Дроны — это замечательные летательные аппараты, которые можно использовать для различных целей. Наиболее распространенный вариант использования дронов с камерой — это аэрофотосъемка, видеосъемка, гонки с видом от первого лица и полеты на отдыхе. Однако класс дронов можно использовать для более специфических задач, если они оснащены специализированными аксессуарами.

Существуют дроны с ночным видением и тепловизионными камерами, которые в основном используются для приложений корпоративного уровня, таких как поиск и спасение, проверка линий электропередач, наблюдение за дикой природой и охота.

В этой статье мы собираемся обсудить все о тепловых дронах , что делает их особенными и как они используются в разных отраслях.

Прежде чем мы перейдем к деталям, вот топ-5 лучших дронов с тепловизионными камерами.

Дрон	Тепловая камера	Разрешение	Цена
Autel Evo II Двойной	Да	640×512	Проверьте на Амазонке
Mavic 2 Enterprise Расширенный	Да	640×512	Проверьте на Амазонке
Матрица 300 + камера Zenmuse	Да	640×512	Проверьте на DJI
Yuneec H520 + E10T Тепловизионная камера	Да	640×512	Проверьте на Амазонке
Попугай ANAFI Термальный	Да	160×120	Проверьте на Амазонке

Как работает камера ночного видения и тепловизионная камера?

Прежде чем мы углубимся в детали дронов ночного видения или тепловизионных дронов, важно знать, чем эти дроны отличаются от обычных дронов с камерой. Кроме того, важно понимать, что камера ночного видения отличается от тепловизора, но люди используют их как взаимозаменяемые.

Камера ночного видения

Телескопы ночного видения очень популярны среди охотников. Если вы заядлый геймер, возможно, вы видели их и в шутерах от первого лица. Они создают светло-зеленое накладываемое изображение, которое мгновенно распознается.

Камера ночного видения работает по тому же принципу, что и телескоп ночного видения. Он улучшает очень слабое освещение с помощью процесса, называемого оптоэлектронным или цифровым улучшением изображения , перед проецированием изображения на экран зрителя. Полученное изображение ярче и ярче, чем реальное, и может выделять даже очень слабо освещенные области.

Хотя очки ночного видения и бинокли довольно распространены на охоте, они не нашли применения в коммерческих дронах. Усовершенствованные нормальные камеры на дронах также неплохо работают в условиях низкой освещенности, а практического применения настоящей камеры ночного видения пока нет.

Тепловая камера

Тепловизионные камеры отличаются от обычных камер и даже от камер ночного видения. Это инфракрасные камеры, что означает, что их датчик настроен на обнаружение света в инфракрасной (ИК) области электромагнитного спектра.

Обычные камеры различают разные объекты по цвету отраженного от них света, а инфракрасные камеры различают объекты по температуре их поверхности.

Любая поверхность, какой бы холодной она ни была, излучает тепло. Это тепловое излучение обычно находится в инфракрасном диапазоне спектра и невидимо для человеческого глаза или даже обычной камеры.

Однако ИК-камеры настроены именно на этот ИК-диапазон и могут различать разное количество ИК-излучения от разных поверхностей.

Чем горячее поверхность, тем больше ИК-излучения она излучает и тем ярче она отображается в ИК-камере. Вот почему с тепловизионными камерами вы можете видеть даже в кромешной тьме джунглей или комнате.

Единственным ограничением является низкое разрешение тепловизионных камер. Поскольку они работают с ИК-излучением тел, очень мало для рисования изображения с высоким разрешением. Итак, с тепловизионной камерой вы увидите только тень объекта (см. изображение ниже).

Если вы ищете дроны с ночным видением, вам нужны дроны с такими тепловизионными камерами . Они имеют множество применений (некоторые из них я перечислил в конце статьи) и становятся все более распространенными в беспилотных летательных аппаратах корпоративного и потребительского уровня.

Лучшие дроны ночного видения с тепловизионными камерами

1. Autel Evo II двойной

Autel Robotics — американская компания, выпускающая в последнее время отличные продукты. Если кто-то и может составить конкуренцию DJI за свои деньги, так это Autel. Их беспилотник Enterprise — Autel EVO II Dual — поставляется с отличной тепловизионной камерой, идеально подходящей для любого приложения корпоративного уровня.

