1. Thiết kế và chế tạo payload quang học dải nhìn thấy và hồng ngoại gần
Payload quang học trong dải nhìn thấy và hồng ngoại gần đề tài nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bao gồm 4 kênh ảnh trùng với 4 kênh ảnh đa phổ của vệ tinh VNRedsat 1 đầu tiên của Việt Nam là kênh R (0,62-0,69 µm), G (0,53-0,60 µm), B (0,45 – 0,52 µm) và NIR (0,67-0,89 µm), với độ phân giải ảnh là 1360x1040 pixels. Payload quang học này chúng ta có thể sử dụng ảnh của payload đặt trên UAV với độ cao trên 1000m để phối hợp nghiên cứu với ảnh vệ tinh như ảnh VNRedsat 1 để đưa ra kết quả chính xác hơn trong nghiên cứu tài nguyên thiên nhiến dưới mặt đất.

Hình 1: Sơ đồ khối của payload quang học đặt trên UAV

Sơ đồ khối trong Hình 1 đã minh họa các khối chức năng cụ thể trong hệ thống quang học và điện tử của payload. Hệ thống quang học sẽ bao gồm bốn ống kính và bốn kính lọc tương ứng với bốn dải phổ khác nhau. Hệ thống điện tử bao gồm bốn khối CCD, bốn khối khuếch đại, bốn khối ADC, một khối điều khiển trung tâm, một khối nguồn nuôi, một khối bộ nhớ, một khối giao tiếp với mặt đất và một khối GPS & IMU, đo phản xạ chuẩn.

Hình 2: Phổ truyền qua kính lọc trong payload và vệ tinh VNREDSat-1

Một đồ thị được xây dựng để minh họa phổ truyền qua kính lọc trong payload được nghiên cứu và trong vệ tinh VNREDSat-1 (xem Hình 2). Kết quả cho thấy độ trùng khớp giữa hai phổ.

Hình 3: Hệ thống quang học và kính lọc được tích hợp

Sau khi căn chỉnh hệ thống thấu kính hoàn tất, tích hợp hệ thống thấu kính vào trong hệ thống cơ khí. Các kính lọc tương ứng cũng được tích hợp vào thành phần cơ khí tương ứng (xem Hình 3). Sau đó, các khối điện từ đã được chế tạo cũng được vào vào khối cơ khí (xem Hình 4).

Hình 4: Payload quang học sau khi được lắp ráp

Các khối điện tử được tích hợp cùng với hệ thống quang học bao gồm khối CCD, khối khuếch đại và ADC, khối điều khiển trung tâm, khối nguồn và khối bộ nhớ. Khối bộ nhớ là một thẻ nhớ SD sẽ được kết nối với khối trung tâm qua một khe cắm ở bên ngoài. Người sử dụng có thể cắm hoặc lấy ra thẻ nhớ SD ở bên ngoài payload một cách dễ dàng. Khối GPS & IMU, đo phản xạ chuẩn được kết nối với payload quang học qua đường dẫn bên ngoài (xem Hình 5).

Hình 5: Lắp ráp payload với khối GPS & IMU, đo phản xạ chuẩn

Hình 6: Ảnh RGB của tấm mẫu

Ảnh đã được căn chỉnh có thể được xử lý với các phần mềm viễn thám phổ biến khác như ENVI. Một thử nghiệm vởi ảnh phổ chụp từ tấm mẫu được tiến hành. Bốn ảnh phổ của tấm mẫu sẽ được chỉnh sửa theo các giá trị của các hệ số căn chỉnh theo trục X và Y bằng phần mềm căn chỉnh. Hình 6 biểu diễn 3 ảnh phổ sẽ được căn chỉnh và tổ hợp 3 kênh RGB.
2. Thiết kế và chế tạo phổ kế siêu cao tần băng L
PKSCT băng L lắp đặt trên thiết bị bay UAV yêu cầu là phổ kế siêu cao tần dạng Dicke. Về cơ bản là một tổng công suất máy đo bức xạ với công tắc Dicke và đồng bộ bộ giải điều chế. Vì ảnh hưởng của các biến thể độ lợi tần số thấp có thể được giảm đáng kể, máy đo bức xạ Dicke có thể mang lại hiệu quả tốt hơn hiệu suất hơn máy đo bức xạ tổng công suất. PKSCT dạng Dicke máy đo bức xạ đã được nghiên cứu cho nhiều ứng dụng ở xa cảm nhận và hình ảnh thụ động, chẳng hạn như độ ẩm của đất và nước biển thu hồi độ mặn bề mặt , cung cấp tầng đối lưu "ướt" độ trễ đường đi để xác định mực nước biển, mặt biển nhiệt độ, tốc độ gió, dẫn xuất hàm lượng hơi nước, chụp ảnh sóng milimet thụ động trong nhà hoặc ngoài trời. Hình 7 biểu diễn sơ đồ khối của một PKSCT băng L.

Hình 7: Sơ đồ khối của PKSCT băng L

Một PKSCT băng L có ba khối chức năng chính là khối cao tần, khối trung tần và khối điều khiển trung tâm. Một ăng-ten đóng vai trò là khối nhận tín hiệu vào và gửi đến khối cao tần. Bao quanh khối cao tần là một khối điều khiển và bảo ôn nhiệt.

Hình 8: Đồ thị thu được

Hình 9: Ăng-ten PKSCT băng L sau khi chế tạo

Hình 10. Mạch khối cao tần sau khi chế tạo

Hình 11. Phổ kế siêu cao tần băng L

Hình 12. Thử nghiệm phổ kế siêu cao tần băng L ngoài thực địa