Дроне Гимбал Систем камере: Принципи и апликаци?е

Беспилотна ваздушна возила (УАВС) обично носе гимбал- Монтирана камера за узима?е стабилних, високих квалитетних слика. Гимбал камере ?е моторизована носач ко?и држи вид?иве - светло (електро - оптичке, ео) и / или инфрацрвене (ИР) сензоре и користи Гиро / ИМУ повратне информаци?е да би отказали крета?е авиона. Активним наги?ем и ротира?ем дуж више секира, Гимбал чува ниво камере упркос крета?у или вибраци?ама дрона. Као што ?е ?една индустри?а извора об?аш?ава, Гимбал "минимиз" минимализне крета?а и вибраци?е за глатке, стабилне снимке "користе?и моторе и инерци?ална мерна ?единица (ИНУ). Ова стабилизаци?а омогу?ава Дроне Цамерас Рецорнинг Цлеар, високе видео записе - чак и у ветровитим или динамичким условима. На пример, интегрисани Гимбали "да?у - на камеру на плочи или сензору практично вибраци?е - слободно крета?е", производе?и кришне ваздушне фотографи?е и видео записе.

Слика: 3 - Гимбал Акис камера Гимбал (д?и Пхантом 4) са моторима без четкица и сензорима, омогу?ава?у?и независно? контроли надака, нагиба и рола. То надокна?у?е Дроне Мотион да спречи камеру.

Модерни гимбални носачи обично користе 3 - Стабилизаци?а оси (Контрола наравно, нагиб и рола) за потпуну контролу ори?ентаци?е. (Неки ма?и мотивни терет користе 2 - Акис носачи ко?и стабилизу?у само нагиб и рола; врло велики системи дода?у 4. "лифт" осовину за додатну вертикалну компензаци?у крета?а.) ??Електрични мотори без четкица погоне сваку осовину, во?ене са угра?еним ИМУ сензорима (жироскопима и акцелерометрима) и контролором. За?едно открива?у крета?е и приме?у?у цоунтер - покрете у реалном времену. На пример, ако се дрона наги?е напред, мотор нагиба наги?е камеру да ?е налепи на ниво. Резултат ?е гладак видео и током брзих маневара. Због тога су Гимбали УАВ постали неопходни за ваздушно снима?е: они Елиминишите неже?ене крета?е фотоапарата и дозволи да се дронири за снима?е оштрих, професионалних - квалитетних снимка.

ЕО / ИР сензори камере

Дроне Гимбал Паилоадс се често комбину?у Елецтро - оптички (ЕО) и Инфрацрвени инфрацрвени (ИР) Сензори ("двоструки ЕО / ИР Гимбал"). ЕО камера ?е уобича?ена висока резолуци?а вид?ива - лагана камера (често ХД или 4К), док ?е ИР сензор обично термичка камера ко?а открива топлоту. ЕО камера снима фине визуелне дета?е за дневне сцене; ИР камера чула топлотне потписе тако да оператори могу "видети" у тами или димлом, магле и лишком. У пракси, ЕО / ИР Гимбали пружа?у дуал - спектар Свест: Подневном светлу ЕО Цханнел да?е бо?е или ниске - светлосне слике и но?у ИР канал истиче топле предмете (?уди, мотори, пожари) сво?им термичким контрастом. На пример, термички дроници користе сочива подешене на инфрацрвене таласне дужине и унутраш?им процесорима слике да преведу обрасце топлоте у вид?иви видео. У свим случа?евима Скупштина камере (ЕО или ИР) монтирана ?е на гимбалу, тако да оста?е стабилна као што ?е дрона лети.

Обрада слике

Многи напредни Гимбални системи ук?учу?у на броду за обраду видео записа у реалном времену. На пример, изгра?ен - у процесорима може обав?ати стабилизаци?у видео записа, унапре?е?е контраста, па чак и вештачко-обавешта?не задатке попут аутоматизованог открива?а об?екта или пра?е?а. Неки ЕО / ИР Гимбалс нуде функци?е као што су ГЕО - означава?е означава?а или ци?ане ознаке. Савремени системи могу зак?учати на Комплет се аутоматски покре?е и држите га центрираном у оквиру - тако - названи "Аутоматски пра?е?е" - комбинова?ем алгоритама вида са Гимбал-овом контролом покрета Гимбал. На снази, Гимбал опрема може да идентифику?е возило или особу, а затим ?е елегално следио камеру да га следи глатко. Ове способности се често осла?а?у на награ?еног рачунара Дроне и наменског процесора Гимбала ко?и раде за?едно. Укратко, Дроне Гимбал Паилоадс не само да механички стабилизу?у камеру, ве? и пружа?у реалне - обраду времена (нпр. Стабилизаци?а видео записа, пра?е?е об?екта и унапре?е?е об?екта) за бо?у ситуаци?ску свест.