Камера имеет разрешение 640×512 и может записывать видео термограммы со скоростью 30 кадров в секунду. Он также имеет возможность 16-кратного увеличения, так что вы можете следить за ситуацией издалека, не подвергая свой дрон риску (рассмотрите пожаротушение и аналогичные приложения).

Он имеет режим «картинка в картинке», при котором тепловизионные изображения накладываются на обычные изображения с камеры для лучшей ситуационной осведомленности. Я не видел, чтобы какое-либо другое программное обеспечение делало это, так что это отличное дополнение.

Основная камера представляет собой мощный 8K-видеорегистратор, который подходит для его ответственного характера и высокой цены. Помимо камеры и тепловизионных функций, дрон оснащен всеми прибамбасами, которые вы можете ожидать от дронов высокого класса.

Он обеспечивает обход препятствий на 360 градусов, время полета 38 минут, сопротивление ветру дрона 8-го уровня, отслеживание объектов и расширенное планирование полета. Эти расширенные функции делают Autel Evo 2 одним из лучших тепловизионных дронов.

2. Двойной корпоративный Mavic 2

Тепловые дроны DJI являются отраслевым стандартом, и это, вероятно, самый известный тепловизионный дрон в корпоративных приложениях. Mavic 2 Enterprise Advanced, также известный как M2EA, оснащен радиометрическим термодатчиком высокого разрешения с разрешением 640×512 и частотой обновления 30 Гц.

Он поддерживает 16-кратный зум, так что вы можете работать в опасных ситуациях, держа дрон подальше от опасных зон. Тепловизионная камера имеет температурную чувствительность 2 градуса и точно рисует термограмму высокого разрешения.

, В отличие от других тепловизионных дронов, которые одновременно работают только с основной камерой или инфракрасной камерой, M2EA может одновременно запускать обе камеры и отображать на экране параллельное сравнение (см. изображение выше). Это помогает пилоту лучше ориентироваться в ситуации, просматривая изображение с основной камеры.

Термограмма поддерживает точечный измеритель для проверки отдельных точек нагрева, а также измерение площади для получения температурного градиента выбранной области.

Помимо тепловых характеристик, M2EA имеет полудюймовый CMOS-сенсор для основной камеры, который может снимать фотографии с разрешением до 48 МП с 4-кратным зумом без потерь и 32-кратным цифровым зумом. Он также имеет впечатляющее время полета 31 минута.

3. Матрица 300 + камера Zenmuse

Matrice 300 — это коммерческая платформа для дронов DJI, не имеющая себе равных по производительности и надежности. Это квадрокоптер, который может нести тяжелые грузы и имеет время полета 55 минут без подзарядки — вероятно, самая высокая продолжительность полета в индустрии коммерческих дронов.

Он имеет максимальную грузоподъемность 2,7 кг и, таким образом, может нести сложные тепловизионные камеры, предназначенные для высокопроизводительных операций.

Этот дрон оснащен гибридной камерой Zenmuse серии H20, которая является золотым стандартом в отрасли. Он оснащен радиометрическим термодатчиком с разрешением 640×512 пикселей, основной 20-мегапиксельной камерой с 23-кратным гибридным оптическим зумом и ИК-дальномером, который может определить точное расстояние до объекта на расстоянии до 1,2 км.

Matrice 300 не для повседневного использования. Он подходит для использования на уровне предприятия только из-за очень высокой цены. Одна только гибридная камера Zenmuse H20 стоит более 11 000 долларов США. Но будьте уверены, что в этой ценовой категории вы получаете лучшее из лучших в отрасли.

4. Yuneec H520 с тепловизионной камерой E10T

Yuneec H520 — это гексакоптер корпоративного уровня, который отличается от традиционных 4-роторных дронов. Блок из 6 двигателей обеспечивает отказоустойчивость в случае отказа любого из двигателей во время полетов.

Yuneec H520 — это модульный беспилотник, в котором операторы могут заменять различные модули в соответствии с задачами миссии. Одним из доступных модулей является тепловизионная камера E10T, что делает это устройство очень надежным тепловизионным дроном.

