6的转子与Y轴电机4的定子连接，Y轴电机4的转子与X轴电机I的定子连接，固定架3经姿态板2与X轴电机I的转子连接，控制盒用于安装云台端定位模块、云台端中央处理器模块、云台端无线传输模块、电机转角转速检测模块以及电机驱动模块。
[0025]目标端定位模块和云台端定位模块均采用北斗定位技术、GPS定位技术中的一种或两种相结合的定位技术采集卫星数据，解析经度、玮度和速度等信息，支持BD2BUGPS LI两个频点，具备多频点、高性能的优势，适用于低成本、低功耗领域。北斗和/或GPS定位模块一方面接收来自北斗导航系统BDS发出的导航电文，对导航电文进行解析，得到经度、玮度、速度等信息，经目标端中央处理器模块处理后通过目标端无线传输模块发送至云台端跟踪单元，为用户提供高精度的定位服务；另一方面，通过获取GPS卫星信号并对搜索到的卫星进行连续追踪以确保获取到实时定位数据，根据这些信号便能解析出云台和被摄目标的经度、玮度、速度等信息，具有覆盖面积广，定位精度高，定位速度快等特点。
[0026]为了既能实现有效通信，又能降低管理和维护成本，云台与被摄目标之间采用无线传输的方式传输定位数据。云台端无线传输模块和目标端无线传输模块均采用GSM、GPRS、3G、4G之中的一种或一种以上的无线传输技术，其中，GPRS网络覆盖面最广，且远距离通信时信号最稳定，成本也不高，因此本实用新型的云台端无线传输模块和目标端无线传输模块采用GRRS的无线传输方式。目标端无线传输模块在目标端中央处理器模块的控制下将被摄目标的经度、玮度、速度等信息传输至云台端无线传输模块，并最终发送至云台端中央处理器模块。
[0027]电机转角转速检测模块在每个电机的转子上均设有I个永磁体。X轴磁编码器对应地设有一个永磁体，永磁体设置在X轴编码器的上方或下方；Y轴磁编码器对应地设有一个永磁体，永磁体设置在Y轴编码器的上方或下方；ζ轴磁编码器对应地设有一个永磁体，永磁体设置在Z轴编码器的上方或下方。磁编码器采用AS5045，以非接触方式精确测量电机的转子的360°范围的转动角度以及转动速率，安装和使用方便。AS5045为片上系统，在单个封装内整合了集成式Hall元件、模拟前端和数据信号处理功能这种绝对角度测量方式可即时指示磁铁的角度位置，其分辩率达到0.0879_ =每圈4096个位置。能够以串行比特流以及PWM信号输出的形式给出数字化数据。AS5045具有内部稳压器，可运行在3.3V或5V供电电压之下。
[0028]电机驱动模块由X轴电机驱动模块、Y轴电机驱动模块和Z轴电机驱动模块组成。X轴电机驱动模块用于在云台端中央处理器模块的控制下驱动X电机转动，同理，Y轴电机驱动模块用于在云台端中央处理器模块的控制下驱动Y轴电机转动，Z轴电机驱动模块用于在云台端中央处理器模块的控制下驱动Z电机转动。X轴电机1、Υ轴电机4和Z轴电机6协调运转，带动相应的转子，改变目标载体相对被摄目标的方位、距离和速度，以使得目标载体在云台端中央处理器的控制下能有效跟踪被摄目标。
[0029]目标端中央处理器模块将目标端定位模块获取的经度、玮度和速度信息通过目标端无线传输模块传输至云台端跟踪单元的云台端无线传输模块，云台端中央处理器模块接收被摄目标的经度、玮度和速度信息，以及目标载体的精度、玮度和速度信息，计算出目标载体相对于被摄目标的方位、位置和速度，计算出X轴电机1、Y轴电机4和Z轴电机6的转子的理论转动角度和转动速率，并驱动X轴电机1、Y轴电机4和Z轴电机6的转子按理论值进行转动，从而实现稳定、流畅、多角度拍摄。云台端中央处理器模块还采集各磁编码器检测到的X轴电机1、Y轴电机4和Z轴电机6的转子的实际转动角度和转动速率，将实际值与理论值做对比，对实际值进行修正和校准，以进一步增强稳定、流畅、多角度拍摄的效果。
