Ручной фотоспектрорадиометр ФСР видимого и ближнего ИК диапазона для полевых измерений
Область применения
Наземные и авиационные измерения во время проведения полетных калибровок спутниковых съемочных систем, для наземного обеспечения решения задач дистанционного мониторинга природно-антропогенных и техногенных систем, повышения надежности обнаружения и прогноза развития чрезвычайных ситуаций; полевых измерений в экологии, лесоводстве, сельском хозяйстве, геологии и других областях; измерений спектров отражения в натурных и лабораторных условиях.
ФСР включает
Данные по характеристикам отражения наземных объектов регистрируются как в процессе синхронных со спутниковыми измерениях, так и в независимых экспериментах. На основе измеренных спектров отражения формируются специализированные базы данных, включающие калиброванные абсолютные значения спектральной плотности энергетической яркости (СПЭЯ, либо коэффициентов спектральной яркости – КСЯ) с точным описанием характеристик объектов в их различном динамическом состоянии и условий измерения спектров.
ФСР обеспечивает: спектральное разрешение менее 2-3 нм в диапазоне 350-900 нм; измерение угловых зависимостей спектров отраженного излучения; цифровую регистрацию изображений спектрометрируемого объекта; привязку спектров к изображениям, а также спектров и изображений к навигационным данным GPS; совмещение в одном блоке датчиков регистрации спектров и изображений, накопления и обработки данных; быстрое и удобное отображение информации, совместный анализ спектров и изображений. Погрешности измерения абсолютных спектральных плотностей энергетической яркости подстилающих поверхностей составят 4-7 %.модульность конструкции ФСР.
В приемнике излучения ФСР имеются темновые пиксели, определяющие «уровень темнового» сигнала. Темновые пиксели не засвечиваются в процессе измерений. Их значения вычисляются и нормируются для остальных приемных элементов. Преимущества такой схемы измерений заключается в одномоментном измерении темновых и информационных значений сигнала приемника излучений.
Микропроцессор спектрорадиометра осуществляет управление работой всех составных частей модуля, запускает процесс аналого-цифрового преобразования спектрометрической информации и накопление ее в ОЗУ, а также прием команд от смартфона и обратную передачу спектрометрических данных для их накопления и последующей обработки в памяти смартфона.
Смартфон расположен на поворотном кронштейне на корпусе спектрорадиометра для удобства работы оператора.
Специальное программное ФСР обеспечивает тестирование компонентов ФСР, управление съемкой ФСР, дает возможность устанавливать различные режимы работы, вводить и сохранять служебную информацию, просматривать, сохранять либо удалять результаты съемок. Результатом быстрой предварительной обработки и пересчета данных является вывод на экран смартфона спектров в графическом виде и изображений исследуемых объектов.
Новизна и
преимущества разработки
Отдельные узлы прибора защищены патентами
Патент № 5589 РБ
Патент № 9034 РБ
Патент № 9667 РБ
Евразийский патент № 013800
Наземные и авиационные измерения во время проведения полетных калибровок спутниковых съемочных систем, для наземного обеспечения решения задач дистанционного мониторинга природно-антропогенных и техногенных систем, повышения надежности обнаружения и прогноза развития чрезвычайных ситуаций; полевых измерений в экологии, лесоводстве, сельском хозяйстве, геологии и других областях; измерений спектров отражения в натурных и лабораторных условиях.
ФСР включает
- входной объектив
- систему регистрации спектров и изображений на базе смартфона с операционной системой Android
- спектрорадиометр собственной разработки
Данные по характеристикам отражения наземных объектов регистрируются как в процессе синхронных со спутниковыми измерениях, так и в независимых экспериментах. На основе измеренных спектров отражения формируются специализированные базы данных, включающие калиброванные абсолютные значения спектральной плотности энергетической яркости (СПЭЯ, либо коэффициентов спектральной яркости – КСЯ) с точным описанием характеристик объектов в их различном динамическом состоянии и условий измерения спектров.
ФСР обеспечивает: спектральное разрешение менее 2-3 нм в диапазоне 350-900 нм; измерение угловых зависимостей спектров отраженного излучения; цифровую регистрацию изображений спектрометрируемого объекта; привязку спектров к изображениям, а также спектров и изображений к навигационным данным GPS; совмещение в одном блоке датчиков регистрации спектров и изображений, накопления и обработки данных; быстрое и удобное отображение информации, совместный анализ спектров и изображений. Погрешности измерения абсолютных спектральных плотностей энергетической яркости подстилающих поверхностей составят 4-7 %.модульность конструкции ФСР.
В приемнике излучения ФСР имеются темновые пиксели, определяющие «уровень темнового» сигнала. Темновые пиксели не засвечиваются в процессе измерений. Их значения вычисляются и нормируются для остальных приемных элементов. Преимущества такой схемы измерений заключается в одномоментном измерении темновых и информационных значений сигнала приемника излучений.
Микропроцессор спектрорадиометра осуществляет управление работой всех составных частей модуля, запускает процесс аналого-цифрового преобразования спектрометрической информации и накопление ее в ОЗУ, а также прием команд от смартфона и обратную передачу спектрометрических данных для их накопления и последующей обработки в памяти смартфона.
Смартфон расположен на поворотном кронштейне на корпусе спектрорадиометра для удобства работы оператора.
Специальное программное ФСР обеспечивает тестирование компонентов ФСР, управление съемкой ФСР, дает возможность устанавливать различные режимы работы, вводить и сохранять служебную информацию, просматривать, сохранять либо удалять результаты съемок. Результатом быстрой предварительной обработки и пересчета данных является вывод на экран смартфона спектров в графическом виде и изображений исследуемых объектов.
Новизна и
преимущества разработки
- одновременная съемка цветного изображения объекта и спектра его отражения с записью географических координат;
- автоматический выбор экспозиции, фиксация и запись в память служебной информации, включая угол Солнца и углы наклона оптической оси спектрометра;
- мгновенное отображение в реальном времени измеряемых спектров и сопутствующих изображений на экране смартфона;
- небольшие габариты и низкое энергопотребление, что позволяет использовать ФСР в экспедициях в течение долгого времени.
- ФСР отличается компактностью, высоким спектральным и пространственным разрешением, мобильностью из-за применения смартфона, удобством и простотой в работе.
Отдельные узлы прибора защищены патентами
Патент № 5589 РБ
Патент № 9034 РБ
Патент № 9667 РБ
Евразийский патент № 013800