Он оснащен бозонным датчиком FLIR® в двух версиях. E10T/X имеет разрешение 320*256 пикселей, а E10Tv/X имеет разрешение 640*512. В зависимости от вашего бюджета и приложения, вы можете выбрать любой.

И тепловое, и обычное изображение передаются на пульт дистанционного управления, и вы можете сделать наложение или просмотреть его в режиме «картинка в картинке».

5. Термальный попугай ANAFI

Parrot ANAFI Thermal — относительно доступный тепловизионный дрон с микроболометром FLIR Lepton 3.5 (радиометрический датчик). По сравнению с более продвинутыми тепловыми дронами датчик Anafi имеет разрешение всего 160×120 пикселей.

Этот дрон оснащен основной камерой с объективом CMOS 1/2,4″, который может снимать фотографии с разрешением 21 МП и видео 4K. Затем видео 4K можно наложить на термограммы с тепловизионной камеры, чтобы получить слияние.

Тепловизор Anafi — это небольшой дрон, вес которого составляет всего 350 граммов. Ему не хватает нескольких основных функций, таких как уклонение от препятствий, но, учитывая его низкую цену, он по-прежнему является отличным тепловым дроном.

Могу ли я дооснастить свой обычный дрон тепловизионной камерой?

Есть много готовых тепловизионных камер, которые вы можете установить на свой DJI или любой другой дрон, чтобы переоборудовать его и превратить в тепловизионный сканер. Такие камеры часто имеют специальные крепления или совместимы с большинством коммерческих дронов.

FLIR является золотым стандартом в области тепловидения и производит отличные камеры ночного видения для дронов и sUAS (маленьких беспилотных летательных аппаратов). Их продукты универсальны и работают с различными коммерческими дронами, представленными на рынке. Их FLIR Vue Pro R можно использовать с рядом дронов DJI и других дронов, которые могут нести полезную нагрузку до 150 граммов.

Прежде чем вы отправитесь модернизировать свой обычный дрон, просто знайте, что эти тепловизионные камеры стоят ДОРОГО. Обычная тепловизионная камера может стоить до 5000 долларов США. Некоторые могут доходить до 20 000 долларов США. Если у вас ограниченный бюджет, вам лучше купить бюджетный тепловизионный дрон, такой как Parrot Anafi Thermal .

Почему тепловые дроны такие дорогие?

Если вы посмотрите на цену тепловых дронов, то увидите, что они намного дороже, чем обычные потребительские дроны. Есть несколько причин более высоких цен на тепловые дроны корпоративного уровня.

1. Стоимость тепловизионной камеры намного выше, чем у обычной камеры. Причина в дорогом материале для линз, которые обычно изготавливаются из редкоземельных элементов, таких как германий. Германий очень редкий, дорогой в добыче и обработке. Это делает камеру очень дорогой в производстве.
2. У тепловизионных камер ограниченный рынок по сравнению с более широко используемыми потребительскими камерами. Их не производят массово. Массовое производство является причиной снижения цен на любой потребительский товар. Поскольку их производят несколько сотен или тысяч единиц в год, накладные расходы делают их очень дорогими.
3. Тепловые дроны в первую очередь предназначены для корпоративных пользователей. Обычно это крупные компании, организации и государственные ведомства, тратящие средства на высококачественную продукцию. Отсюда и цена выше.
4. Поскольку тепловые дроны используются в серьезных приложениях, надежность имеет первостепенное значение. Если ваш обычный дрон для фотосъемки выйдет из строя в воздухе, вы потеряете только дрон, но если поисково-спасательный дрон выйдет из строя в воздухе, это может стоить жизни. Дополнительная надежность и безотказные механизмы, встроенные в дрон, делают его дорогим.

Использование дронов с тепловизионными камерами

Области применения тепловых дронов многочисленны. Правительство и агентства уже давно используют тепловидение для различных целей, но эта технология была доступна только им из-за ее высокой стоимости.

Благодаря развитию потребительских беспилотных летательных аппаратов тепловые технологии теперь можно найти и на более мелких дронах. Вот несколько широко используемых дронов с тепловизионными камерами ночного видения.