К?учне карактеристике

• Висока - Снимка и зум резолуци?е: Модерни Гимбали носи ХД или 4К камере за ?асан дета?. Многи ук?учу?у оптичка сочива за зумира?е (често 10 × -45 × уве?а?е) Дакле, оператори могу идентификовати уда?ене ци?еве. На пример, 30 × оптички зумира?е Гимбал може да реши мале карактеристике стотина метара уда?еним минималним губитком квалитета. Ова? опсег зумира?а (понекад у комбинаци?и са дигиталним зумом) увелико продужава ефективни распон делова?а дрона.

• Термална инфрацрвена камера: Скоро сви ЕО / ИР Гимбали нуде Лонгваве Инфрацрвени (Лвир) термичко снима?е. Термички сензор "види" топлоту, омогу?ава?у?и Дрону да откри?е ?уде, машине или топле предмете но?у или кроз препреке. Ово ?е непроце?иво ради претраге - и - спасава?а, ватрогасца и безбедносних задатака. Неки пла?а?а чак и има?у више ИР опсега (нпр. И Мвир и Лвир) или охла?ене термичке ?езгре за по?ачану осет?ивост.

• Ласерски распонфиндер / Диза?н: Виши - кра??и Гимбали често интегришу очи - сигурни систем ласера. Ласерски да?инскиннинг брзо мери уда?еност до тачке интереса, што омогу?ава прецизну локаци?у ГЕО - и ци?не ознаке. У во?но? или геодетско? употреби, оператер може да баци ласерску "бо?у" на далеком об?екту; Образложени сноп говори о систему тачан распон тог об?екта. (Понекад ?е и ласерски диза?нер ук?учен и за во?е?е муници?е.)

• Ауто - Аналитика пра?е?а и видео записа: Многи Гимбалс нуде изгра?ену - у видео пра?е?у. ?едном када оператер одабере об?ект (нпр. Особа или возило), Гимбал и камера ?е га аутономно сли?едити. Напредни?и модели ук?учу?у АИ - засновано призна?е (детекци?а ?удских / возила, лиценцу - Чита?е плоче итд.) И ГЕО - мачева?е. Гимбал процесор тако?е може да изврши побо?ша?е слике (сма?е?е буке, слаб - по?ача?е светлости) у реалном времену. Ове паметне карактеристике значе да дрона може да стекне и одржава фокус на ци?еве са минималним уносом оператора.

• Флексибилност са више - сензора: Гимбал махуне су обично модуларне. ?една ку?на купола два или више Канали: На пример, вид?иви зум камеру плус термална камера (а понекад и широки угао "претражива?е" сочиво). У неким диза?ну Гимбал се брзо може заменити изме?у сензора или ставова. На пример, дуал ЕО Паилоад могло би се пребацити на ширококутан дневни каменци када се широко скенира, а затим зумира?те телефото сочива на заним?иво? тачки. Остали системи ук?учу?у специ?ализоване прилоге попут освет?е?а и освет?е?а или сензора животне средине.

Апликаци?е

Дроне Гимбал камере се користе у веома широком спектру ваздушних миси?а. Пошто пружа?у стабилне, више - спектралне слике и податке, оне су од суштинског знача?а за надзор надзора, инспекци?ским и анализама. Уобича?ени случа?еви употребе ук?учу?у:

• Сурвеилланце & изви?а?е: Во?на и закон - Извршна дрона се осла?а?у на Гимбалс за ИСР (интелигенци?а, надзор, изви?а?е). Стабилизовани ЕО / ИР Паилоад омогу?ава да УАВ пошту?у подруч?а интереса (границе, ратишта, места дога?а?а) са надморске висине. Гиро-стабилизовани носач осигурава да се чак и када се кре?у дрон или хеликоптер, камера оста?е зак?учана на сцени. Ово омогу?ава поуздану идентификаци?у и пра?е?е ци?ева (возила, бродица, лица) под различитим условима.

