一說到無人機（簡稱UAV）大多數(shù)人會立即想到軍用飛機，但UAV不只服務于軍事用途。德國UAV制造商Coptersale.de公司就提供商用UAV，UAV上還搭載FLIR公司的Tau機芯。
來自Coptersale.de.公司的Johannes Thor表示，Tau機芯小巧，輕質(zhì)，能耗極低，是UAV的一個完美組件。“從形狀、重量、能耗和成像性能角度來考慮，市場中的確不存在能夠跟Tau相媲美的其他機芯。”
Coptersale.de公司有兩個主要成員：Johannes Thor和Peter Plischka。“Peter負責設計直升機框架，他是真正的直升機狂熱者，不斷創(chuàng)造出新設計。”
Johannes Thor專業(yè)出身不是直升機建造行業(yè)。“最開始，我是一名音響、視頻工程師，為德國廣播電臺WDR——Rockpalast的注冊交響樂團——做過一些紀錄片，還做過一些公司視頻。”
對直升機墜毀極為不滿
Thor繼續(xù)說道：“我在制作公司視頻的過程中需要用到航攝照片，后來發(fā)現(xiàn)最好是使用六旋翼UAV，所以我就找到了這些直升機。一開始我在一家成立已久的公司預定了一架直升機，但第三次飛行時，它就墜毀了，我對此非常不滿。所以我開始撥弄這些直升機，給它們設置一些自制程序。”
“開始進行直升機制造不久便與Peter Plischka取得了聯(lián)系。我們決定開始生產(chǎn)并銷售能夠進行空中攝像的直升機，并努力使它們比現(xiàn)有直升機使用起來更簡單、更方便、且價格實惠。”
“有所作用而已”
Thor的公司取得了成功，訂單量源源不斷，比較穩(wěn)定。面對這樣的成功，Thor對其中的原因了然于心，他說：“人們要的就是能起作用的東西罷了。”
Coptersale.de公司的直升機的電子產(chǎn)品來自HiSystems GmbH公司。“我們不打算重新發(fā)明方向盤，而是堅持我們所擅長的方向。所以Peter Plischka繼續(xù)設計飛機框架，我設計視頻固定件，然后我們一起組裝并校準直升機。”他們直升機的一個創(chuàng)新之處在于點擊關(guān)閉系統(tǒng)時非常簡單，該關(guān)閉系統(tǒng)可用來粘貼并脫離單板電子計算機。
要求安裝熱像儀
然而，Thor不久后便意識到，可視圖像還遠遠不夠。“有客戶開始要求直升機安裝有熱像儀。有一個大學提出想用直升機進行絕緣檢查，尤其是用熱像儀進行屋頂絕緣檢查，這是我們收到的第一個要求，第二個要求來自愛爾蘭的搜索和救援協(xié)會，他們想要在森林中尋找走丟的人。收到這些要求時，我們便明白了未來的發(fā)展方向。”
熱像儀在完全漆黑的條件下也能看清
FLIR Tau紅外熱像儀無需任何光源便可呈現(xiàn)清晰圖像，圖像上的微小細節(jié)也能看清。但是，它們不僅能應用于完全漆黑的狀況，白晝時間也能提供有價值的信息。熱對比很難掩飾，這意味著，熱像儀能夠很清楚地呈現(xiàn)那些想要隱藏或偽裝自己的人群。
與閉路電視攝像機不同，熱像儀不會因為太陽強光，也不會因為煙、霧，尤其是各種天氣狀況而無法探測到目標。
這些特點使熱像儀非常適用于進行安全和監(jiān)視活動，適用于穿過火災時的煙霧尋找丟失人群及諸如挽救生命等其他領(lǐng)域。
FLIR Tau機芯：整合到UAV內(nèi)部的最佳選擇
客戶的要求迫使Thor尋找一種小型、輕型且能耗較低的優(yōu)質(zhì)熱像儀，后來找到了FLIR Tau紅外熱像儀機芯。根據(jù)Thor的解釋，選擇Tau紅外熱像儀理所應當。“Tau是目前市場上最小、最輕的一款熱像儀，且能耗極低，低于1瓦特，而其他直升機的發(fā)動機消耗350瓦特左右，與此相比，Tau熱像儀的能耗可以忽略不計。”
Tau熱像儀機芯：UAV的一個完美組件列產(chǎn)生的熱圖像清晰可見，分辨率為320×256或640×512像素，可以在兼容復合視頻的任何監(jiān)視器上呈現(xiàn)。Thor為客戶提供上述FLIR Tau機芯的兩種分辨率。本文中所描述的測試飛行中使用的FLIR Tau紅外熱像儀機芯的分辨率為320×256像素。
