Drone Gimbal fotoaparat: Principi i aplikacije

Nepri?tena zra?na vozila (UAVS) obi?no nose Gimbal- Montirani teret za kameru za snimanje stabilnih, visokih kvalitetnih slika. Gimbal kamere je motorizirani nosa? koji dr?i vidljivu svetlost (elektro - opti?ki, eo) i / ili infracrveni (IR) senzori i koristi Gyro / Imu povratne informacije za otkazivanje pokreta zrakoplova. Aktivno naginjanje i okretanjem du? vi?e ose, Gimbal zadr?ava nivo kamere uprkos pokretu ili vibraciji drona. Kako obja?njava jedan izvor u industriji, Gimbal "Minimiz [es] ne?eljeni pokreti i vibracije za glatke, stabilne snimke" koriste?i motore i inercijalnu mjernu jedinicu (IMU). Ova stabilizacija omogu?uje rekordnu kameru za dronu, visokim videozapisom za rezoluciju ?ak i u vjetrovitim ili dinami?kim uvjetima. Na primjer, integrirani gimbals "daju kameru od plo?e ili senzoru prakti?ki vibracije - slobodnog pokreta", proizvodnja hrskavih antenskih fotografija i video zapisa.

Slika: A 3 - Axis kamera Gimbal (DJI Phantom 4) sa motorima bez ?etkica i senzorima, omogu?avaju?i neovisnu kontrolu nadzovka, nagiba i rola. To nadokna?uje prijedlog drona da kameru dr?i stabilnom.

Moderni gimbal nosa?i obi?no koriste 3 - Stabilizacija osovine (Kontrola vilice, nagiba i kotrljanja) za kontrolu pune orijentacije. (Neki manji korist kori?tenja 2 - AXIS nosa?i koji stabilizuju samo nagib i valjak; vrlo veliki sustavi dodaju 4-in?nu osobu za dodatnu vertikalnu kompenzaciju pokreta.) Pokre?e elektri?ne motore bez ?etkica, vo?eni na brodskim IMU senzorima (?iroskopi i akcelerometri) i kontroler. Zajedno otkrivaju kretanje i primjenjuju broja?a - u stvarnom vremenu. Na primjer, ako se drona naginje naprijed, motor nagiba naginje kameru na razinu. Rezultat je gladak video ?ak i tokom brzih manevara. Zbog toga su UAV Gimbals postali neophodni za zra?no snimanje: oni Eliminirajte ne?eljeni pokret kamere I dopustite da dronovi hvataju o?tre, profesionalne - kvalitetne snimke.

EO / IR senzori kamere

Goone Gimbal korisnog optere?enja ?esto se kombiniraju Elektro - opti?ki (EO) i infracrveni (ir) Senzori ("dvostruki eo / ir gimbal"). EO kamera je konvencionalna visoka rezolucija vidljiva - lagana kamera (?esto HD ili 4K), dok je IR senzor tipi?no termi?ki fotoaparat koji otkriva toplinu. EO kamera bilje?i fini vizualni detalj za scene daylit; IR kamera osjeti da toplotni potpisi tako da operatori mogu "vidjeti" u tami ili kroz dim, maglu i li??e. U praksi pru?aju EO / ir gimbals Dual - spektar Svjesnost: U dnevnom svjetlu EO kanal daje boju ili nisku svetlosne slike, a no?u IR kanal isti?e tople predmete (ljude, motore, po?are) svojim toplinskim kontrastom. Na primjer, termi?ki dronovi koriste le?e prilago?ene infracrvenim talasnim duljinama i internim procesorima slike kako bi preveli uzorke topline u vidljivi video. U svim slu?ajevima, sklop kamere (EO ili IR) montira se na gimbal, tako da ostaje stabilna kao i drona leti.

Obrada slike na brodu

Mnogi napredni gimbal sustavi uklju?uju na brodu elektroniku za obradu video zapisa u realnom vremenu. Na primjer, izgra?en - u prera?iva?ima mo?e obavljati stabilizaciju video zapisa, unapre?enje kontrasta, pa ?ak i zadatke umjetne inteligencije poput automatiziranog otkrivanja ili pra?enja objekta. Neki EO / ir gimbals nude zna?ajke kao ?to su GEO LIVE - Oznaka ili ciljna oznaka. Moderni sistemi mogu zaklju?avati Automatski pokretni objekt i dr?ite ga usredoto?eni u okvir - tako - zvan "Automatsko pra?enje" - kombiniraju?i algoritme vida sa Gimbal-ovom kontrolom kretanja. Na snazi, Gimbal Rig mo?e prepoznati vozilo ili osobu, a zatim je u?ao kameru da ga glatko slijedi. Te se mogu?nosti ?esto oslanjaju na Dronove na brodovsku ra?unaru i Gimbal-ov namjenski procesor koji rade zajedno. Ukratko, korisno optere?enje Gimbal ne samo stabilizira kameru, ve? pru?aju i stvarnu - vremenu obradu slike (npr. Video stabilizacija, pra?enje objekata i pobolj?anje) za bolju situacijsku svijest.

