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一种机舱内联动遥感设备实时处理遥感数据的装置及方法,该装置包括至少两个遥感设备和计算机单元,遥感设备和计算机单元均通过防震单元设置在飞机上,实现纵向上减振和横向上不晃动;其中,所述防震单元包括:地轨组件,设置在飞机上;防振座,设置在地轨组件上;以及设备连接件,用于遥感设备或计算机单元与防振座连接。本技术通过计算机远程控制,实现联动遥感设备、遥感数据传输及遥感数据实时处理等功能,在飞机的定点座位上能控制多个遥感设备,安全且节省了备份、处理数据的时间,能够快速完成遥感任务,提高航空遥感效率。
技术要求
1.一种机舱内联动遥感设备实时处理遥感数据的装置,其特征在于,包括至少两个遥感设备和计算机单元,遥感设备和计算机单元均
通过防震单元设置在飞机上,实现纵向上减振和横向上不晃动;其中,所述防震单元包括:地轨组件,设置在飞机上;防振座,设置在地轨组件上;以及
设备连接件,用于遥感设备或计算机单元与防振座连接。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述设备连接件为C型连接件;
其中,所述C型连接件包括上C型体和下C型体;上C型体的曲率半径大于下C型体的曲率半径。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述防振座包括:底板;
垫片,设置在底板上;外壳,设置在垫片上;
弹簧,设置在垫片上,位于外壳内部;以及承载杆,设置在弹簧上;
其中,所述的防振座还包括起缓冲作用的皮垫,皮垫设置在底板底部。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述防震单元还包括用于提高稳定性的定位板和铝板,所述定位板和铝板设置在防振座底部与地轨连接件之间;所述防震单元还包括铝框,所述铝框固定在地轨组件上,铝板设置在铝框上;铝框上设有多个安装孔;其中,铝框上设有多个承载梁。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述地轨组件包括:座椅地轨,其上设有凹槽;
凹槽连接件,其上设有固定孔和至少一个安装孔;以及固定片,通过固定孔将凹槽连接件固定在座椅地轨上。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,
所述凹槽沿轴向设有若干个矩形槽和若干个圆形槽,矩形槽和圆形槽间隔分布且相互连通;所述凹槽连接件包括两端的圆形挡板和中间的矩形连接板;
所述圆形挡板的半径小于圆形槽的半径,所述矩形连接板的宽度小于矩形槽的宽度,所述矩形连接板的长度等于矩形槽的长度,所述圆形挡板的直径大于矩形槽的宽度;所述固定片的半径小于圆形槽的半径;述凹槽的截面为凸型;
所述矩形连接板上设有用于放置固定片的圆弧槽;所述圆弧槽的深度大于或等于固定片的厚度。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述计算机单元包括计算机终端、显示器和逆变器;所述计算机终端、显示器和逆变器均通过防震单元设置在飞机上。
8.一种机舱内联动遥感设备实时处理遥感数据的方法,包括:
利用在飞机上安装好的如权利要求1至7任一项所述的装置实现多个遥感设备联动;在飞行过程中将遥感设备获取的数据传输到计算机单元上;
飞行过程中使用数据处理软件实时处理遥感数据,即完成了遥感数据的实时处理。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,
所述处理遥感数据的方法包括:
确定需优先处理的遥感数据文件;制作该遥感数据文件对应的头文件;
检查该遥感数据文件对应的头文件,确保遥感设备总视场角、波段数满足指标要求;
如果遥感数据存在问题则更换新的遥感软件进行检查,直到检查没有问题后,对该遥感数据文件进行辐射校正处理;对辐射校正处理后的遥感数据文件进行几何校正处理,得到几何校正文件;在几何校正文件中添加地理信息后拼接成完整的影像,即完成了遥感数据的处理。
10.根据权利要求8或9所述的方法,其特征在于,
所述处理遥感数据的方法具体包括:
1)确定需优先处理的遥感数据文件;
2)制作遥感数据文件对应的头文件,具体方法包括:a.创建一个与遥感数据文件A.dat相同名称的头文件A.hdr;
b.右键点击遥感数据文件A.dat,点击“属性”,记录“大小”对应的字节数B;c.确定上述遥感数据文件的列数S和波段数D,然后按照公式:line=B/S/D/2; (1)
