【文章內(nèi)容簡介】 括一個電源模塊，完成基帶板的供電。基帶板與射頻的中頻接口為高中頻 , 電源由 +12V 供電。遙測發(fā)射機射頻模塊從功能的角度可分為：上變頻模塊和功率放大模塊。變頻模塊將調(diào)制后的中頻信號上變頻至指定的頻段，功放模塊將信號放大后送天線發(fā)射輸出。 圖像 /遙測通道采用 OFDM 體制，構(gòu)成下行圖像傳輸鏈路，完成圖像數(shù)據(jù)與遙測數(shù)據(jù)的實時下行傳輸。 OFDM(正交頻分復(fù)用 )不僅能夠有效地傳輸高速圖像數(shù)據(jù)，同時在圖像、數(shù)據(jù)接口方面和系統(tǒng)集成方面都具有較大的優(yōu)勢和先進性，其基本原理是將高速數(shù)據(jù)流通過串并轉(zhuǎn)換，分解成許多低速率的子數(shù)據(jù)流，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進行傳輸，各個子信道的載波互為正交。各 子載波并行傳輸，減小了對單個載波的依賴性，其抗多徑衰落能力、抗碼間干擾（ ISI）能力、抗多普勒頻移能力等都得到了顯著提高。 （ 6）機載電氣系統(tǒng) 為使 飛行器 上各系統(tǒng)和設(shè)備正常工作，完成預(yù)定的功能，需要使用電氣系統(tǒng)提供滿足預(yù)定設(shè)計要求的電能，包括足夠的電容量和可靠的配電，并保證供電質(zhì)量符合要求。因此電氣系統(tǒng)是 飛行器 系統(tǒng)的重要組成部分。 （ 7） 回收傘 回收傘采用十字型傘，其優(yōu)點是下降時 固 有擺動角度在所有傘型中是最小的，可 防止 機體損傷。 傘降時，機體落地采用氣囊減震；為防降落后大風(fēng)拖拽引起機體損傷，設(shè)計有落地時自動 拋傘功能。 （二） 任務(wù)載荷 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 15 1 功能 與組成 海事無人機 任務(wù)載荷 用于對地面目標進行探查、跟蹤及定位，具有體積小、作用距離遠、技術(shù)指標高的特點；設(shè)備有可見光 /紅外 攝像機和高清數(shù)碼相機，可采用換裝方式使用，能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨、手動 /自動搜索和跟蹤目標；可以與其他機載、地面設(shè)備信息配合解算目標位置，實現(xiàn)目標定位功能。 任務(wù)載荷 由 穩(wěn)定云臺 和探測設(shè)備（高清數(shù)碼相機、可見光 /紅外 攝像機）等組成。 2 方案指標 方案 技術(shù)指標見 表 3。 表 3 任務(wù)載荷 技術(shù)指標 名稱 項目 方案 技術(shù) 指標 任務(wù)載荷 照相與 攝像設(shè)備 *慣性穩(wěn)定云臺：方位角尋址范圍： ?160?，方位角尋址角速度： 0～ 60?/s，俯仰角尋址范圍： ?30?，俯仰角尋址角速度： 0～ 70?/s。 *光學(xué)照相機：分辨率 （ 500m 拔高時），傳感器尺寸： 3624mm ，最大分辨率： 55003 500，支持 64G存儲卡，具備 4小時內(nèi)連續(xù)拍攝并存儲的能力。 *可見光攝像： 720P，大視場： ～ 46186。（ 1177。 5%），具有自動調(diào)光、自動調(diào)焦、連 續(xù)變倍的功能，具備連續(xù)錄像 4小時并存儲的能力。 紅外攝像機： 探測器分辨率： 320 240 熱靈敏度： 80mk@25℃ 幀率： 25Hz 波長范圍： 8μ m～ 14μ m 電視跟蹤器：最小跟蹤目標尺寸： 3 3 個像素，跟蹤誤差： 1TVL，目標截獲跟蹤方式：人工截獲，自動跟蹤 /手動跟蹤； 3 技術(shù)方案 ? 任務(wù)設(shè)備 裝載方案 本方案設(shè)計 摒 棄傳統(tǒng)的吊舵裝載模式， 擬 采用先進的雙裝載方式，即 將 可見光攝像機裝載于機頭，將 照相設(shè)備裝載于機身中間機腹位置， 執(zhí)行任務(wù)時，兩種設(shè)備可以同時裝載，也可只搭載其中之一 。 ? 設(shè)備選型 （ 1） 高清 攝像機機芯 實物圖 表 4 高清機芯參數(shù)對比表 品牌 Panasonic 型號 MH322 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 16 傳感器 1/ CMOS 有效像素 2M 最低照度 彩色 （ 50IRE Gain： high） 黑白 （ 50IRE Gain： high） 信噪比 大于 50dB 焦距長度 f= 變焦倍率 光學(xué) 22倍 數(shù)字 20倍 視場角 水平： 176。 垂直： 176。 