Sky-Watch為軍事、執(zhí)法安全、消防與搜救應(yīng)用設(shè)計(jì)并生產(chǎn)四旋翼無(wú)人機(jī)。Sky-Watch總部設(shè)在丹麥，該公司將FLIR Quark TM640長(zhǎng)波紅外熱傳感器安裝在其Huginn X1無(wú)人機(jī)上，為客戶(hù)帶來(lái)熱視覺(jué)選項(xiàng)。X1的設(shè)計(jì)初衷是管理單一荷載。但是，由于Quark熱傳感器尺寸緊湊，Sky-Watch能夠設(shè)計(jì)一個(gè)雙荷載版本，可同時(shí)運(yùn)行一個(gè)Quark熱像儀機(jī)芯和一個(gè)可見(jiàn)光譜相機(jī)。必要性是創(chuàng)造之本。
尋找合適的熱像儀機(jī)芯
Sky-Watch的主要客戶(hù)致力于應(yīng)急管理，包括消防隊(duì)、警察、安防、搜救等。其不同客戶(hù)都有著相同之處，即需要夜視，以便于尋找失蹤或偽裝人員。夜視儀對(duì)他們而言太過(guò)笨重。Sky-Watch業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理Michael Messerschmidt表示：“除此之外，對(duì)基地保護(hù)和宅院保護(hù)而言，如果想要看清鬼鬼祟祟的藏匿之人，熱像儀是個(gè)更好的選擇。”
Sky-Watch為找到一款用于X1無(wú)人機(jī)上的合適熱像儀尋遍整個(gè)國(guó)際市場(chǎng)。他們調(diào)查了德國(guó)、英國(guó)、印度、中國(guó)與美國(guó)的各個(gè)公司， 這些公司都聲稱(chēng)有能滿足他們需求的小型熱像儀機(jī)芯，然而它們?cè)诔叽缟暇鶡o(wú)法與最小的機(jī)芯FLIR Tau®比擬。事實(shí)上，Sky-Watch在了解Quark之前曾考慮過(guò)Tau640熱像儀機(jī)芯。
Messerschmidt表示：“Tau640機(jī)芯的優(yōu)越性毋庸置疑。而我們選用Quark是因?yàn)槠涑叽缗c波形因數(shù)更契合我們的需要。Quark擁有一個(gè)良好的旋轉(zhuǎn)中心；由于我們的熱像儀是前置安裝式，因此推薦使用Quark更合適。由于Quark很小，我們可以并排放置一個(gè)白光攝像機(jī)和一個(gè)熱像儀，確保雙傳感器功能，這在這種小平臺(tái)上是獨(dú)一無(wú)二的。”
集成Quark傳感器的Huginn X1無(wú)人機(jī)
Sky-Watch敲定Quark傳感器為其熱有效荷載后，他們迎來(lái)了一系列挑戰(zhàn)，即如何將該傳感器機(jī)芯集成到其系統(tǒng)上。首先，他們起初自主設(shè)計(jì)了為機(jī)芯與視頻流提供電源的接口板。然而，他們的設(shè)計(jì)噪音太大，于是另辟蹊徑，選擇了FLIR專(zhuān)為Quark設(shè)計(jì)的VPC接口板，并發(fā)現(xiàn)運(yùn)行良好。
第二大挑戰(zhàn)是校準(zhǔn)，或平面場(chǎng)校正(FFC)。平面場(chǎng)校正能維持更加統(tǒng)一的熱圖像，因此十分必要。由于Quark沒(méi)有快門(mén)擋板，因此必須使用外部參考源實(shí)施平面場(chǎng)校正。Sky-Watch通過(guò)在Quark上開(kāi)發(fā)一個(gè)向內(nèi)傾斜面向平面場(chǎng)的方位/俯仰云臺(tái)系統(tǒng)，使這一技術(shù)難題迎刃而解。該裝置將平面場(chǎng)校正指令發(fā)給Quark，從而校正圖像。最初，Quark無(wú)論是否接通電源都會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)，但現(xiàn)在，X1無(wú)人機(jī)操作員可在用戶(hù)接口隨時(shí)啟動(dòng)平面場(chǎng)校正功能。例如，該功能在Sky-Watch的消防隊(duì)客戶(hù)應(yīng)用中最為必不可少。Messerschmidt表示：“隨著無(wú)人機(jī)靠近火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，溫度逐漸升高，這時(shí)我們讓客戶(hù)校準(zhǔn)新的環(huán)境，以便優(yōu)化輸出，也有助于客戶(hù)做出更有據(jù)可循的決定。”
