一种无人机机载云台控制系统的制作方法

文档序号:10089151
一种无人机机载云台控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人机技术领域,尤其涉及一种无人机机载云台控制系统。
【背景技术】
[0002]在小型无人直升机民用领域,无人机航拍是最为常见的一种机载应用,利用机载云台-摄像机系统对地面状况进行拍摄的过程中,考虑到飞机本身的移动与晃动,往往需要不断地改变摄像机的拍摄角度和焦距参数,从而达到比较清晰的拍摄效果,这通常要求能在地面上对机载云台-摄像机系统进行手动遥控调整。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型主要是解决现有技术中所存在的技术问题,从而提供一种在飞机本身移动与晃动时,能够有效的调整摄像机拍摄角度的无人机机载云台控制系统。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0005]本实用新型提供的一种无人机机载云台控制系统,包括地面检测装置、数据传输装置和机载控制装置,所述机载控制装置包括ARM处理器、云台舵机33、角度电位器35和摄像机36,所述ARM处理器分别与云台舵机、摄像机电连接,所述ARM处理器还通过所述角度电位器与所述云台舵机电连接,所述ARM处理器还通过数据传输装置与地面检测装置连接。
[0006]进一步地,所述ARM处理器通过转化芯片与所述云台舵机电连接。
[0007]进一步地,所述ARM处理器通过RS232/RS485转换模块与摄像机电连接。
[0008]进一步地,所述云台舵机包括滚转驱动器、俯仰驱动器和偏航驱动器,且所述角度电位器有三个分别为第一角度电位器、第二角度电位器、第三角度电位器,所述滚转驱动器通过所述第一角度电位器与所述ARM处理器电连接,所述俯仰驱动器通过第二角度电位器与ARM处理器电连接,所述偏航驱动器通过第三角度电位器与ARM处理器电连接。
[0009]进一步地,所述数据传输装置包括飞控处理器和无线收发器,所述飞控处理器与无线收发器无线连接,所述飞控处理器与ARM处理器电连接,所述无线收发器与所述地面检测装置无线或有线连接。
[0010]进一步地,所述地面检测装置为监控计算机。
[0011]本实用新型的有益效果在于:通过在云台舵机上安装角度电位器,舵机转动会带动云台角度变化,同样也会引起角度电位器电压变化,这种电压变化值输出至RAM处理器中,由RAM处理器解算出云台相对于飞机的偏转角度,与期望角度作比较,根据二者的偏差值得到云台实际的控制量,调整云台修正角度,该无人机机载云台控制系统能够有效的调整摄像机拍摄角度。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本实用新型的无人机机载云台控制系统的结构原理框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]参阅图1所示,本实用新型的一种无人机机载云台控制系统,包括地面检测装置1、数据传输装置2和机载控制装置3,机载控制装置3包括ARM处理器31、云台舵机33、角度电位器35和摄像机36,ARM处理器31分别与云台舵机33、摄像机36电连接,ARM处理器31还通过角度电位器35与云台舵机33电连接,ARM处理器31还通过数据传输装置2与地面检测装置1连接。通过在云台舵机33上安装角度电位器35,舵机转动会带动云台角度变化,同样也会引起角度电位器35电压变化,这种电压变化值输出至RAM处理器31中,由RAM处理器31解算出云台相对于飞机的偏转角度,与期望角度作比较,根据二者的偏差值得到云台实际的控制量,调整云台修正角度,该无人机机载云台控制系统能够有效的调整摄像机36拍摄角度。
[0016]ARM处理器31通过转化芯片32与云台舵机33电连接。ARM处理器31通过RS232/RS485转换模块34与摄像机36电连接。ARM处理器31发送的云台舵机驱动信号包括3个通道(滚转通道roll、俯仰通道pitch和偏航通道yaw)的PWM值,应用转化芯片32可以直接将此值转换为PWM信号去驱动云台舵机33,该转化芯片32可以是4017芯片。云台舵机33包括滚转驱动器331、俯仰驱动器332和偏航驱动器333,且角度电位器35有三个分别为第一角度电位器351、第二角度电位器352、第三角度电位器353,滚转驱动器331通过第一角度电位器351与ARM处理器31电连接,俯仰驱动器332通过第二角度电位器352与ARM处理器31电连接,偏航驱动器333通过第三角度电位器353与ARM处理器31电连接。舵机转动会带动云台角度的变化,同样也会引起电位器电压的变化,这一电压变化值经过模拟放大电路输出给应用处理器的A/D端口,在片内进行A/D转换后,解算出云台相对于飞机的偏转角度,与期望角度作比较,根据二者的偏差值得到云台实际的控制量,整个控制过程是一个闭环反馈控制。
