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詳細介紹
無人機載日光誘導葉綠素熒光系統
日光誘導葉綠素熒光監測系統與旋翼無人機的結合開辟了精準農業監測的新型應用。葉綠素熒光包含豐富的光合信息，通過提取能夠表征植被、農作物、葉片、樹木冠層等反射光譜信號中的熒光信息，再結合熒光參數、葉綠素等生理生化參數（地面瞬時環境條件下測定），可判斷不同環境下（肥料、水分、病脅迫、病蟲害等）作物的葉綠素熒光光譜特征及其熒光指標與其他參數（對冠層溫度、表面的輻照度、葉綠素含量測量）之間的關系，因此機載葉綠素熒光監測技術是高效、適時、快速、靈敏、無損探測作物植被等生理狀態及其與所處環境關系的理想監測技術，可廣泛應用于評價植被等的健康狀態。
無人機載日光誘導葉綠素熒光系統結構介紹：
模塊化集成，結構標準化，無需調試、調整系統結構，只需按照要求安裝在無人機上即可，通過無線圖傳數據線實現系統與無人機、地面監控平臺的互通。通過無人機云臺給系統提供獨立的供電。下行光纖與獨立模塊固定便于成像鏡頭的切換，輔助相機集成在獨立模塊上，以便觀察、監控采集區域。上行余弦校正功能實現模塊化，實時采集太陽光照信號，其透過率高，勻化效果好，適應波段范圍廣。GPS 信息可以精準定位采集區域的位置信息。
技術優勢：
• 系統集成度高;
• 系統操控性好，操作簡單；
• 輔助監控，精準定位采集區域；
• 一鍵采集；
• 反射、熒光光譜顯示及輸出；
• 定點巡航；
• 絕對輻射定標；
• 實時太陽光余弦校正模塊；
• GPS模塊；
• 35mm/50mm成像鏡頭及裸光纖模式切換；
• 特殊光纖結構，快速完成上行下行信號的切換，確保上下行實現同步采集；
• 可無人機、地面兩用；
• 高清圖傳數傳一體結構確保對系統控制（操控、數據回傳等）；
• 多種數據處理模型；
技術參數：
技術指標 | 葉綠素熒光測試光譜儀 | |
技術參數 | 光譜范圍 | 650-800nm |
光譜儀狹縫SMA | 1mm高x25μm寬 | |
通訊方式 | USB2.0 | |
探測器尺寸 | 24μm*24μm | |
像素 | 1044*64 | |
光譜采樣間隔 | 0.17nm | |
信噪比SNR | 1000:1 | |
Fiber input | SMA905 | |
A/D轉換 | 18bit | |
功能描述 | 光譜校準 | 采用Hg、Ne、Ar等作為標準光源對光譜進行波長校準定標 |
實時太陽光采集校準系統 | A、因探測器探測結果與太陽直接輻射的強度、方向以及散射輻射的強度及其空間分布相關， 所有采樣余弦校準器結構實時獲取太陽光光照信息，使得探測器精準的按照余弦定律來采 集，用于相對光譜強度和絕對光譜強度測量、發射光譜測量等 B、在對地（或者植被目標）一側同樣有一個余弦校準器結構，可快速的獲取到目標的亮度等 信息 C、系統在出廠時，利用國家計量單位標定的光源系統完成絕對輻射亮度定標（pw.cm2sr- 1nm-1） | |
光纖傳導 | 光纖使用特殊結構，同步采集上行和下行的輻射及暗背景信號 內置不同探測器收集同一標定區域的平均光譜 | |
暗背景采集 | 采樣電子Shutter，在光纖入光口前設計電子快門結構，通過控制主板發送相應的指令， Shutter實現不同采集環境下的背景信號（上行和下行均設計有快門結構） | |
成像鏡頭 | 采用35mm/50mm定焦鏡頭，通過相應的技術定標處理，使得不同焦距鏡頭下，內置各種探 測器能夠采集到特定區域的平均光譜而無監控偏差，裸光纖或定焦鏡頭模式可選 | |
輻射校準 | 絕對輻射定標 | |
輔助相機 | 借助輔助攝像功能，可以獲取監控目標區域的RGB等圖像，以便更好的對研究區域進行定位 系統搭載在無人機上，通過無人機的圖傳模塊，可以觸發系統進行采集，所采集的區域可以 通過輔助相機拍攝視場中標定的指示區域來確定 | |
GPS定位 | 獲取被監測對象的經緯度信息，獲取太陽升降時間的信息，以便觸發系統運行與關閉等功能 同時也可以利用無人機的GPS模塊，軟件可以對其各參數進行記錄，提高采集數據位置信息 的精準度 | |
多種數據格式輸出等 | 輸出txt格式的文本數據；數據存儲在內置SD存儲卡 | |
操作系統 | 樹莓派 | |
系統封裝 | 系統所有涉及到的硬件結構全部封裝在相應的運輸箱體內部 無需對光纖、信號線等進行大量的拆卸。適合長時間野外目標監測使用。內部結構布局、材 料選擇均符合技術應用需求 |
應用領域：
1、植物光合作用和熒光測量
2、植物制圖和植被健康特征
3、 森林資源調查評估
4、 農作物生長評估
5、 陸空雙基高光譜遙感監測
6、 大尺度、高通量植物葉綠素熒光成像測量分析析
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