【導讀】無人機係統正以厘米級RTK定位、多光譜作物分析和4G DTU弱網通信等創新方案
，重構農業、工業
、物流三大領域的效率邊界。在安徽農田，搭載EBYTE E840-4G DTU模塊的無人機實現3000畝弱網環境毫米級監測
；長江航道船舶通過無人機補給降低停航成本；化工防爆巡檢機（ATEX認證）替代人工高危作業。本文從傳感器選型、通信架構到場景化方案
，拆解無人機係統落地全鏈路。

無人機係統正以厘米級RTK定位、多光譜作物分析和4G DTU弱網通信等創新方案，重構農業
、工業、物流三大領域的效率邊界。在安徽農田
，搭載EBYTE E840-4G DTU模塊的無人機實現3000畝弱網環境毫米級監測
；長江航道船舶通過無人機補給降低停航成本；化工防爆巡檢機（ATEX認證）替代人工高危作業。本文從傳感器選型、通信架構到場景化方案
，拆解無人機係統落地全鏈路。

方案概述

框圖 - 無人機

· 下麵的框圖展示了安森美（onsemi）推薦的無人機方案。

· 大多數功能塊器件都可以通過安森美方案來獲取， 具體如下麵的器件表所示。

Hyperlux SG - 全局快門圖像傳感器係列

安森美的 Hyperlux SG 圖像傳感器係列憑借專為廣泛應用專門打造的先進成像功能，給無人機技術帶來變革。這些傳感器尤其適合用於航空測量、農業監測和基礎設施巡檢等領域的無人機。

Hyperlux SG deyidaxianzhutexingshiqiquanjukuaimen，tanengyouxiaoxiaochuyundongweiying
，jibianzaiwurenjigaosujidongguochengzhong，yenengquebaopaishechuqingxiwendingdetuxiang。duiyuzaifuzahuanjingzhongdaohangqiexuyaojingquechengxiangdewurenjieryan，zheyidianzhiguanzhongyao。ciwai，gaixiliechuanganqihaijubeikebianchengganxingququyu (ROI)，使操作員可以在飛行過程中關注特定的感興趣區域。

表 2.Hyperlux 圖像傳感器係列 - 產品詳細比較

Hyperlux LP - 圖像傳感器係列

最近， 安森美推出了 Hyperlux LP 係列圖像傳感器。該係列采用了先進的電子卷簾快門技術，包含三種產品型號： 500萬像素的 AR0544、 830 萬像素的 AR0830 和 2000 萬像素的 AR2020。 Hyperlux LP 係列中的所有傳感器都具有相同的像素大小和光學性能。這些產品線提供了多種選擇，包括黑白、 RGB 和 RGBIR 型號，並有封裝和裸片兩種形式可供選擇。

如此廣泛的產品選擇讓視覺係統設計人員能夠通過利用多樣化方案
，優化開發工作，降低成本
，並縮短產品上市時間(TTM)。

功耗

· 在預檢測狀態下， Hyperlux LP 圖像傳感器的功耗不到原生模式下功耗的 1/100。 這能實現顯著的節能效果， 對功耗敏感的視覺係統的續航時間將會更長。

表 3：全分辨率模式下的圖像傳感器功耗比較

Hyperlux LP AR0544特性和規格：
• 500 萬像素 CMOS 傳感器
，采用先進的 1.4 µm 像素堆疊BSI 技術
• 850 nm 和 940 nm 波長下的增強近紅外響應
• 增強動態範圍 (eDR)
• 超低功耗模式
• 運動喚醒 (WOM)/運動檢測
• LI－HDR：支持行交錯式 T1/T2 讀出，可在 ISP 芯片中實現 HDR 處理

Hyperlux LP AR0830
特性和規格：
• 800 萬像素 CMOS 傳感器
，采用 1/2.9 英寸背照 (BSI) 堆疊式 CMOS 傳感器和 1.4 µm 像素技術
• LI－HDR：支持行交錯式 T1/T2 讀出
，可在 ISP 芯片中實現 HDR 處理
• 超低功耗模式 (SLP)
• 運動喚醒 (WOM)/運動檢測
• MIPI 接口支持位深度壓縮
• 支持電子卷簾快門 (ERS) 和全局複位釋放 (GRR) 模式

Hyperlux LP AR2020

特性和規格：

• 2000 萬像素 CMOS 傳感器
，采用 1/1.8 英寸背照 (BSI) 堆疊式 CMOS 傳感器和 1.4 µm 像素技術
• 850 nm 和 940 nm 波長下的增強近紅外響應
• LI－HDR：支持行交錯式 T1/T2 讀出，可在 ISP 芯片中實現 HDR 處理 (eDR)
• MIPI 接口支持位深度壓縮
• 具備多種觸發模式
，可實現多傳感器同步
• 支持電子卷簾快門 (ERS) 和全局複位釋放 (GRR) 模式