计算得出该文件的行数line;
d.使用文本编辑A.hdr,使遥感数据文件可读;
3)使用遥感软件检查该遥感数据文件,确保遥感设备总视场角、波段数满足指标要求;总视场角的计算公式如下:
其中,FOV为视场角;L为航带宽度;H为航高;
4)检查遥感数据若存在问题,则更换新的遥感软件进行检查,直到检查没有问题后,就能对该遥感数据文件进行辐射校正处理:即对
每个波段的每一个像元根据其相应的反演系数进行反演,以获得镜头前的目标辐射亮度值,计算公式如下:
其中,Gk(i,j)和Gd(i,j)为第i像元第j波段像元的斜率和截距,DNp(i,j)和DN0(i,j)分别为遥感数据第p个能级和第0个能级时第i像元
第j波段像元的DN值;为入射光谱辐射亮度值,单位为mW·cm-2·sr-1·nm-1;
根据辐射亮度值与DN关系表达式,可以推出如下公式;
利用公式(4)即可求出每一个像元的入射光谱辐射亮度值,从而完成该遥感数据的辐射校正;
5)对遥感数据文件进行几何校正处理:即基于位置与姿态数据及相应的共线方程,对原始遥感影像进行重采样处理,消除因飞行平台
及遥感设备运动、地形起伏、大气折射的原因导致的几何畸变,把原始遥感影像纠正到所要求的成图坐标系的过程;具体计算方法如下:
外方位元素分为线元素和角元素两类,共六个参数;设线元素为(XS,YS,ZS),角元素为的地面坐标为P(X,Y,Z),根据共线方程可得:
任意像点p(x,y)对应
其中,f是遥感设备焦距,
是由构成的旋转矩阵,
设
则式(5)可以变换为:
设m表示成图坐标系,E表示地心坐标系,g表示局部切面坐标系,b表示IMU坐标系,c表示传感器坐标系,i表示像空间坐标
系,表示成图坐标系到地心坐标系的旋转矩阵,表示地心坐标系到局部切面坐标系的旋转矩阵,表示局部切面
坐标系到IMU坐标系的旋转矩阵,转矩阵;
表示IMU坐标系到传感器坐标系的旋转矩阵,
表示传感器坐标系到像空间坐标系的旋
位置与姿态数据输出的数据是导航解,包括IMU坐标系原点在地心坐标系E系)的坐标(XIMU,YIMU,ZIMU)以及IMU坐标系原点相对于地理坐标系(g系)的旋转角(Φ,Θ,Ψ),即飞机的侧滚角(Roll)、俯仰角(Pitch)和偏航角(Yaw);那么可得线元素和角元素为:
其中,(xl,yl,zl)为遥感设备投影中心在IMU坐标系中的坐标,(XIMU,YIMU,ZIMU)为IMU坐标系原点在WGS84空间直角坐标系中的坐标,(X0,Y0,Z0)为物空间坐标系原点在地心坐标系中的坐标,可通过对位置与姿态数据提供的所有经纬度及海拔数据求取平均值转换为地心坐标系的坐标;
6)对遥感数据文件进行影像拼接,具体方法如下:
a.使用遥感软件ENVI的函数ENVI_OPEN_FILE、ENVI_FILE_QUERY、ENVI_GET_SLICE获取遥感影像数据和位置与姿态数据;b.所述步骤5)已经将原始遥感影像纠正到成图坐标系中,原始遥感影像上的每一个二维点(xa,ya)的灰度值即为经过几何校正后的对应
点(xn,yn)的灰度值;校正后的每张原始遥感影像中心点的二维地理坐标即为遥感设备投影中心的GPS二维坐标,根据遥感设备的成像地面分辨率,选定影像投影方式,使用遥感软件ENVI中的函数ENVI_MAP_INFO_CREATE给每张遥感影像添加地理信息;再使用函数MOSAIC_DOIT将带有地理信息的所有遥感影像拼接成一幅完整的影像;
7)提交处理完成的遥感数据成果。
技术说明书
机舱内联动遥感设备实时处理遥感数据的装置及方法技术领域
本技术属于遥感领域,具体涉及一种机舱内联动遥感设备实时处理遥感数据的装置及方法。背景技术
传统有人机航空遥感是指在飞机机舱内安装一台遥感设备,在飞行过程中由遥感技术人员操作这台设备,并使用该设备采集相应的遥感数据,等到返航以后将数据拷出来交给数据处理人员处理。传统遥感飞机机舱内的空间都比较小,一般只能安装一台遥感设备,不能同时获取多源遥感数据;另外,传统航空遥感机上只负责采集数据,然后等飞机降落后,将数据拿到宾馆,使用遥感软件处理数据,最后提交成果。由于不能在机上实时处理数据,增加了往返宾馆及在宾馆处理数据的时间,导致航空遥感效率不高;对于多台遥感设备,则需要多个人上飞机操作,才能完成任务,增加了多个人飞机上来回走动的危险,不利于操作员的安全;另外,不能实时处理数据,增加了数据拷贝及数据处理的时间。技术内容
有鉴于此,本技术的主要目的之一在于提出一种机舱内联动遥感设备实时处理遥感数据的装置及方法,以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。