HC600/HC620機載高光譜相機 現(xiàn)場安裝、配置與運維手冊

1 產(chǎn)品概述

HC600/HC620機載高光譜相機適配大疆M350/300 RTK飛行承載平臺，搭載自研高信噪比超高光譜掃描成像器件，配套高效低功耗圖像處理算法，光譜分辨率可達2.5nm。整機集成高穩(wěn)定云臺、高光譜成像儀、嵌入式數(shù)據(jù)采集存儲單元、無線圖傳、GPS-RTK導(dǎo)航系統(tǒng)、地面接收工作站、地面控制系統(tǒng)、反射率校準(zhǔn)板。

可用于地物光譜信息采集，應(yīng)用方向：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)長勢與產(chǎn)量評估、森林病蟲害監(jiān)測、森林防火監(jiān)測、海岸線與海洋環(huán)境監(jiān)測、湖泊流域水環(huán)境監(jiān)測等。

2 安全與前置準(zhǔn)備

2.1 安全要求

1. 飛行作業(yè)人員必須持有對應(yīng)無人機駕駛員資質(zhì)，熟悉大疆M300/M350 RTK無人機操作規(guī)范；

2. 作業(yè)前勘察場地，避開機場、高壓線路、人群密集區(qū)、禁飛區(qū)域；

3. 高光譜相機屬于精密光學(xué)設(shè)備，嚴(yán)禁磕碰鏡頭、鏡頭直面強光直射，運輸使用防震箱；

4. 雷雨、大風(fēng)、大霧天氣禁止起飛作業(yè)，防止設(shè)備進水、墜機。

2.2 現(xiàn)場工具與物料清單

?設(shè)備：HC600/HC620高光譜相機主機+減震云臺、GPS-RTK天線、無線圖傳模塊、數(shù)據(jù)存儲單元、反射率校準(zhǔn)板、地面工作站、地面控制終端

? 輔助工具：內(nèi)六角工具套裝、扎帶、絕緣膠帶、防靜電手套、鋰電池、讀卡器、鏡頭擦鏡紙、清潔液、卷尺

? 資料：設(shè)備合格證、標(biāo)定證書、本次作業(yè)航線方案

2.3 上電前檢查

1. 檢查相機外觀：鏡頭無劃痕、無污漬，外殼無磕碰破損，接口無進水氧化；

2. 檢查云臺轉(zhuǎn)動順滑，無卡頓異響；

3. 確認(rèn)所有配件齊全，電池電量充足，地面工作站、遙控器電量滿足整場作業(yè)。

3 現(xiàn)場安裝步驟

安裝順序：云臺固定 → 相機主機安裝 → RTK天線、圖傳接線 → 線路整理固定

1. 云臺掛載固定

將配套減震云臺轉(zhuǎn)接座對準(zhǔn)大疆M300/M350 RTK機身底部掛載接口，使用配套螺絲均勻鎖緊，螺絲按對角順序擰緊，避免應(yīng)力不均。確認(rèn)云臺鎖緊無晃動，通電測試云臺俯仰、橫滾轉(zhuǎn)動，無機械干涉。

2. 高光譜相機主機安裝

佩戴防靜電手套，將相機固定到云臺快裝板，定位銷對準(zhǔn)卡槽，鎖緊快裝卡扣/固定螺絲；鏡頭朝向下方，鏡頭保護蓋暫不取下，全部安裝完成試飛前再開蓋。

3. GPS-RTK導(dǎo)航天線安裝

將RTK天線固定在無人機機臂無遮擋位置，避開云臺、螺旋槳遮擋；信號線依次接入相機主機RTK接口，接頭擰緊，禁止暴力插拔。

4. 無線圖傳與供電線路連接

按照標(biāo)識對接供電線、圖傳信號線、數(shù)據(jù)通信線；所有接頭插緊，用扎帶把線束整齊固定，預(yù)留云臺活動余量，防止云臺轉(zhuǎn)動拉扯線材，多余線束收納整齊，遠(yuǎn)離槳葉。

5. 反射率校準(zhǔn)板收納

校準(zhǔn)板為光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)件，作業(yè)時取出使用，飛行階段放置在地面工作站，禁止掛載上機；輕拿輕放，板面禁止指紋、污漬、劃痕。

