Как конструкторы БПЛА улучшают визуальное качество без ущерба для вычислительной эффективности мини-БПЛА?

Я разрабатываю беспилотный летательный аппарат (БПЛА), по размеру похожий на RQ 11B Raven .

введите описание изображения здесь

Этот БПЛА может нести цветные и инфракрасные камеры для съемки внешних сцен в режиме реального времени. Качество изображений, которые эти БПЛА передают операторам, напрямую связано с тем, сколько информации они могут извлечь из кадров, снятых в режиме реального времени. Пока снятое видео выглядит дерганым и не привлекательным из-за вибраций платформы. Я сталкиваюсь с двумя проблемами здесь

  • проблема колебаний; и

  • вибрации низкой частоты

Не могли бы вы, ребята, подсказать, как разработчикам БПЛА удалось решить эти две проблемы, чтобы улучшить качество изображения без ущерба для эффективности вычислений?

Крепление камер на амортизирующих креплениях (резиновых втулках). Убедитесь, что винт/мотор сбалансированы.
Проблема обычно упоминается как «желе». Вот статья об этом: dronetechreport.com/…
@Стив: Спасибо. Я знаю, что в некоторых кругах этот эффект называют желе, однако ни один из материалов, с которыми я сталкивался, не объясняет, почему разработчики БПЛА не идут на компромисс с вычислительной эффективностью, решая проблемы вибрации и колебаний. Большие БПЛА, такие как Predator, обладают большой вычислительной мощностью, поэтому эти проблемы не являются серьезными проблемами, однако для мини-/микро-БПЛА найти баланс чрезвычайно сложно.
Я не уверен, почему эффективность вычислений является проблемой, поскольку ее можно решить механическими средствами.
Да, я понимаю, что это возможно. Это мой вопрос - как часть.
Учитывая, что Raven, который вы разместили, стоит 173 000 долларов за единицу, я бы сказал, что они используют довольно продвинутую электронику, оборудование и программное обеспечение для решения этой проблемы. Не то, что, я думаю, вы сможете воспроизвести за разумную сумму денег. Я не уверен, что это полностью по теме, поскольку вы спрашиваете о стабилизации изображения, что не обязательно является лучшим местом для вопросов ...
Можно ли выложить фрагмент видео? Немного непонятно, что вы подразумеваете под колебаниями и насколько низкой является низкая частота. Вы также можете указать, является ли ваша камера противоударной, и если да, то как
Я не уверен, почему вычислительная эффективность беспокоит вибрации. Они очень предсказуемы, вероятно, достаточно вычислительного модуля Raspberry Pi (7,2 грамма).

Ответы (2)

Сначала посмотрите на задействованные частоты. Если рамка вашей камеры трясется так сильно, что качество изображения заметно страдает, я подозреваю, что собственная частота крепления вашей камеры близка к тому, что вызывает вибрации (скорее всего, к двигателю). Может быть, достаточно сдвинуть собственную частоту крепления камеры, либо изменив массу камеры, либо изменив жесткость крепления.

Также может быть, что какая-то конструкция, кроме крепления камеры, находится в частотном соседстве с двигателем, а камера установлена ​​возле пучности - может быть достаточно немного сместить положение камеры.

Проблемы с вибрацией трудно диагностировать по той небольшой информации, которую вы даете, поэтому все, что я могу сделать, это предположить наиболее вероятную причину ваших проблем.

Во-первых, низкочастотная динамика, о которой вы упоминаете, вероятно, возникает из-за движения самолета из-за ветра, порывов ветра и т. Д. Одна из идей состоит в том, чтобы иметь нейтрально устойчивый самолет в движении по тангажу из-за воздушной скорости. Это не всегда возможно, но может немного помочь.

Во-вторых, высокочастотные искажения (дрожание), скорее всего, связаны с плохим демпфированием/настройкой.

В-третьих, для получения четкого изображения камеры встроены в стабилизаторы, которые активно подавляют нежелательные движения.

Наконец, возможно улучшение качества видео после обработки, но для вашего приложения это, вероятно, нежелательно.

И, конечно же, некоторые камеры имеют возможность стабилизации видео. Это должно решить половину проблемы.