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Ecodrone^®森林防火無人機(jī)遙感系統(tǒng)簡(jiǎn)介

森林火災(zāi)對(duì)森林資源和生態(tài)環(huán)境的破壞所造成的損失難以估量。在我國林業(yè)防火工作中，以往偵查火情主要靠人力，隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)的機(jī)動(dòng)快速、低成本、維護(hù)操作簡(jiǎn)單等技術(shù)特點(diǎn)，不僅能縮減人力及成本支出，還能提高森林防火勘察范圍，對(duì)一些林區(qū)死角能夠進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)與布控，解決了地面巡護(hù)無法顧及偏遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)生林火的問題，同時(shí)還能保證巡護(hù)人員的在位情況以及對(duì)重大森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的各種動(dòng)態(tài)信息的準(zhǔn)確把握和及時(shí)了解，進(jìn)一步提高火情監(jiān)測(cè)效率。

北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司以自身在森林資源保護(hù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域多年積累的成熟經(jīng)驗(yàn)及其在無人機(jī)遙感研發(fā)集成中的技術(shù)實(shí)踐，自主設(shè)計(jì)研發(fā)了Ecodrone®森林防火無人機(jī)遙感系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用UAS-8無人機(jī)平臺(tái)搭載高分辨率熱紅外相機(jī)，自帶高清RGB鏡頭，自動(dòng)航線規(guī)劃、一鍵式起降、全自主數(shù)據(jù)處理分析，并可實(shí)時(shí)探測(cè)地面煙霧擴(kuò)散分布情況，可有效實(shí)施消防預(yù)警和現(xiàn)場(chǎng)偵測(cè)，為迅速、準(zhǔn)確預(yù)防和處置災(zāi)情提供精確指導(dǎo)。

1、Ecodrone^®UAS-8無人機(jī)平臺(tái)

1) 整機(jī)重量≤5000g，**起飛重量≥15000g，**載荷≥5000g，對(duì)稱軸距1200mm，自動(dòng)折疊腳架，螺桿電機(jī)，減震無虛位

2) 具備強(qiáng)大的可擴(kuò)展性，可靈活安裝配置多光譜、高光譜、紅外熱成像、LiDAR、可見光等各種傳感器，可同時(shí)安裝其中任意兩種傳感器以同步采集多樣化地面信息

3) 空載懸停時(shí)間不低于50分鐘，有效作業(yè)時(shí)間30分鐘（搭載多光譜相機(jī)），飛行速度10m/s

4) 高精度GPS定位模塊，支持GPS／北斗雙模

5) 具備航點(diǎn)導(dǎo)航、定點(diǎn)、懸停、定高、航線、區(qū)域覆蓋、環(huán)繞及跟隨（follow-me模式，需地面站支持）等飛行模式，具備“黑匣子”功能模塊等

6) 具備信號(hào)干擾保護(hù)，故障保護(hù)，低電壓自動(dòng)保護(hù)，一鍵自動(dòng)返航降落功能

7) 氣壓和GPS定高，精確度1cm

8) 標(biāo)配4K高清畫質(zhì)彩色成像鏡頭，幀頻30FPS（**分辨率4K情況下），圖片分辨率16MP；光學(xué)鏡頭f/2.8，120度HFOV（可選配82度HFOV無畸變光學(xué)鏡頭）；可選配其他高分辨率彩色鏡頭

9) 遙控器：雙天線，工作頻率2.400～2.483GHz（DSSS技術(shù)），通道數(shù)16或32可選，發(fā)射功率（EIRP）FCC 100 dBm，控制距離2.7km（打開增程模式約達(dá)7公里）

10) 在線圖傳（FPV接收）：模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)雙路圖傳技術(shù)，可同時(shí)在線圖傳可見光和熱成像影像視頻，工作頻段5.8G，支持1080P實(shí)時(shí)高清圖傳，顯示屏分辨率1920x1080，**距離5km，既保障同步圖傳無延遲時(shí)滯、又可在線高清接收顯示畫面

11) 數(shù)據(jù)同傳模塊，包括無人機(jī)作業(yè)過程中的位置（經(jīng)緯度）、高度、溫度、濕度、太陽輻射、地面溫度等數(shù)據(jù)信息同步傳輸顯示在地面站上

12) 地面站：包括便攜箱、野外勘測(cè)級(jí)筆記本及相應(yīng)軟件等，可進(jìn)行谷歌地圖、高德地圖或必應(yīng)地圖切換、航點(diǎn)輸入規(guī)劃自動(dòng)飛行、航速／距離／高度／水平／經(jīng)緯度／升降速度／溫度等監(jiān)測(cè)、下載任務(wù)日志文件、實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自動(dòng)跟蹤地面站功能（follow-me）等

13) 能量管理系統(tǒng)：標(biāo)配電池容量22000mAh，**充電電流12A，雙通道充電器，**充電功率1400W

2、GIS-320專業(yè)煙霧探測(cè)紅外熱成像系統(tǒng)

GIS-320相機(jī)對(duì)煙霧探測(cè)高度敏感，用于森林防火時(shí)可進(jìn)行實(shí)時(shí)紅外熱成像，通過煙霧探測(cè)成像準(zhǔn)確分析煙霧擴(kuò)散、分布情況，精準(zhǔn)定位火險(xiǎn)發(fā)生點(diǎn)，也可根據(jù)煙霧濃度判斷火情。專業(yè)數(shù)據(jù)分析軟件可根據(jù)溫度高低拉伸渲染，顯示3D溫度圖像，能更直觀反映地物溫度高低。還可通過對(duì)比高清RGB圖像，更加準(zhǔn)確判別地物類別及火險(xiǎn)發(fā)生概率。本相機(jī)也具備強(qiáng)大氣體識(shí)別監(jiān)測(cè)功能，可廣泛用于監(jiān)測(cè)多種有毒有害氣體泄漏污染等領(lǐng)域。

圖1 GIS-320熱紅外相機(jī)(上) 煙霧探測(cè)影像(下)

為達(dá)到本系統(tǒng)的一專多能特點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)精確溫度測(cè)量功能，提高設(shè)備使用效率，還可選配高精度紅外熱成像鏡頭，測(cè)溫范圍－25℃至150℃，或－40℃至550℃，或400℃至1500℃等多種型號(hào)，從而滿足不同應(yīng)用需求。

圖2 健康樹木溫度(上) 3D溫度圖像(下)

圖3 對(duì)應(yīng)地物RGB圖像

詳細(xì)技術(shù)參數(shù)：

3、應(yīng)用領(lǐng)域

森林火險(xiǎn)監(jiān)測(cè)

有毒有害氣體監(jiān)測(cè)

干旱脅迫監(jiān)測(cè)

病蟲害監(jiān)測(cè)等