T/ZJNJ 0020-2023 Technische Spezifikation für die Pflanzenphänotypisierung in der Reiszüchtung mit unbemannten Luftfahrzeugen zur Fernerkundung in geringer Höhe (Englische Version)
Anforderungen an die UAV-Ausrüstung 5.1 Das UAV sollte folgende Leistung haben: a) Die Nutzlast muss größer sein als das Gewicht der verwendeten luftgestützten Sensorausrüstung. b) Die Flugdauer beträgt ≥ 15 Minuten. c) Die Fluglage ist stabil Der Winkel ist stabil und die Neigung ist stabil. Der Fehler der Winkelstabilität und der Gierwinkelstabilität beträgt ≤3°. e) Verfügt über eine autonome Hindernisvermeidungsfunktion. f) Es wird empfohlen, ein UAV mit GNSS zu verwenden -RTK-Positionierungstechnologie, und die horizontale Positionierungsgenauigkeit beträgt ≤ 3 cm, vertikale Positionierungsgenauigkeit ≤ 5 cm g) Es verfügt über eine kardanische Schnittstelle, die für die sekundäre Entwicklung entwickelt werden kann, was die Erweiterung der montierbaren Sensorausrüstung erleichtert; ) Es verfügt über drei Roll-, Nick- und Gierachsen, die zur stabilen Montage des PTZ-Erweiterungsmoduls von Geräten verwendet werden können. 5.2 Die Außenumgebung sollte den Anforderungen für die Einsatzumgebung der UAV-Fernerkundungsplattform in geringer Höhe entsprechen. Die Anforderungen sind wie folgt: a) Temperatur: 10℃~50℃; b) Windgeschwindigkeit: 0 m/s~8,0 m/s; e) Sonne Der Höhenwinkel (der Winkel zwischen der Einfallsrichtung des Sonnenlichts und der Bodenebene) sollte zwischen 30° und 90° liegen. f) Es wird empfohlen, dass der vom photosynthetisch aktiven Radiometer gemessene Wert der photosynthetischen Photonenflussdichte beträgt der Bereich von 400 μmol·m-2·s-1~2200 μmol·m-2·s-1. 6. Allgemeine Anforderungen an UAV-Fernerkundungsunterstützungsausrüstung bestehen aus luftgestützter Sensorausrüstung und Hilfsausrüstung. Zu den luftgestützten Sensorgeräten sollten RGB-Bildsensoren, multispektrale Bildsensoren, hyperspektrale Bildsensoren, Lidar-Sensoren usw. gehören. Zu den Zusatzgeräten gehören photosynthetisch aktive Radiometer, Strahlungskalibrierungstafeln, Farbkorrekturtafeln, Bildkontrollpunkte usw., um unbemannte Geräte zu gewährleisten Komponenten, die für den normalen Betrieb von Fernerkundungsgeräten erforderlich sind. Beschreibung des Luftsensors RGB-Bildsensor Die wichtigsten Leistungsanforderungen des RGB-Bildsensors sind wie folgt: a) Das Kameraobjektiv sollte ein Objektiv mit festem Fokus sein und auf Unendlich fokussieren. b) Die effektive Bildgröße sollte nicht weniger als 1/2 Zoll betragen ; c) Die maximale Bildgröße sollte nicht weniger als 20 Millionen Pixel betragen. d) Die maximale Verschlusszeit sollte nicht weniger als 1/500 s betragen. Multispektraler Bildsensor Die wichtigsten Leistungsanforderungen für multispektrale Bildsensoren sind wie folgt: a) Das Kameraobjektiv sollte ein Objektiv mit festem Fokus sein und auf Unendlich fokussieren. b) Die Anzahl der Spektralbänder sollte größer oder gleich 3 sein mindestens 1 nicht sichtbares Lichtband sein; c) Die Bildfrequenz sollte nicht weniger als 1 Bild pro Sekunde betragen. d) Die Bildbodenauflösung sollte nicht weniger als 10 cm/Pixel betragen. Hyperspektraler Bildsensor Die Hauptanforderungen an den Leistungsindex eines hyperspektralen Bildsensors sind wie folgt: a) Das Kameraobjektiv sollte ein Objektiv mit festem Fokus sein und auf Unendlich fokussieren. b) Der Bandbereich liegt im Allgemeinen im sichtbaren Licht, im nahen Infrarot und im Kurzbereich. c) Im Allgemeinen gibt es