6. 整機復(fù)查

手動轉(zhuǎn)動云臺全行程，確認(rèn)線材不會被擠壓纏繞；搖晃掛載結(jié)構(gòu)，確認(rèn)無松動異響。

4 現(xiàn)場系統(tǒng)配置流程

4.1 地面工作站與通信鏈路配置

1. 開啟地面工作站、地面控制系統(tǒng)，開機等待系統(tǒng)加載；

2. 無人機、相機、地面端上電，等待設(shè)備自檢；

3. 在地面控制軟件內(nèi)確認(rèn)無線圖傳鏈路連通，實時畫面正常回傳，無大面積卡頓丟包；

4. 檢查GPS-RTK定位狀態(tài)：等待RTK固定解，必須達到FIX固定狀態(tài)，才可以開展測繪采集，單點解、浮點解不建議作業(yè)。

4.2 相機基礎(chǔ)參數(shù)配置

打開配套采集軟件，依次配置：

1. 基礎(chǔ)信息：項目名稱、作業(yè)區(qū)域、操作人員、日期；

2. 光譜采集參數(shù)：根據(jù)光照條件設(shè)置曝光時間、增益，優(yōu)先使用自動曝光模式；光譜分辨率固定2.5nm，不要隨意修改；

3. 存儲配置：選擇內(nèi)置存儲單元，設(shè)置文件存儲路徑、文件命名規(guī)則；開啟數(shù)據(jù)實時緩存校驗，防止丟幀；

4. 同步設(shè)置：開啟時間同步，保證無人機POS位置數(shù)據(jù)和光譜圖像一一匹配。

4.3 反射率校準(zhǔn)（采集前必做）

1. 在作業(yè)場地光照穩(wěn)定區(qū)域，水平放置反射率校準(zhǔn)板；

2. 相機鏡頭垂直對準(zhǔn)校準(zhǔn)板，距離滿足說明書要求；

3. 在軟件內(nèi)啟動白板校準(zhǔn)流程，完成暗幀、白板參考采集；

重要：光照變化大、云層遮擋后、長時間作業(yè)，需要重新做白板校準(zhǔn)，保障光譜數(shù)據(jù)精度。

4.4 航線規(guī)劃與試飛配置

1. 在地面控制端導(dǎo)入/繪制作業(yè)航線，設(shè)置飛行高度、航向重疊、旁向重疊、飛行速度；

2. 進行低空短距離試飛：起飛離地3–5米，測試云臺姿態(tài)、圖像回傳、數(shù)據(jù)記錄是否正常；

3. 試飛無異常，再執(zhí)行正式航測任務(wù)；飛行過程中軟件實時監(jiān)控相機溫度、供電電壓、存儲剩余空間。

5 現(xiàn)場運維、作業(yè)期間巡檢

5.1 飛行中實時監(jiān)控

地面操作人員持續(xù)監(jiān)控：

- RTK定位狀態(tài)是否保持固定解；

- 光譜圖像畫面是否正常、有無過曝、條紋干擾；

- 相機供電電壓、機身溫度，溫度異常立刻降落停機；

- 存儲空間余量，提前備份，避免存滿中斷采集。

5.2 航次間隙檢查（每架次降落之后）

1. 斷電，佩戴手套檢查鏡頭：有浮塵使用擦鏡紙單向擦拭，禁止普通紙巾；

2. 檢查所有接線接頭是否松動、線束有無磨損；

3. 檢查云臺、掛載螺絲有無振動松脫，及時復(fù)緊；

4. 核對本次航次數(shù)據(jù)是否完整保存，做好本地備份；

5. 光照條件改變時，重新執(zhí)行白板反射率校準(zhǔn)。

6 日常定期運維與保養(yǎng)

6.1 每次作業(yè)結(jié)束（當(dāng)日運維）

1. 先關(guān)機順序：相機采集軟件停止采集 → 關(guān)閉相機電源 → 關(guān)閉無人機、地面工作站；

2. 蓋上鏡頭保護蓋，清理機身灰塵、泥土；

3. 拆卸掛載：按反向順序拆除天線、線纜、相機、云臺；所有配件放回防震防護箱；

4. 導(dǎo)出全部光譜原始數(shù)據(jù)、POS定位數(shù)據(jù)，雙重備份到硬盤；

5. 清點配件，檢查校準(zhǔn)板面有無污染。

6.2 周期性維護（月度/季度）

1. 接口維護：清潔金屬接頭，去除氧化；

2. 云臺保養(yǎng)：檢查云臺軸承，按需使用專用潤滑，排查卡頓、抖動；

3. RTK、圖傳測試：空曠場地測試定位精度、圖傳傳輸距離；

4. 光學(xué)標(biāo)定：定期送回廠家進行光譜標(biāo)定，保證2.5nm光譜分辨率指標(biāo)；

5. 存儲單元：定期格式化、健康檢測，防止壞道造成數(shù)據(jù)丟失。

6.3 長期存放

存放環(huán)境陰涼干燥，溫度-10~40℃，遠(yuǎn)離潮濕、腐蝕性氣體；電池單獨存放，定期補電。

7 常見故障排查

故障現(xiàn)象 排查方案 

無圖像、畫面黑屏 檢查供電線路，重啟相機；檢查圖傳模塊鏈路，確認(rèn)軟件通道選擇正確 

RTK一直無法固定 檢查天線安裝、天線遮擋；移動到開闊無遮擋區(qū)域；檢查差分信號鏈路 

光譜畫面條紋、噪聲大 檢查鏡頭臟污；重新白板校準(zhǔn)；降低增益，調(diào)整曝光；避開強光直射 

云臺抖動、姿態(tài)不穩(wěn) 檢查掛載螺絲松動；檢查減震云臺緩沖件是否老化；檢查線材卡滯云臺轉(zhuǎn)動 

數(shù)據(jù)無法保存 查看存儲空間；檢查存儲單元連接，重啟采集軟件；更換存儲介質(zhì)測試 

8 禁忌與注意事項

1. 嚴(yán)禁鏡頭長時間對準(zhǔn)太陽、激光強光源，會燒壞內(nèi)部光譜成像器件；

2. 不要帶電插拔信號線、供電線，極易燒毀采集主板；

3. 反射率校準(zhǔn)板屬于標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)件，禁止用手觸摸工作面，一旦劃傷、污染，光譜數(shù)據(jù)直接失效；

4. 不要自行拆解相機主機、光學(xué)腔室，拆解會破壞出廠光譜標(biāo)定，失去精度；故障直接聯(lián)系技術(shù)支持。