Hệ thống huỳnh quang chlorophyll cảm ứng ánh sáng ban ngày Drone

GaiaSky-SP-SIFHệ thống huỳnh quang chlorophyll cảm ứng ánh sáng ban ngày DroneNguyên tắc cơ bản:

Sự kết hợp của hệ thống giám sát huỳnh quang chlorophyll cảm ứng ánh sáng ban ngày và máy bay không người lái rôto đã mở ra các ứng dụng mới cho giám sát nông nghiệp chính xác. Chất diệp lục huỳnh quang chứa thông tin quang hợp phong phú, bằng cách trích xuất thông tin huỳnh quang có thể đặc trưng cho thảm thực vật, cây trồng, lá, tán cây và các tín hiệu quang phổ phản xạ khác, kết hợp với các thông số huỳnh quang, các thông số sinh lý và sinh hóa như chlorophyll và các thông số khác (được xác định trong điều kiện môi trường tức thời trên mặt đất), nó có thể phán đoán mối quan hệ giữa đặc điểm quang phổ huỳnh quang diệp lục của cây trồng trong các môi trường khác nhau (phân bón, độ ẩm, căng thẳng bệnh tật, sâu bệnh, v.v.) và các thông số khác (nhiệt độ mũ, độ chiếu xạ bề mặt, đo hàm lượng chlorophyll), do đó, công nghệ giám sát huỳnh quang diệp lục trong không khí là hiệu quả, kịp thời, nhanh chóng, nhạy cảm, không phá hủy, phát hiện cây trồng và các trạng thái sinh lý của thảm thực vật và thực vật Các kỹ thuật giám sát lý tưởng cho mối quan hệ với môi trường mà chúng hoạt động có thể được sử dụng rộng rãi để đánh giá tình trạng sức khỏe của thảm thực vật, v.v.

GaiaSky-SP-SIFHệ thống huỳnh quang chlorophyll cảm ứng ánh sáng ban ngày DroneCấu hình các chỉ số kỹ thuật:

Giới thiệu cấu trúc hệ thống:

Tích hợp mô-đun, tiêu chuẩn hóa cấu trúc, không cần gỡ lỗi, điều chỉnh cấu trúc hệ thống, chỉ cần cài đặt trên máy bay không người lái theo yêu cầu, thông qua đường dữ liệu truyền hình không dây để đạt được sự tương tác của hệ thống với máy bay không người lái, nền tảng giám sát mặt đất. Cung cấp điện độc lập cho hệ thống thông qua đài mây máy bay không người lái. Sợi quang xuống và mô-đun độc lập được cố định để dễ dàng chuyển đổi ống kính hình ảnh, máy ảnh phụ được tích hợp trên mô-đun độc lập để quan sát, giám sát khu vực thu thập. Chức năng điều chỉnh cosin trên để đạt được mô-đun hóa, thu thập tín hiệu ánh sáng mặt trời trong thời gian thực, tốc độ truyền của nó cao, hiệu ứng đồng đều tốt, thích ứng với dải tần rộng. Thông tin GPS có thể xác định chính xác vị trí của khu vực thu thập.

Lợi thế kỹ thuật:

· Tích hợp hệ thống cao;

· Hệ thống điều khiển tốt, hoạt động đơn giản;

· Giám sát phụ trợ, định vị chính xác khu vực thu thập;

· Thu thập một phím;

· Phản xạ, hiển thị phổ huỳnh quang và đầu ra;

• Tuần tra địa điểm;

· Tiêu chuẩn bức xạ tuyệt đối;

· Mô-đun điều chỉnh cosin ánh sáng mặt trời thời gian thực;

· Mô-đun GPS;

· Ống kính hình ảnh 35mm/50mm và chuyển đổi chế độ sợi trần;

· Cấu trúc sợi đặc biệt, nhanh chóng hoàn thành việc chuyển đổi tín hiệu lên xuống, đảm bảo thu thập đồng bộ trên và xuống;

· Có thể sử dụng máy bay không người lái, mặt đất lưỡng dụng;

· Cấu trúc truyền số HD đảm bảo kiểm soát hệ thống (điều khiển, trả lại dữ liệu, v.v.);

· Nhiều mô hình xử lý dữ liệu.

Nguyên tắc cơ bản:

Thành phần phần cứng của hệ thống quan sát tự động huỳnh quang chlorophyll (SIF) do máy bay không người lái mang theo (số đặc biệt: 200202517297) (GaiaSky-SIF) bao gồm các bộ phận như quang phổ kế sợi quang, sợi quang, mô-đun chuyển mạch quang và công tắc, camera giám sát, bộ điều khiển thu nhận và mô-đun hiệu chuẩn. Hiện nay chủ yếu sử dụng máy quang phổ sợi quang có độ nhạy cao và các phụ kiện của nó, có thể được sử dụng cho huỳnh quang diệp lục thực vật và quan sát tần số cao ổn định liên tục trong lĩnh vực quang phổ cao. Hệ thống có thể cho phép quan sát tần số cao/siêu phổ tần số cao của tán thực vật dưới bệ phóng UAV. Tần số quan sát có thể đạt tới 10 giây/lần, với một chuyến bay đáng kể trên nhiều phổ cùng một lúc. Đồng thời, hai kênh quan sát cosin kép của hệ thống lên và xuống, phạm vi phát hiện của địa chất được cải thiện đáng kể và các sản phẩm thương mại hóa trên thị trường.