Klju?ne karakteristike

• Visoka - snimanja rezolucije i zum: Moderni gimbals nose HD ili 4K kamere za ?iste detalje. Mnogi uklju?uju opti?ke zum objektive (?esto 10 × -45 × uve?anje) tako da operatori mogu identificirati udaljene ciljeve. Na primjer, Gimbal opti?ki zumiranje od 30 × mo?e rije?iti male karakteristike stotine metara od minimalnog gubitka kvalitete. Ovaj raspon zumiranja (ponekad u kombinaciji s digitalnim zum) uvelike pro?iruje efektivni raspon nadzora drona.

• Termi?ka infracrvena kamera: Gotovo svi EO / ir gimbals nude toplotnu sliku s dugim va?e?im (LWIR). Termalni senzor "vidi" toplinu, omogu?avaju?i dronu da otkrije ljude, ma?ine ili tople predmete no?u ili kroz prepreke. Ovo je neprocjenjivo za pretragu - i - spa?avanje, vatrene i sigurnosne zadatke. Neki korisni teret imaju jo? vi?e IR bendova (npr. I MWIR i LWIR) ili hla?ene termalne jezgre za poja?anu osjetljivost.

• Laserski asortiman / Dizajner: Vi?i - krajnji gimbali ?esto integriraju oka - siguran laserski sistem za laser. Laserski asortiman brzo mjeri udaljenost do to?ke interesa, ?to omogu?ava precizno geo - lokaciju i ozna?avanje cilja. U vojnoj ili geodetskoj upotrebi, operator mo?e baciti laseru "Boju" na udaljenom objektu; Reflektirani snop govori sistemu ta?an raspon do tig objekta. (Ponekad je za vo?enje municije uklju?eno i laserski dizajner.)

• Automatski - pra?enje i video analitika: Mnoge ponude Gimbals-a ugra?ene u zapisnim video zapisom. Jednom kada operater odabere objekt (npr. Osoba ili vozilo), gimbal i kamera ?e ga autonomno slijediti. Napredniji modeli uklju?uju prepoznavanje na bazi AI-a (otkrivanje ljudi / vozila, licenca - ?itanje plo?a, itd.) I GEO - Ograde. Gimbalov procesor mo?e izvesti i pobolj?anje slike (smanjenje buke, u stvarnom vremenu. Ove pametne karakteristike zna?e da drona mo?e nabaviti i odr?avati fokus na ciljevima sa minimalnim unosom operatora.

• Multi - Fleksibilnost senzora: Gimbal mahune su obi?no modularni. Jedna sorta mo?e biti ku?a dva ili vi?e Kanali: Na primjer, vidljivi fotoaparat za zumiranje plus termalna kamera (a ponekad i ?iroka - kut "Pretra?i" objektiv). U nekim se dizajnim dizajnima, gimbal mo?e brzo zamijeniti izme?u senzora ili pogleda. Na primjer, dvostruki EO korisni teret mo?e se prebaciti na ?irokokutna dnevna kamera prilikom skeniranja ?iroko, a zatim zumirajte telefoto so?ivom na zanimljivoj to?ki. Ostali sustavi uklju?uju specijalizirane priloge poput osvjetljenja u centru pa?nje ili senzora za?tite okoli?a.

Aplikacije

Drone Gimbal kamere koriste se u vrlo ?irokom rasponu zra?nih misija. Zato ?to pru?aju stabilne, vi?estruke spektralne slike i podatke, oni su od su?tinske va?nosti za nadzor, inspekcijske i analize. Ku?i?te zajedni?ke upotrebe uklju?uju:

• Nadzor i izvi?anje: Vojni i zakon - Provedbene dronove se oslanjaju na gimbalove za ISR (inteligencija, nadzor, izvi?anje). Stabilizovani eo / IR korisnoj optere?enje omogu?ava UAV-u po?tuju?i podru?ja interesa (granice, bojnice, mesta doga?aja) sa visine. Gyro-stabilizirani nosa? osigurava da se ?ak i kada se premje?taju droni ili helikopter, kamera ostaje zaklju?ana na sceni. To omogu?ava pouzdanu identifikaciju i pra?enje ciljeva (vozila, brodica, osoba) u razli?itim uvjetima.