[0017]数据传输装置2包括飞控处理器21和无线收发器22,飞控处理器21与无线收发器22无线连接,飞控处理器21还与ARM处理器31电连接,无线收发器22与地面检测装置1无线或有线连接。任务数据的传输可以由无线收发器22借助于飞控数据链路900MHz频段无线信道统一上传给飞控处理器21,任务数据封装成独立的数据帧,有自己固定的帧格式,并且只有在自控模式下才能进行任务数据的上传,相对于飞控数据,其优先级别最低。
[0018]地面检测装置1为监控计算机,优选的也可以是由飞控系统的监控计算机来完成,其主耍作用是对机载系统发送控制命令。地面上的图传接收机可以准实时的显示无人机航拍视频图像信息,根据此信息的变化情况,使用PC键盘操作来调整机载云台-摄像机,以获得理想的拍摄效果。同时,由PC上运行的监控程序能够随时掌握机载系统的状态信息。
[0019]以上,仅为本实用新型的【具体实施方式】,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种无人机机载云台控制系统,其特征在于:包括地面检测装置(1)、数据传输装置(2)和机载控制装置(3),所述机载控制装置(3)包括ARM处理器(31)、云台舵机(33)、角度电位器(35)和摄像机(36),所述ARM处理器(31)分别与云台舵机(33)、摄像机(36)电连接,所述ARM处理器(31)还通过所述角度电位器(35)与所述云台舵机(33)电连接,所述ARM处理器(31)还通过所述数据传输装置(2)与地面检测装置(1)连接。2.如权利要求1所述的无人机机载云台控制系统,其特征在于:所述ARM处理器(31)通过转化芯片(32)与所述云台舵机(33)电连接。3.如权利要求2所述的无人机机载云台控制系统,其特征在于:所述ARM处理器(31)通过RS232/RS485转换模块(34)与所述摄像机(36)电连接。4.如权利要求2所述的无人机机载云台控制系统,其特征在于:所述云台舵机(33)包括滚转驱动器(331)、俯仰驱动器(332)和偏航驱动器(333),且所述角度电位器(35)有三个分别为第一角度电位器(351)、第二角度电位器(352)、第三角度电位器(353),所述滚转驱动器(331)通过所述第一角度电位器(351)与所述ARM处理器(31)电连接,所述俯仰驱动器(332)通过第二角度电位器(352)与ARM处理器(31)电连接,所述偏航驱动器(333)通过第三角度电位器(353)与ARM处理器(31)电连接。5.如权利要求1所述的无人机机载云台控制系统,其特征在于:所述数据传输装置(2)包括飞控处理器(21)和无线收发器(22),所述飞控处理器(21)与无线收发器(22)无线连接,所述飞控处理器(21)还与ARM处理器(31)电连接,所述无线收发器(22)与所述地面检测装置(1)无线或有线连接。6.如权利要求5所述的无人机机载云台控制系统,其特征在于:所述地面检测装置(1)为监控计算机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种无人机机载云台控制系统,包括地面检测装置、数据传输装置和机载控制装置,所述机载控制装置包括ARM处理器,所述ARM处理器分别与云台舵机、摄像机电连接,所述ARM处理器还通过角度电位器与云台舵机电连接,所述ARM处理器还通过数据传输装置与地面检测装置连接。本实用新型通过在云台舵机上安装角度电位器,舵机转动会带动云台角度变化,同样也会引起角度电位器电压变化,这种电压变化值输出至RAM处理器中,由RAM处理器解算出云台相对于飞机的偏转角度,与期望角度作比较,根据二者的偏差值得到云台实际的控制量,调整云台修正角度,该无人机机载云台控制系统能够有效的调整摄像机拍摄角度。
【IPC分类】B64D47/08
【公开号】CN204998789
【申请号】CN201520643114
【发明人】李楠
【申请人】深圳市诺亚星辰科技开发有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年8月24日
再多了解一些
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