白平衡 ATW/AWC/Manual/3200k/5600k/4200k 背光補償 多點 /中心 /遮擋 /關(guān) 寬動態(tài) 開 /關(guān) 作用于 1080p25/1080p30 電子快門 高速 1/50,1/120,1/2501/16000 長曝光 x2， x4， x8， x16， x32， x64， x128 光圈控制 自動 /手動，等級可設(shè) 數(shù)字降噪 開 /關(guān) 等級可設(shè) 伽馬校正 運動偵測 開 /關(guān) 鏡像功能 水平 /垂直 /水平、垂直 /關(guān) 對比度 級別可調(diào) 自動跟蹤 支持 透霧功 能 支持，級別可設(shè)置 同步系統(tǒng) 內(nèi)同步 視頻輸出 數(shù)字輸出（ LVDS） 1080/,1080/,1080/, 720/ 1080/50p,1080/50i,1080/25p,720/50p 分量輸出 (Y/Pb/Pr)： 1080/,1080/,1080/, 720/,480/ 1080/50p,1080/50i,1080/25p,720/50p, 576/50p 模擬輸 出 N制 /Pal制 通信接口 UART： COMS 5V 電源 DC612V 外形尺寸 50mmx60mmx94mm 重量 約 290克 （ 2）光學(xué)照相機 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 17 a) 機身 選擇： 相機選用 CANON EOS 5D Mark III， 并進行裝機改造，如機上供電、拍攝控制、輸入輸出控制等，其性能 滿足指標要求。 機型如 圖 8，性能參數(shù)見 表 5。 圖 8 CANON EOS 5D Mark III 機身實物圖 表 5 相機 主要 參數(shù)表 主要性能 機身特性 全畫幅數(shù)碼單反 產(chǎn)品定位 高端單反 傳感器類型 CMOS 傳感器尺寸 3624mm 最大像素數(shù) 2340萬 有效像素 2230萬 光學(xué)變焦 影像處理器 DIGIC 5+ 最高分辨率 57603840 高清攝像 全高清（ 1080） 快門性能 快門類型 電子控制焦平面快門 快門速度 1/601/8000秒（場景智能自動模式） b門： 301/8000秒（總快門速度范圍?？捎梅秶S拍攝模式各異） 曝光控制 曝光模式 程序自動曝光（ P），快門優(yōu)先曝光（ S），光圈優(yōu)先曝光（ A），手動曝光（ M）， B門曝光 曝光補償 手動：在 177。5 級間以 1/3或 1/2級為單位調(diào)節(jié) 自動包圍曝光：在 177。3 級間以 1/3或 1/2級為單位調(diào)節(jié) 測光方式 63區(qū) TTL全開光圈測光，評價測光（與所有自動對焦點聯(lián)動），局部測光（取景器中央約 %的面積），點測光（取景器中央約 %的面積），中央重點平均測光 白平衡 自動，預(yù)設(shè)（日光，陰影，陰天，鎢絲燈，白色熒光燈，閃光燈），用戶 自定義，色溫設(shè)置 （約 2500 10000K）白平衡矯正和白平衡包圍曝光 感光度 ISO 10025600可擴展至 50102400，拍攝視頻時 ISO 10012800可擴展至 10025600 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 18 拍攝性能 降噪能力 可應(yīng)用于長時間曝光和高 ISO感光度拍攝 存儲性能 存儲卡類型 SD卡 /CF卡 文件格式 圖片： JPEG（ Exif ）， RAW： RAW， sRAW1， sRAW2 視頻： 接口性能 HDMI接口 支持 視頻接口 AV接口 其它接口 外觀 外形尺寸 152 產(chǎn)品 重量 約 860g（僅機身） b) 鏡頭選擇 ： 根據(jù)航拍的需要，宜選用定焦鏡頭， 定焦鏡頭對焦速度快，成像質(zhì)量穩(wěn)定 ， 拍攝的運動物體圖像清晰而穩(wěn)定，對焦非常準確，畫面細膩，顆粒感非常輕微，測光也 很 準確 ，同時 定焦鏡頭 光圈大， 可獲得更多的通光量，可以在弱光環(huán)境下獲得更快的快門速度保證不受抖 動 的影響 ， 具有 暗光環(huán)境下的適應(yīng)能力 。 定焦鏡頭另一大優(yōu)點是拍攝圖像無畸變，這對 后續(xù)圖像拼接 處理尤為重要； 綜合 考慮視場角 、光圈等 因素，選用 佳能 EF 50mm f/ USM 標準定焦鏡頭， 實物如 錯誤 !未找到引用源。 ， 主要性能參數(shù)如 錯誤 !未找到引用源。 。 海事無人機系統(tǒng)設(shè)計方案 19 （ 3） 慣性穩(wěn)定云臺 （ 4） 電視 跟蹤器 （ 5）機載存儲 （三） 測控站 1 功能與組成 測控站 負責(zé) 飛行器平臺 遙控指 令、數(shù)據(jù)和圖像信息的上傳下達 ，包括了測控站和測控鏈路。 測控鏈路基于無線電通信方式，采用數(shù)字通信體系架構(gòu)，上行遙控采用直接序列擴頻抗干擾通信體制，實現(xiàn)對飛行器和 任務(wù)載荷 的控制，地面站接收和解碼遙測 /圖像信息，實現(xiàn)對系統(tǒng)的監(jiān)視、控制。 測控站采用便攜式設(shè)計，由測控天線、測控站數(shù)據(jù)終端、監(jiān)控平臺、監(jiān)控軟件組成。 2 方案指標 方案 技術(shù) 指標 見 表 6。 表 6 測控站技術(shù)指標 序號 項目 方案技 術(shù)指標 1 測控站 功能：（ 1）實現(xiàn)對遙控信息的組幀、編碼、調(diào)制、上變頻、功率放大與發(fā)射；完成遙測 /圖像信息的接收、解調(diào)、濾波、解幀處理。 （ 2）操縱、控制、引導(dǎo)海事無人機飛行以及任務(wù)載荷任務(wù)的執(zhí)行，實時接收、處理、顯示和存儲無人機傳輸下來的狀態(tài)信息、航跡和圖像及監(jiān)控視頻。 *測控半徑：≥ 100km（無線電通視 ） 誤碼率：≤ 1 105。