Поиск и спасение

Традиционные поисково-спасательные операции уже давно используют вертолеты, но с развитием потребительских беспилотных летательных аппаратов организации и правительства все чаще используют дроны для этой цели.

По сравнению с вертолетами дроны очень доступны по цене, их можно запускать из любого места и они имеют доступ к более высоким областям, чем вертолеты.

Установка тепловизионной камеры на дрон повышает его эффективность. Теперь он может проводить поисково-спасательные работы в ночное время и в местах, где прямой визуальный доступ недоступен, например, в густом лесу или в горящем здании, окутанном густым дымом.

Правоохранительные органы

Тепловые дроны также могут использоваться в правоохранительных органах. Благодаря своей уникальной способности обнаруживать тепловые сигнатуры, тепловизионные дроны можно использовать для наблюдения в закрытых помещениях, преследования убегающих подозреваемых в темных местах и ​​наблюдения за незаконными действиями издалека, не пугая подозреваемых. Посмотрите эту интересную демонстрацию следования за убегающим подозреваемым с помощью теплового беспилотника.

Тепловые дроны также можно использовать для мониторинга транспортных потоков и составления более эффективных планов движения в городских районах.

Осмотр крыши

Раньше подрядчики проверяли крыши на предмет надлежащей изоляции вручную, и раньше это занимало много времени. Вы должны были проверить каждый квадратный дюйм крыши на наличие тепловых утечек.

С тепловыми дронами вы можете за несколько минут просканировать всю территорию своим дроном и сразу увидеть, где нарушена или повреждена теплоизоляция и где происходит утечка тепла. Такие области будут очень четко выделены на термограмме и могут быть мгновенно идентифицированы и исправлены.

Охота на свиней

Охотники-любители используют тепловизионные дроны для обнаружения свиней и других диких животных в густых или заросших кустарником местах. Прежде чем приступить к убийству, вы можете запустить свой дрон и посмотреть, где находится большая часть дичи, как они перемещаются и какова численность населения.

Свиньи - инвазивные животные, которые наносят ущерб сельскохозяйственным культурам и домашнему скоту. Они очень быстро размножаются, и если популяцию не контролировать с помощью охоты, а иногда, в тяжелых случаях, и путем отравления, они могут нанести вред окружающей среде. Тепловизионные камеры отлично справляются с мониторингом их популяции, передвижения и охоты.

Мониторинг дикой природы

Тепловые дроны используются департаментами дикой природы по всему миру для наблюдения за популяциями диких животных в отдаленных и труднодоступных районах. Большинство диких животных сливаются с окружающей средой, и их трудно идентифицировать с помощью биноклей или обычных камер. Тепловизионные камеры здесь меняют правила игры.

Из-за их тепловой сигнатуры их очень легко подсчитать на термограммах (изображениях, полученных с помощью тепловизионной камеры).

Осмотр линии электропередач

Длинные линии электропередач очень трудно проверить вручную. Раньше техники делали это, взбираясь на каждый столб электропередач или с помощью вертолетов, но тепловые беспилотники сделали эту задачу очень простой.

Когда в линии электропередач возникает проблема с электричеством, на линиях появляются точки перегрева. Эти горячие точки невидимы невооруженным глазом, но тепловизионная камера, установленная на летающем беспилотнике, очень хорошо идентифицирует эти горячие точки до того, как они могут привести к поломке линии.

Проверки могут планироваться автоматически через заданные промежутки времени. Дрон пролетит по заданному пути вдоль линий и запишет тепловое видео. Технические специалисты линии могут анализировать видео с помощью специального программного обеспечения для автоматического определения проблемных зон.

Промышленные инспекции

В химической обрабатывающей промышленности, такой как мочевина и другие нефтехимические производства, для производства используются горячие процессы. Жидкости текут по трубопроводам и резервуарам при различных температурах. Когда есть проблема в линии, изменение температуры подачи может быть хорошим индикатором.

Тепловые дроны могут мгновенно выявлять такие проблемы, как утечки или трещины, и значительно облегчать работу по проверке.