Sky-Watch一把插頭插入Quark VPC，就能生成操作熱像儀的所有控制和軟件。在地面站上，操作員可使用用戶(hù)接口控制一英里以外的X1無(wú)人機(jī)。
控制特征包括：
通過(guò)地面站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)現(xiàn)場(chǎng)反饋錄像
起飛前，在飛行路線上指定一條航點(diǎn)路線與多個(gè)興趣點(diǎn)
根據(jù)直播視頻反饋給予實(shí)時(shí)指導(dǎo)
控制：如果想仔細(xì)查看出現(xiàn)在操作員顯示屏右角處的一座建筑，只需簡(jiǎn)單點(diǎn)擊該建筑，熱像儀就會(huì)自動(dòng)聚焦該建筑。
單一有效荷載的飛行時(shí)間為23到24分鐘；而雙有效荷載的飛行時(shí)間降至21分鐘左右。
最后，Sky-Watch通過(guò)為X1無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)前置安裝的有效荷載，為Quark添加了另一層保護(hù)。許多小型無(wú)人機(jī)都是在機(jī)身底部安裝有效荷載。當(dāng)機(jī)身底部安裝有效荷載的無(wú)人機(jī)重?fù)糁懟驂嫏C(jī)時(shí)，有效荷載損壞的風(fēng)險(xiǎn)性增加。同時(shí)，當(dāng)X1無(wú)人機(jī)著陸時(shí)，Quark自動(dòng)由面向地面轉(zhuǎn)為面向上空，以保護(hù)鏡頭免遭損壞。
上市
小型無(wú)人機(jī)市場(chǎng)還處于孕育階段，但已有成百上千的四旋翼系統(tǒng)面世。然而，由于設(shè)計(jì)要求極其嚴(yán)格，競(jìng)爭(zhēng)只局限在國(guó)防與安全應(yīng)用領(lǐng)域。
Quark為Sky-Watch帶來(lái)了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)镼uark能延長(zhǎng)飛行時(shí)間。就大小而言，X1無(wú)人機(jī)是重量低于1.5kg(3.3 lbs.)的唯一平臺(tái)，并具備雙傳感器功能。這是X1無(wú)人機(jī)的主要賣(mài)點(diǎn)，Messerschmidt時(shí)刻推崇Quark上市的另一個(gè)原因是它能執(zhí)行試飛。
“我想說(shuō)，一年前，不管是雙荷載還是單一荷載，我們都有60%的訂單選擇Quark。這就是客戶(hù)所需；客戶(hù)需要這種熱功能，要求我們馬上報(bào)價(jià)。”
結(jié)論
Sky-Watch在其Huginn X1四旋翼無(wú)人機(jī)中集成了一個(gè)Quark 640長(zhǎng)波紅外熱傳感器，并發(fā)現(xiàn)他們的這種無(wú)人機(jī)在市場(chǎng)上供不應(yīng)求。該無(wú)人機(jī)集緊湊型尺寸、性能與熱功能于一體，在小型無(wú)人機(jī)市場(chǎng)上出類(lèi)拔萃。
Sky-Watch與FLIR攜手合作一同集成Quak，盡可能快地將其投入運(yùn)作。據(jù)Messerschmidt表示：“我們欣然愿意開(kāi)展合作。Quak是一款不錯(cuò)的產(chǎn)品。我們所收到的所有反饋都非常積極。”