Push-Broom- und Snapshot-Bildgebungsverfahren. LiDAR-Sensor Die wichtigsten Leistungsindexanforderungen des LiDAR-Sensors sind wie folgt: a) Die Anzahl der Scanlinien beträgt im Allgemeinen nicht weniger als 16; b) Die Entfernungsgenauigkeit beträgt nicht weniger als 3 cm; c) Die Scanfrequenz beträgt nicht weniger als 5 Hz. Anforderungen an Zusatzgeräte Photosynthetisch aktives Radiometer Die Hauptfunktionen und Leistungsindexanforderungen des photosynthetisch aktiven Radiometers sind wie folgt: a) Messung des Sonnenstrahlungsflusses der Vegetation für die Photosynthese im Bandbereich von 400 nm bis 700 nm, die Einheit ist μmol·m -2·s-1, Wird zum Einstellen der Belichtungsparameter von Luftsensoren verwendet. b) Der Messblickwinkel beträgt weniger als 1 ms. d) Der geeignete photosynthetische Photonenflussdichte-Wertebereich UAV-Operationen betragen 400 μmol·m-2·s-1~2200 μmol·m-2·s-1. Strahlungskalibrierungsplatine Die Hauptfunktionen und Leistungsindexanforderungen der Strahlungskalibrierungsplatine sind wie folgt: a) Kalibrieren des ursprünglichen Pixelhelligkeitswerts (digitale Zahl, DN), der von multispektralen und hyperspektralen Luftsensoren erhalten wird, in das spektrale Reflexionsvermögen von Bodenobjekten; Die Oberfläche folgt dem Lambertschen Gesetz, das heißt, sie hat aus jedem Winkel die gleiche Strahlungsdichte. c) Es sollte mindestens 1 Strahlungskalibrierungsplatte verwendet werden. Farbkorrekturplatte Die Hauptfunktionen und Leistungsindexanforderungen der Farbkorrekturplatte sind wie folgt: Wie in Abbildung 1 dargestellt, wird das erfasste RGB-Bild mithilfe einer Farbkarte mit 24 Standardfarbinformationen farbkorrigiert, um die Genauigkeit der Bildfarbinformationen sicherzustellen . Ein Beispiel für einen Bildkontrollpunkt und ein Feldlayoutdiagramm sind in Abbildung 2 dargestellt. Seine Hauptfunktionen und Layoutanforderungen sind wie folgt: a) Führen Sie durch Messung der genauen RTK-Koordinaten der Bildkontrollpunkte eine geometrische Korrektur und geografische Koordinatenpositionierung durch das Bild, um die tatsächlichen Koordinateninformationen zu erhalten, um die räumliche Konsistenz mehrerer Bilddatensätze sicherzustellen. b) Das Prinzip der Anordnung von Bildkontrollpunkten besteht im Allgemeinen darin, sicherzustellen, dass auf jedem von der Bilderfassung aufgenommenen Bild 1 bis 2 Bildkontrollpunkte vorhanden sind Die Auswahl der Bildkontrollpunkte muss sein. Das Prinzip besteht darin, das untersuchte Objekt nicht zu blockieren. 7 Anforderungen an die Datenerfassung Die grundlegenden Anforderungen an die Wetterbedingungen finden Sie in Abschnitt 5.2. Die Außenumgebung sollte den Anforderungen der UAV-Fernerkundungsplattform in geringer Höhe für die Einsatzumgebung entsprechen. Grundvoraussetzungen für die Routenplanung Die Grundvoraussetzungen für die Routenplanung sind wie folgt: a) Stellen Sie geeignete luftgestützte Sensorparameter entsprechend den Missionsanforderungen ein, wie z. B. Sensorgröße, Pixelgröße, minimales Fotointervall usw. b) Planen Sie Routen und Flughöhen angemessen um eine vollständige Abdeckung des Zielfelds sicherzustellen; c) Stellen Sie die Überlappung des Bildes auf mindestens 40 % ein. d) Überprüfen Sie die Überlappung Streckenbetriebsbereich, um Bodenhochspannungsleitungen, Funk- und andere Einrichtungen sowie Luftstörquellen wie Flugverbotszonen zu vermeiden, um die Sicherheit des Drohnenflugs zu gewährleisten. ...
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