Ánh sáng mặt trời cảm ứng Chlorophyll huỳnh quang SIF (Sun/Solar-induced Chlorophyll Fluorescence) là tín hiệu quang phổ phát ra từ trung tâm quang hợp của thực vật trong điều kiện ánh sáng mặt trời (650-800nm), có hai đỉnh sóng ánh sáng đỏ (khoảng 690nm) và hồng ngoại gần (khoảng 760nm), có thể trực tiếp phản ánh sự thay đổi động lực của quang hợp thực tế của thực vật.

● Viễn thám SIF là công nghệ viễn thám thực vật được phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, có thể bù đắp cho những thiếu sót trong quan sát viễn thám thực vật hiện tại, cung cấp những ý tưởng và công nghệ mới cho chu trình carbon của hệ sinh thái đất liền và giám sát thảm thực vật, v.v.

Viễn thám thảm thực vật, được đại diện bởi các chỉ số thực vật dựa trên các quan sát về "độ xanh", chẳng hạn như NDVI, đã góp phần đáng kể vào sự hiểu biết và hiểu biết về sinh quyển Trái đất ở quy mô vĩ mô trong 30 năm qua, nhưng nó chỉ có thể phát hiện "quang hợp tiềm năng" của thực vật thông qua "độ xanh".

● huỳnh quang diệp lục có lợi thế kỹ thuật đặc biệt trong phát hiện sinh lý quang hợp thực vật, là phương pháp phát hiện trực tiếp "quang hợp thực tế".

● Có thể nói cảm biến huỳnh quang diệp lục thực vật là tuyến đầu nghiên cứu đột phá trong lĩnh vực viễn thám thực vật trong gần 10 năm qua. Với sự phát triển của nghiên cứu và công nghệ, viễn thám SIF đã đi một chặng đường dài trong 10 năm qua.

Định mức bức xạ:

Toàn bộ hệ thống quang tuyến cần phải xác định tỷ lệ bức xạ để chuyển đổi giá trị DN thu được bằng máy quang phổ thành đơn vị bức xạ (mW/m2/nm) hoặc độ sáng bức xạ (mW/m2/nm/sr). Việc xác định mức độ bức xạ đòi hỏi phải xác định mức độ riêng biệt của sợi trần và đường dẫn quang kết nối với bộ hiệu chỉnh cosin. Quy mô bức xạ đề cập đến việc hiệu chỉnh cường độ phản ứng ở mỗi điểm ảnh của máy quang phổ với một đèn có công suất đầu ra phổ đã biết. Quy mô bức xạ tuyệt đối thay đổi hình dạng và kích thước của toàn bộ quang phổ, điều chỉnh hàm phản ứng dụng cụ riêng lẻ (IRF) của thiết bị và chuyển đổi số kỹ thuật số (DN) được đo bằng máy quang phổ thành đại lượng vật lý. Hệ số thang đo được tính theo công thức sau:

Trong đó α là hệ số xác định tỷ lệ bức xạ được tính toán, L là độ sáng hoặc bức xạ của nguồn sáng tiêu chuẩn và DC là giá trị dòng tối được đo bằng máy quang phổ mà không cần ánh sáng. Đơn vị của quang phổ được hiệu chuẩn bằng bức xạ là sản lượng điện của bước sóng đơn vị diện tích trên một đơn vị diện tích, và nguồn sáng tiêu chuẩn thường được thể hiện đơn vị dưới dạng µW/cm2/nm, tốt nhất là nhân số của nó với 10 để chuyển đổi đơn vị thành mW/m2/nm, với cùng mối quan hệ chuyển đổi độ sáng của nan hoa.

Phân tích đo lường hình ảnh huỳnh quang chlorophyll quy mô lớn, thông lượng cao cung cấp các giải pháp phù hợp cho phân tích viễn thám phổ cao dựa trên cơ sở kép trên đất liền và trên không. Chủ yếu được sử dụng trong các lĩnh vực sau:

● Quang hợp thực vật và đo huỳnh quang

● Bản đồ thực vật và các tính năng sức khỏe thực vật

● Đánh giá khảo sát tài nguyên rừng

● Đánh giá tăng trưởng cây trồng

● Giám sát viễn thám quang phổ cao cơ sở kép trên đất liền và trên không