/oznaka: Vi?i - Zavr?etak Gimbala ?esto integriraju oko - sigurnih laserskih sustava. Laserski raspon brzo mjeri udaljenost do to?ke od interesa, ?to omogu?ava precizno geo - mjesto i ciljano ozna?avanje. U vojnoj ili istra?iva?koj uporabi, operater mo?e spustiti lasersku "boju" na udaljeni objekt; Reflektirani snop govori sustavu to?an raspon tog objekta. (Ponekad je za usmjeravanje municije uklju?en i laserski oznaka.)

• Auto - pra?enje i video analitika: Mnogi Gimbals nude izgra?ene - u pra?enju videozapisa. Jednom kada operater odabere objekt (npr. Osoba ili vozilo), gimbal i kamera ?e ga autonomno slijediti. Napredniji modeli uklju?uju prepoznavanje temeljeno na ai - (otkrivanje ljudi/vozila, licenca - ?itanje plo?a itd.) I geo - ograde. Gimbal -ov procesor tako?er mo?e izvesti pobolj?anje slike (smanjenje buke, nisko - poja?anje svjetlosti) u stvarnom vremenu. Ove pametne zna?ajke zna?e da drone mo?e ste?i i odr?avati fokus na ciljeve s minimalnim unosom operatora.

• Multi - Fleksibilnost senzora: Gimbal mahune su obi?no modularne. Jedna kupola mo?e se nalaziti Dvoje ili vi?e Kanali: Na primjer, vidljiva kamera za zum plus toplinsku kameru (a ponekad i ?iroku - kutnu le?u "pretra?ivanja"). U nekim dizajnima, Gimbal se mo?e brzo zamijeniti izme?u senzora ili pogleda. Na primjer, dvostruki EO korisni teret mo?e se prebaciti na ?irokokutnu dnevnu kameru prilikom skeniranja ?iroko, a zatim zumirati telefoto objektivom na zanimljivoj to?ki. Ostali sustavi uklju?uju specijalizirane priloge poput Spotlight Illuminators ili senzora za okoli?.

Prijava

Drone Gimbal kamere koriste se u vrlo ?irokom rasponu zra?nih misija. Budu?i da pru?aju stabilne, multi - spektralne slike i podatke, oni su klju?ni za zadatke nadzora, inspekcije i analize. ?esti slu?ajevi upotrebe uklju?uju:

• Nadzor i izvi?anje: Vojni i zakoni - dronovi za provo?enje provedbe oslanjaju se na gimbale za ISR (inteligencija, nadzor, izvi?anje). Stabilizirani EO/IR korisni teret omogu?uje UAV -u promatranje podru?ja od interesa (granice, bojnih polja, mjesta doga?aja) s nadmorske visine. Giro -stabilizirani nosa? osigurava da ?ak i kada se dron ili helikopter kre?e, kamera ostaje zaklju?ana na sceni. To omogu?ava pouzdanu identifikaciju i pra?enje ciljeva (vozila, brodica, osoba) u razli?itim uvjetima.

• Pretra?ivanje i spa?avanje / katastrofa: U hitnim slu?ajevima, dronovi s gimbalima tra?e nedostaju?e ljude ili procjenjuju ?tetu. Toplinski senzor mo?e primijetiti toplinski potpis osobe u gustim ?umama ili ru?evinama, ?ak i no?u. Jednom kada je cilj prona?en, kamera visoke - definicije provjerava detalje. Budu?i da je vrijeme kriti?no u SAR -u, stvarna video veza s vremenom (u kombinaciji s automatiziranim pra?enjem) poma?e prizemnim posadama da brzo prona?u ?rtve. Nakon poplava, po?ara ili zemljotresa, infrastruktura anketiranja gimbalnih kamera i otkrivanje ?ari?ta ili pre?ivjelih.

• Pregled, mapiranje i istra?ivanje: Industrijski dronovi ?esto nose gimbale kako bi pregledali dalekovode, naftne ure?aje, cjevovode ili stani?ne tornjeve. Stabilizirana kamera zumiranja omogu?uje operatorima da jasno vide pukotine ili o?te?enja s sigurne udaljenosti. Mnogi korisni teret tako?er uklju?uju precizni GPS i laserski daljini za precizno geo - ozna?ite svaku fotografiju. U istra?ivanju i fotogrametriji, ukra?ena kamera (posebno s nadir - ?irom - kutne le?e) omogu?ava precizno mapiranje: stabilna platforma proizvodi hrskave preklapaju?e slike potrebne za 3D modele. Gimbals se tako?er koristi za istra?ivanje krova/solarne - panel i precizno snimanje poljoprivrede.

• Pra?enje okoli?a i divljih ?ivotinja:Konzervatori koriste bespilotne letjelice s gimbalnim kamerama za pra?enje ?ivotinja, pra?enje ?uma, mo?varnih podru?ja ili ledenjaka i prou?avanje ekosustava. Na primjer, toplinski gimbali mogu brojati ?ivotinje u zoru/sumrak kada su toplo u odnosu na okoli?. EO/IR slike poma?u istra?iva?ima da preslikaju zdravlje vegetacije, ?umske po?are ili aktivnost kavoja?a. Sposobnost prebacivanja izme?u boja i toplinskih na?ina (i ciljanja - pra?enja) ?ini ove gimbale svestranim alatima za ekolo?ka istra?ivanja.

• Kinematografska snimanja i medijska produkcija: Profesionalni filma?i i ekipe vijesti Mount Gimbal kamere na bespilotnim letjelicama za zra?nu kinematografiju. Stabilizator od 3 osi presudan je za glatku, tresejte - besplatne snimke za filmove ili doga?aje u?ivo. Visoki - Kraj gimbala s giro - stabilizacijom omogu?uju letenje s te?im kino kamerama, a istovremeno snimaju filmske slike. ?ak i hobisti koriste gimbalne kamere za proizvodnju panorama i videozapisa visokih - definicija. Ukratko, Gimbals omogu?ava kreativne zra?ne snimke odr?avaju?i kameru postojanu i orijentiranu tijekom slo?enih staza leta.

Slika: Vi?estruki gimbalni mahuni kamera (Raven Small UAV sustav) - Central modul pru?a 360 ° polje vida i radne danju ili no?u. Takvi zamjenjivi gimbalni moduli omogu?uju takti?kim bespilotnim letjelicama da brzo mijenjaju senzore ili pokrivaju sve upute.

Ovi primjeri ilustriraju svestranost od Gimbal korisnih optere?enja. Kombinacijom stabiliziranih montiranja, visoki - senzori performansi (EO, IR, zum le?e) i ugra?ene obrade, bespilotne kamere bespilotne le?e slu?e bezbroj misija. Od sigurnosnih patrola do infrastrukturne inspekcije i od studija divljih ?ivotinja do filmskog stvaranja, ovi sustavi pretvaraju pokretni UAV u pouzdanu zra?nu platformu za snimanje.

Izvori: Podaci tehni?ke literature i proizvo?a?a opisuju kako funkcioniraju EO/IR Gimbals. Na primjer, pregledi industrije primje?uju da Gimbals koriste motore plus imus za stabilizaciju fotoaparata, te da EO/IR sustavi nude zna?ajke poput toplinskog vida i zuma. Bilje?ke o aplikacijama i izvje??a o vijestima dokumentiraju njihovu upotrebu u nadzoru, pretra?ivanju - i - spa?avanju, inspekciji i mapiranju (npr. Kako se koriste na FLIR i drugim UAV platformama). Ovi izvori potvr?uju gore sa?ete principe i sposobnosti.