搭载在战术型无人机上的小型传感器有效荷载的应用

A. Brescia²

1--Department of Engineering at the university of Arizona in Tucson, Arizona，USA

2--Naval Air Systems Command (NAVAIR) in Patuxent River, MD，USA

摘要

近年来，传感器的微型化能使单一的无人驾驶飞行系统（USA）平台上安装多个传感器。能在多个UAS平台上同步连接设备，这样可提升数据收集和应用的功能。本文讨论了一系列正在研究的新型传感器，并参考案例研究。参考目前的能力和将来的需求，有关防御和非防御的操作内容将进行讨论，文章介绍了一些目前正使用的传感器。并预测在未来几年内，我们将看到小型机动车辆的使用急剧增加，同时可使用的有效载荷的能力也会有所改善。

1.背景

在未来十年里，遥感技术将成为数据获取的主要工具，其中机载数据的搜集将会成为一种重要的手段。目前的传感器由于尺寸大小和重量的限制，不适合搭载在小型无人机上；同时无人机的使用和所需的数据已有明确的说明，这就迫切需要研制微型传感器。

文章总结了一些安装在Silver Fox 和Manta无人机上的传感器的性能，及其应用。

2.传感器类型特征

2.1 红外线传感器

   可观测到的范围：8um-12um；

   通过测量体热来辨别人和动物，用来探测和追踪有生命的物体；

   与可见光影像相结合，能有效地识别目标.

2.2 高分辨率传感器

   对大众公开的视频和照片分辨率有所提高；

   系统质量好、价格适宜、使用方便；

   在硬盘数据存储或远程传输发面存在欠缺.

2.3 高光谱传感器

   无人机上搭载的高光谱传感器使用波段是可见光和近红外；

   系统重5磅左右、240光谱通道、高达200HZ；

   系统是推扫式成像仪，10°视场角，在地面1000英尺的高度可获取16厘米的分辨率的影像；

   搭载在Silver Fox无人机上的Resonon系统被小型化，其高光谱系统重2磅， 机载电脑和数据存储设备重.

图1 安装在Silver Fox飞机上的Resonon PIKA II高光谱成像仪

3.案例分析

   使用Silver Fox和Manta无人机进行下列特殊任务：

3.1 美国海军进行的海岸监视任务；

3.2 由美国海军航空系统司令部资助的隧道探测演习；

3.3 在马尔代夫收集的空气污染数据；

3.4 格陵兰探险.

4.总结

   在过去几年里，小型传感器的尺寸和功能都有多提高。随着无人机市场的发展，越来越多的传感器被开发出来。本文探讨的配置包括频谱、无线电频率和气溶胶传感器的集成和操作，这些传感器已经在各种无人机演戏/任务中得到评估。未来几年，将会研制出有其他更多性能的传感器，这些传感器能在这些小型战术无人机平台上运行。预计它们不仅会被用于军事上，还会有广泛的商业用途。

点击原文阅读：Patterson_UAV.pdf