《无人机系统光电载荷技术》较为系统地梳理了无人机光电载荷技术的发展脉络和技术现状。
针对不同的应用和技术特点,《无人机系统光电载荷技术》系统地阐述了主流无人机光电载荷的基本原理、技术特点、主要性能指标、关键技术、典型设计、信息后处理和地面测试验证等方面。
《无人机系统光电载荷技术》既可供从事无人机系统、光机电一体化设备及相关领域的广大工程技术人员和科技工作者参考,也可作为理工科研究生的教材或参考书。
19世纪,人类通过将光学成像与飞行器相结合实现空中对地成像,打开了人类对地观测的“上帝视角”。随着飞行器技术的进步,无人机得到了飞速发展。搭载光电载荷的无人机在军事侦察、作战评估、武器瞄准、影视航拍、地理测绘、管线巡检、资源勘查等军事和民用领域中得到广泛应用。无人机光电载荷的集成制造涉及光学、力学、热学、磁学、精密机械、自动控制、电子学、计算机科学等多个学科,且需要在宽域大梯度温度变化、复杂振动、姿态扰动等恶劣环境中工作,同时还要满足体积、重量、功耗等严格的约束条件。因此,无人机光电载荷技术既复杂又先进,是国内外竞相研究的热点。
全书共分为10章。第1章为绪论,主要介绍无人机光电载荷的发展历程、现状和趋势。第2章介绍无人机光电载荷的基本工作原理。第3章至第7章分别介绍可见光、红外、多光谱、激光、测绘载荷的技术特点、主要性能指标和关键技术:结合作者团队近年来在航空光电成像与测量领域的丰富积累介绍部分设计实例。此外,现代无人机光电载荷对视轴稳定、实时图像信息处理提出了更高的要求。第8章针对无人机载动态成像条件下对视轴稳定和指向控制的需求,介绍实现视轴精密运动控制的稳定平台相关技术及设计方法,第9章针对无人机载光电载荷的获取原始图像进一步改善观测效果和增加系统功能的需求,论述多种图像实时处理方法,将光电载荷制造技术外延至信息处理的层面。此外,现代无人机光电载荷在进行飞行验证之前还需要进行大量的地面试验、测试工作。第10章介绍无人机载光电载荷的地面试验、测试和标校相关技术。
第1章 绪论
1.1 无人机光电载荷应用需求
1.1.1 军事侦察应用需求
1.1.2 民用遥感应用需求
1.2 国外无人机光电载荷的发展现状
1.2.1 起步阶段
1.2.2 发展阶段
1.2.3 爆发阶段
1.3 国内无人机光电载荷的发展现状
1.4 无人机光电载荷的发展趋势
1.4.1 超表面平板成像技术
1.4.2 衍射成像技术
1.4.3 主动干涉成像技术
第2章 无人机光电载荷工作原理
2.1 无人机光电载荷应用及工作环境
2.2 无人机光电载荷分类及特点
2.3 无人机光电载荷基本工作原理
2.3.1 可见光与红外凝视成像原理
2.3.2 可见光与红外扫描成像原理
2.3.3 光谱成像原理
2.3.4 立体成像原理
2.3.5 激光测距与激光雷达成像原理
2.3.6 惯性稳定与指向控制原理
2.4 小结
第3章 可见光成像载荷技术
3.1 技术特点与分类
3.1.1 技术特点
3.1.2 分类
3.2 系统组成与工作原理
3.2.1 组成
3.2.2 工作原理
3.3 主要性能指标
3.3.1 光学性能指标
3.3.2 探测器性能指标
3.3.3 系统性能指标
3.4 关键技术
3.4.1 光学系统设计技术
3.4.2 探测器技术
3.4.3 调焦技术
3.4.4 调光技术
3.4.5 辐射定标技术
3.5 设计案例
3.5.1 推扫相机
3.5.2 全景相机
3.5.3 画幅相机
……
第4章 红外成像载荷技术
第5章 光谱成像载荷技术
第6章 激光测距与成像载荷技术
第7章 测绘载荷技术
第8章 无人机稳定平台技术
第9章 无人机光电载荷图像处理技术
第10章 试验与检测技术
总结与展望
参考文献