FLIR Tau紅外熱像儀機芯的兩種分辨率都對細微溫差高度敏感，這讓它們能夠看見50mK的溫差。FLIR Tau紅外熱像儀的準確大小為44.5×44.5×30.0毫米，重量為72克，
FLIR Tau紅外熱像儀機芯包含免維護的非制冷氧化釩（VOx）焦平面陣列（FPA），陣能耗900毫瓦。Thor認為這樣的一個組合使其成為UAV的完美構(gòu)件。“Tau熱像儀重量輕，能耗低，能夠支持長時間飛行，若與其他飛機相比，肯定是唯一的不二之選。”
即插即用
此外，Tau機芯很容易集成。“用Tau機芯替換可見光相機時，其集成的簡易程度讓我很吃驚。就像視頻攝像機使用電源和視頻連接器就可工作一樣，Tau機芯也即插即用。”
得益于Tau紅外熱像儀機芯，此架無人機用于夜間搜索走失人群十分有效。
為了增強FLIR Tau紅外熱像儀機芯的圖像質(zhì)量，熱像儀有內(nèi)置先進的數(shù)字圖像細節(jié)增強（DDE）的視頻處理算法。DDE是一種銳化濾波器，有助于夜間和白晝狀況下明晰圖像棱角和其他細節(jié)處。在Thor看來，這種技術(shù)效果很好。“Tau紅外熱像儀可以識別細微的溫差，就算是最小的細節(jié)處，也能在熱圖像上呈現(xiàn)出來。觀察公園試飛中拍攝的一張熱圖像，從中可以看到任何一片草葉。”
可選最佳鏡頭
Tau熱像儀機芯有各種鏡頭，可以適用于各種應用領(lǐng)域。“如果要將熱像儀集成到UAV中，則需要找到遠距離和寬闊視場角之間的適當平衡點，這樣才能進行航拍。但是，如果視場角狹窄，熱像儀上便會呈現(xiàn)直升機的振動情況，所以要將振動納入考慮范圍。于是，我建議對于320×240的Tau機芯，客戶應當選擇19毫米的鏡頭，如果他們喜歡640×480的Tau紅外熱像儀，我會建議最好使用13毫米的鏡頭。因為我覺得鏡頭會增強Tau紅外熱像儀的性能。”
Coptersale.de公司提供兩種直升機：六旋翼直升機（有六葉旋翼）和八旋翼直升機（有八葉旋翼）。Thor表示，六旋翼直升機賣得最好。“六旋翼直升機與八旋翼直升機相比不那么穩(wěn)定，但八旋翼直升機內(nèi)含電動機較多，重量較重，所以飛行時間相對短20%。比如，這兩種直升機帶有同樣的負荷，即，F(xiàn)LIR Tau紅外熱像儀，那么六旋翼直升機可飛行15分鐘左右，而八旋翼直升機只能飛行12分鐘左右。”
容易駕駛
Thor表示，兩種直升機相對來說都容易駕駛。“其他直升機要求不斷校正才能使其處于控制當中，但我們的直升機不同，即使沒有收到指令，也會自動保持平衡。得益于GPS定位系統(tǒng)和高度計讀數(shù)，我們的直升機可以自動校正風的運動，從而保持在空中的同一位置。”
為實現(xiàn)平衡，單板電子計算機內(nèi)還安裝有3臺陀螺儀傳感器和3臺加速傳感器，每個傳感器負責一根軸線。
無需控制
“我們的直升機無需進行人工校正，就可懸浮在空中同一位置。只要控制人員一停止控制，直升機就會根據(jù)GPS定位數(shù)據(jù)和內(nèi)置高度計的讀數(shù)仍然停留在空中，在同一位置懸浮。如果按了回去按鈕，直升機便會回到起飛的地方。”
無憂模式
Thor解釋說：“直升機內(nèi)也包含我們所說的無憂模式。如果沒有啟動無憂模式，用控制器指向左邊和右邊，也就意味著指向直升機的左邊和右邊，但直升機的左邊可能是操作人員的右邊，那么可能對操作人員造成很大困惑，如果你們懂我的意思。”
搜索范圍
對于搜索和援救行動，直升機也有一定的搜索范圍。“直升機使用GPS定位系統(tǒng)，停在之前決定的航點。這一特征使我們的直升機能夠用來追蹤走失或受傷人群。”
安裝了FLIR Tau紅外熱像儀后，Coptersale.de公司的直升機則可面向更多的客戶。“最近，本地警察也表示對我們安裝有熱像儀的直升機興趣濃厚。”
將熱像儀安裝在所期望的任何位置
我們的直升機還可應用于屋頂絕緣檢查和太陽能電池板檢查領(lǐng)域中。“要獲得這些領(lǐng)域良好的視角很難，但若配有我們的直升機，便可將熱像儀安裝在所期望的任何位置，且保持完全靜止狀態(tài)，這樣便可獲得完美視角。”
Thor總結(jié)道：“Tau紅外熱像儀的確是我們直升機機載設備的完美組件，它大大提高了直升機的功能性，但幾乎不會影響飛行時間。”