• Pretraga i rescue / katastrofa Odgovor: U hitnim slu?ajevima, dronovi sa Gimbalsom tra?e nedostaju?e ljude ili procijeni ?tetu. Termalni senzor mo?e uo?iti toplinski potpis osobe u gustim ?umama ili ru?evinama, ?ak i no?u. Jednom kada se na?e cilj, visoka kamera za definiciju provjerava detalje. Budu?i da je vrijeme kriti?no u SAR-u, stvarnom - vremenskom video vezu (u kombinaciji s automatiziranim pra?enjem) poma?e prizemljenim posadama brzo lociranje ?rtava. Nakon poplava, po?ara ili potresa, Gimbal Cameras infrastruktura i otkrivanje ?ari?ta ili pre?ivjelih.

• Inspekcija, mapiranje i istra?ivanje: Industrijski dronovi ?esto nose gimbalse da pregledaju dalekovode, naftne ure?aje, cjevovode ili kule za ?elije. Stabilizovani zum kameru omogu?ava operaterima jasno vidjeti pukotine ili nedostatke sa sigurnosne udaljenosti. Mnogi korisni teret uklju?uju i preciznu GPS i laserski asortiman do precizno geo - oznake svake fotografije. U istra?ivanju i fotogramettriji, gimbalded kamera (posebno sa nadirom - pokaziva?em - kutna le?a) omogu?ava precizno mapiranje: stalna platforma proizvodi hrskave preklapaju?e slike potrebne za 3D modele. Gimbals se tako?e koriste za krov / solarni - panel ankete i precizno snimanje poljoprivrede.

• Pra?enje okoli?a i divljih ?ivotinja:Konzervatorima koriste dronove sa gimbal kamerama za pra?enje ?ivotinja, nadgledajte ?ume, mo?vare ili ledenjake i studirajte ekosustave. Na primjer, termi?ki gimbals mogu brojati ?ivotinje u zoru / sumraku kada su topli u odnosu na okoli?. EO / IR slike poma?u istra?iva?ima mape vegetacijskog zdravlja, ?umskih po?ara ili aktivnosti povrije?enosti. Mogu?nost prebacivanja izme?u boju i termi?kih na?ina (i za ciljanje - zapisa) ?ini ove gimbalove svestrane alate za ekolo?ke istra?ivanja.

• Kinemati?no snimanje i medijska proizvodnja: Profesionalni filmski proizvodi i vijesti Mount Gimbal kamere na dronovima za zra?nu kinematografiju. Stabilizator sa 3 os je klju?an za glatko, protrese - besplatne snimke za filmove ili ?ive doga?aje. Visoki - krajnji gimbali sa ?irom - Stabilizacijom omogu?avaju letjeti sa te?im kino kamerama, a istovremeno snimanje filma - kvalitetne slike. ?ak ni hobisti koriste gimbalirane kamere za proizvodnju visokoj definiciji Panorama i video zapisa. Ukratko, Gimbals omogu?uju kreativnim pucnjem za vazduhe odr?avanjem kamere stabilnog i orijentisane tokom slo?enih leta?kih staza.

Slika: Vi?estruki gimbal kamera (gavran mali UAV sistem) - Sredi?nji modul pru?a polje od 360 ° i radne dnevne ili no?i. Takvi izmjenjivi gimbal moduli omogu?avaju takti?ke dronove da se brzo mijenjaju senzore ili pokrivaju sve smjerove.

Ovi primjeri ilustriraju svestranost Gimbal tereta. Kombiniranjem stabilizirane monta?e, visokih - senzora performansi (EO, IR, Zoom le?e) i ugradnjom prerade, drone Gimbal kamere slu?e bezbroj misija. Iz sigurnosnih patrola do infrastrukturne inspekcije, i od studija divljih ?ivotinja do filmskog stvaranja, ovi sustavi pretvore u Vu?ni UAV u pouzdanu platformu za zdjelu zrakoplovstva.

Izvori: Tehni?ka literatura i podaci proizvo?a?a opisuju kako rade EO / IR gimbals. Na primjer, pregledi u industriji Napomena da Gimbals koriste motore plus Imus za stabilizaciju kamera i da EO / IR sistemi nude karakteristike poput toplotne vizije i zumiranja. Napomene o primjeni i vijesti dokumentiraju svoju upotrebu u nadzoru, pretra?ivanju - i - spa?avanju, inspekciji i mapiranju (npr. Kao ?to se koristi na fliru i drugim UAV platformama). Ovi izvori potvr?uju principe i mogu?nosti sa?eto gore.