Hyperlux LH - 圖像傳感器係列

安森美 Hyperlux LH 係列圖像傳感器專為無人機打造， 旨在提供出色的性能， 確保在各種光照條件下都能實現高質量成像。 這些傳感器擁有先進的三重曝光嵌入式高動態範圍 (eHDR) 技術， 動態範圍高達 120 dB。 這項技術具備精細的靈活曝光比控製， 確保帶來出色的視頻質量， 並且支持在線性模式和 eHDR 模式下拍攝圖像。 其增強的近紅外 (NIR) 靈敏度針對低光和夜間場景進行了優化， 能在傳統傳感器可能失效的情況下提供清晰的視覺效果。

此外， Hyperlux LH 係列的 eHDR功能會動態調整曝光水平
， 並與傳感器的有效 LED 閃爍消除功能相配合
， 既能防止過度曝光， 又能避免陰影區域的關鍵細節丟失以及 LED 照明引起的閃爍現象。

Hyperlux LH 係列傳感器支持 4K 視頻分辨率， 可提供超高清圖像， 這對於捕捉細節豐富的圖片和視頻至關重要。 這些傳感器采用 2.0 µm 像素尺寸設計， 有助於實現高靈敏度和清晰的圖像效果。 此外
， 這些傳感器具備低功耗特性， 非常適合電池供電的設備， 並能降低無人機係統的總體能耗成本。 這些特性相結合
， 確保配備 Hyperlux LH 係列傳感器的無人機能夠提供可靠、 高質量的視覺數據
， 這對於實現高效的監測工作至關重要。

Hyperlux AR0246 特性：
• 1080p（1920 x 1080，全分辨率 200 萬像素）

、60 fps 線性模式視頻拍攝
• 帶曝光比控製的全分辨率、 30 fps 三重曝光嵌入式高動態範圍 (eHDR) 視頻拍攝
• 多重曝光
、全分辨率
、 30 fps 雙重曝光行交錯式增強動態範圍 (LI-eDR) 視頻拍攝
• 全分辨率
、 30 fps 雙重曝光行交錯式 HDR (LI-HDR)視頻拍攝

• 超低功耗模式 (SLP)

Hyperlux AR0822 特性：
• 4k（800 萬像素）、 60 fps
，視頻性能出色
• 在三重曝光 eHDR 模式下，以高達 30 fps 的速度快速拍攝 3840 x 2160 的全分辨率視頻
• 先進的片上嵌入式高動態範圍 (eHDR) 重建技術，以及靈活的曝光比控製
• 增強動態範圍 (eDR) 模式可實現增強動態範圍，並且多重曝光不會產生運動偽影 － eDR 模式：單次曝光即可實現增強動態範圍。
• 雙重曝光 LI-HDR 輸出
• 增強近紅外響應

CQD SWIR - 用於導航係統的最佳深度感知技術

安森美的短波紅外 (SWIR) 技術通過將膠體量子點 (CQD) 與 CMOS 傳感器相結合， 為無人機應用提供了出色的成像能力。

這些先進的 SWIR 相機可提升無人機在霧霾、 黑夜以及有障礙物等具有挑戰性的環境下的性能， 使其在工業巡檢、 環境監測和國防偵察領域發揮重要作用。 安森美的 SWIR 傳感器具有出色的深度感知和 3D 成像能力， 確保無人機能夠收集精確可靠的數據， 從而顯著提高其在各種環境下的作業效率和效果。

在工業巡檢領域
， 配備 SWIR 的無人機能夠檢測到肉眼難以覺察的材料和組件缺陷

， 從而確保更高的質量控製水平。 在環境監測方麵
， 此類無人機可以更準確地評估植被健康狀況、 水質以及汙染程度。 在國防應用中
， SWIR 技術增強了無人機的偵察能力， 使無人機能夠在低能見度條件下高效工作， 並發現隱藏的物體或威脅。

SWIR 主要規格和特性
• 分辨率：配備全局快門，最高可達 630 萬像素
• 像素間距：7 µm – 15 µm
• 光譜範圍：可檢測波長高達 1700 nm 的光


， 安森美的擴展版本(eSWIR) 可檢測波長高達 2500 nm 的光
• 接口：10 GigE Vision，可實現高速數據傳輸

• 技術：膠體量子點 (CQD) 與 CMOS 傳感器相集成，以增強成像能力

在無人機係統中的應用
• 作物健康監測/精準噴灑
• 異物檢測
• 自主設備導航（基於視覺）

• 作物健康監測/精準噴灑
• 異物檢測
• 自主設備導航（基於視覺）

Hyperlux 圖像傳感器係列關鍵參數比較

通過全麵的比較來深入了解安森美圖像傳感器係列的功能。 找到理想的傳感器， 助力您的無人機係統開發更上一層樓。

表 4： Hyperlux SG 係列 - 全局快門

表 5： Hyperlux LP 係列 - 超低功耗

表 6： Hyperlux LH 係列 - 超高動態範圍

推薦閱讀：

飽和電流與成本之踵：工程師必備的濾波電感選型避坑指南

對話新維度：解鎖內在自我與外部世界的密鑰

電源轉換器技術全景：從毫瓦級IoT到千瓦級服務器的能量樞紐設計指南

成本與性能的平衡術：磁環電感選型黃金法則與國產替代路線

超越遙控：無人機自主導航與環境感知技術探秘