具有云台增稳的对地定位或导航用相机、飞行器及其导航系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及飞行器导航领域，尤其涉及一种对地定位或导航用相机、飞行器及其导航系统。
【背景技术】
[0002]现有技术中，一些飞行器上设置了用于拍摄地面图像的相机，然而其一般是将相机设置在飞机上。在这种情况下，由于飞行器在飞行过程中飞行姿态会倾斜以及晃动，这种飞行姿态的变化容易造成相机镜头不能始终对地，因而需要成像补偿。为了取得较好的成像效果，现有技术一般会采用计算机计算补偿和传感器视角补偿的共同作用来补偿成像问题，然而，采用这样的多次补偿的方式，会使得成像误差大大增加，也十分不利于所成的地面图像的后续应用和计算。
[0003]此外，现有的飞行器广泛借助于GPS (全球定位系统)进行导航，但是这种导航方式始终存在一定的缺陷，例如:
[0004]1、GPS信号强度不足，不能进行定位。GPS能够实现定位主要依靠的是卫星，卫星的数量越多定位就越准确，但是一些区域因为高楼或高山的遮挡难以被卫星覆盖，这就使得在这些区域时GPS信号强度不足，难以进行定位。
[0005]2、需要经常更新地图数据，否则会影响导航的准确度。现有的导航系统能够导航，除了要借助于GPS的精准定位外，还要依靠于准确的地图数据，为了获得最新的地图数据，用户常常需要进行软件更新，否则就很可能会出现导航线路错误等问题。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中飞行器所拍摄的地面图像需要多次成像补偿因而成像误差较大，并且不利于涉及地面图像的计算和应用的缺陷，提供一种对地定位或导航用相机、飞行器及其导航系统。
[0007]本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的:
[0008]本实用新型提供一种具有云台增稳的对地定位或导航用相机，其特点是，所述相机包括一摄像装置，所述摄像装置的摄像方向竖直向下；
[0009]所述相机还包括一云台增稳系统，所述云台增稳系统包括一云台主体和一云台控制系统，所述云台控制系统与所述云台主体连接；
[0010]所述摄像装置设于所述云台主体上。
[0011]这里所说的竖直向下一般可以理解为摄像方向垂直指向地面。所述云台增稳系统用于增加所述云台主体的稳定性，进而保证所述摄像装置的摄像方向竖直向下，以使得所述摄像装置捕获的图像更清晰。
[0012]较佳地，所述云台控制系统包括一第一控制器、一第一电机、一第二电机及一云台主体，所述第一控制器分别与所述第一电机和所述第二电机电连接，所述第一电机、所述第二电机还分别与所述云台主体连接。
[0013]其中，所述第一电机、所述第二电机分别用于利用现有技术控制所述云台主体在三维坐标系的Pitch轴和Roll轴的轴向上的转动。所述摄像装置捕获的图像即为所述飞行器下方的图像。所述云台控制系统可以仅设有Pitch轴和Roll轴的两轴电机，在第三轴Yaw轴的轴向则是固定的，无需设置对应的电机。所述第一控制器仅用于向两轴电机发出运转信号以使得所述摄像装置的摄像方向向前，保证摄像装置的稳定性和平衡性。
[0014]较佳地，所述云台控制系统还包括一第三电机，所述第三电机与所述云台主体连接，还与所述第一控制器电连接。
[0015]这种情况下，通过三轴电机的运转保证所述摄像装置的方向更平稳。本领域技术人员应当理解，Yaw轴为航向轴、Pi tch轴为俯仰轴、Ro 11轴为横滚轴，绕航向轴的转动为相对于飞机前进方向的左右转动，绕俯仰轴的转动为相对于飞机前进方向的上下转动，绕横滚轴的转动为以机身长度方向为轴的转动。
[0016]本实用新型还提供一种飞行器的导航系统，其特点是，包括上述各优选条件任意组合的一种相机和一第二控制器；
[0017]所述相机的摄像装置用于在所述飞行器飞行时捕获图像；所述第二控制器分别与所述摄像装置和所述第一控制器电连接，用于接收一组用于显示指定飞行线路的基准图像和所述摄像装置捕获的图像，并向所述第一控制器发送控制信号。
[0018]因为所述摄像装置的摄像方向竖直向下，所以所述摄像装置捕获的图像实质就是所述飞行器下方的图像，即从飞行器的底部向下看(俯瞰)所得到的图像。所述导航系统通过上述连接关系获取所述基准图像和所述摄像装置来改变所述飞行器的飞行方向，使得所述导航系统不需要GPS就可以沿着所述指定飞行线路飞行，不必担心飞行的区域不在卫星的覆盖范围内或者地图数据没有及时更新等问题出现，具有准确度高、适用范围广等优点。
[0019]较佳地，所述基准图像为获取所述指定飞行线路的地形图。
[0020]所述指定飞行线路的地形图是指在所述飞行器沿所述指定飞行线路飞行时所述飞行器下方的图像，包括但不仅限于地形、建筑等。所述指定飞行线路可以包括所述飞行器的返航线路，所述返航线路的地形图通过所述摄像装置在所述飞行器去航时捕获而得。即所述摄像装置在所述飞行器去航时捕获的图像为用于显示所述飞行器的返航线路的基准图像。所述飞行器可以自主地沿着去航的线路返航，简化了飞行器的控制，尤其是，在飞行器已经飞出了操控者的视线范围内时，操控者即便不知道飞行器的所在位置，也可以利用所述导航系统实现飞行器的自动返航。所述指定飞行线路还可以包括任意一条指定了起始点和终点的线路，针对这种指定飞行线路，所述导航系统可以通过预存或通过网络下载来获得对应的基准图像，以实现所述飞行器沿着指定飞行线路的自主飞行。
[0021]较佳地，还包括一计时器，所述计时器与所述摄像装置电连接。通过所述计时器可以设定所述摄像装置捕获图像的时间间隔。
[0022]本实用新型还提供了一种飞行器，其特点是，包括上述各优选条件任意组合的一种导航系统。
[0023]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