• Претрага и спашава?е / одговор на катастрофе: У хитним случа?евима, Дронес са Гимбалс траже нестале ?уде или проценити штету. Термички сензор може уочити топлотну потпис особе у густом шумама или рушевинама, чак и но?у. ?едном када се на?е мета, камера високе - дефиници?е потвр?у?е дета?е. ?ер време ?е критично у САР-у, реалне - видео везе (у комбинаци?и са аутоматизованим пра?е?ем) помаже у основним посадима да брзо прона?у жртве. Након поплава, пожара или зем?отреса, инфраструктуре анкете Гимбал фотоапарата и открива?у точке тастере или преживелих.

• Инспекци?а, мапира?е и истражива?е: Индустри?ска дрона често носе Гимбалса како би прегледале снаге, нафтне уре?а?е, цевоводе или ?ели?ске куле. Стабилизовани зум камера омогу?ава оператерима ?асно да виде пукотине или недостатке са сигурне уда?ености. Многа пла?а?а тако?е ук?учу?у прецизни ГПС и ласерског да?ину на прецизно гео - ознака сваке фотографи?е. У истражива?у и фотограму, гимбалфона камера (посебно са надиром - широким углом - угаоним сочивима) омогу?ава тачно мапира?е: Стална платформа производи хрскаве преклапа?е слика потребних за 3Д моделе. Гимбалс се тако?е користе за кровне / соларне - панелске анкете и прецизне слике по?опривреде.

• Мониторинг животне средине и див?их животи?а:Конзервативи користе дроне са Гимбал камерама за пра?е?е животи?а, надгледа?у шуме, мочварне површине или глечере и проучава?у екосистеме. На пример, термички гибали могу бро?ати животи?е у зору / сумрак када су топле у односу на животну средину. ЕО / ИР Имагери помаже истраживачима мапа вегетаци?е здрав?е, шумски пожари или активност поахира?а. Способност преласка изме?у бо?а и термичких модова (и до ци?а?а - стазе) чини ове Гимбалс свестране алате за еколошке анкете.

• Цинематично снима?е и меди?ске продукци?е: Професионалне филмске мачке и вести Посаде Моунт Гимбал камере на Дронесу за ваздушну кинематографи?у. Стабилизатор од 3 оси ?е пресудан за постав?а?е глатких, схаке - слободних снимака за филмове или животне дога?а?е. Високи - Кра?ки Гимбали са Гиро - Стабилизаци?ом омогу?ава?у лете?е са тежим кино камерама док ?ош увек снима?у филмске слике. Чак и хобисти користе Гимбалед камере да би произвеле високе - дефиници?е панораме и видео записе. Укратко, Гимбали омогу?ава?у креативне ваздушне путеве држе?и камеру стабилно и ори?ентисане током сложених стаза лета.

Слика: Вишеструке Гимбал камере малене ди?елове (Смалл Смалл УАВ систем) - Централни модул нуди прегледу од 360 ° и ради дан или но?. Такви замен?иви гимбални модули омогу?ава?у тактичким дронама да брзо промене сензори или покрива?у сва праваца.

Ови примери илустру?у свестраност Гимбал-а. Комбинова?ем стабилизованих монтира?а, високих - сензора перформанси (ЕО, ИР, ЗООМ об?ективи) и на плочи, Дроне Гимбал камере служе безбро? миси?а. Од безбедносних патрола за инспекци?у инфраструктуре и од студи?а див?их животи?а до филмских ствара?а, ови системи прелазе покрет УАВ у поуздану платформу за ваздухопловство.

Извори: Техничка литература и подаци произво?ача опису?у како раде ЕО / ИР Гимбалс. На пример, прегледи индустри?е приме?у?у да Гимбалс користе моторс плус ИМУС да стабилизу?у камере и да ЕО / ИР системи нуде карактеристике попут топлотне визи?е и зумира?а. Напомене о примени и вести документу?у ?ихову употребу у надзору, претражива?у - и - спасава?у, инспекци?и и мапира?у (нпр. Као што се користи на Флиру и другим УАВ платформама). Ови извори потвр?у?у принципе и могу?ности сажети горе.