[0030]本实用新型的工作过程为:目标端定位模块获取被摄目标的经度、玮度、速度等定位信息，目标端中央处理器模块将这些定位信息通过目标端无线传输模块传输至云台端中央处理器模块，云台端定位模块获取目标载体的经度、玮度、速度等定位信息，并将信息传输至云台端中央处理器模块，云台端中央处理器根据被摄目标的定位信息和目标载体的定位信息计算被目标载体相对摄目标的方位、距离和速度，中央处理器根据方位、距离和速率计算出各电机的理论转动角度和转动速率，并控制各电机按理论的转动角度和转动速率转动，在自动跟踪的前提下实现稳定、流畅、多角度拍摄；云台端中央处理器模块将各磁编码器检测到的各电机的实际转动角度和转动速率与理论的转动角度和转动速率做对比，对误差进行修正和校准，进一步控制实际值向理论值靠拢，增强稳定、流畅、多角度拍摄的效果。
【主权项】
1.一种跟踪云台，包括云台本体、X轴电机(I)、Y轴电机⑷和Z轴电机(6)，X轴电机⑴、Y轴电机⑷和Z轴电机(6)安装在云台本体上，其特征在于: 进一步还包括目标端信息获取单元和云台端跟踪单元，所述目标端信息获取单元与云台端跟踪单元无线连接；所述目标端信息获取单元安装在被摄目标上，由目标端定位模块、目标端中央处理器模块和目标端无线传输模块组成；所述云台端跟踪单元安装在云台本体上，包括云台端定位模块、云台端中央处理器模块和云台端无线传输模块； 所述目标端定位模块的输出端与目标端中央处理器模块连接，所述目标端无线传输模块的输入端与目标端中央处理器模块连接，所述目标端无线传输模块的发射端与云台端无线传输模块的接收端无线连接；所述云台端无线传输模块的输出端与云台端中央处理器模块连接；所述云台端定位模块的输出端与云台端中央处理器模块连接；所述云台端中央处理器模块的输出端与X轴电机⑴、Y轴电机⑷和Z轴电机(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种跟踪云台，其特征在于: 所述云台端跟踪单元进一步还包括电机转角转速检测模块，所述电机转角转速检测模块由X轴磁编码器、Y轴磁编码器和Z轴磁编码器组成；所述X轴磁编码器安装在X轴电机(I)的转子上，所述X轴磁编码器的输出端与云台端中央处理器模块的一路输入端相连；所述Y轴磁编码器安装在Y轴电机⑷的转子上，所述Y轴磁编码器的输出端与云台端中央处理器模块的另一路输入端相连；所述Z轴磁编码器安装在Z轴电机(6)的转子上，所述Z轴磁编码器的输出端与云台端中央处理器模块的再一路输入端相连。3.根据权利要求2所述的一种跟踪云台，其特征在于: 所述X轴磁编码器对应地设有一个永磁体，所述永磁体设置在X轴编码器的上方或下方；所述Y轴磁编码器对应地设有一个永磁体，所述永磁体设置在Y轴编码器的上方或下方；所述Z轴磁编码器对应地设有一个永磁体，所述永磁体设置在Z轴编码器的上方或下方。4.根据权利要求1所述的一种跟踪云台，其特征在于:所述云台本体包括固定架，所述X轴电机⑴、Y轴电机⑷和Z轴电机(6)呈正交分布，Z轴电机(6)的转子与Y轴电机(4)的定子连接，Y轴电机(4)的转子与X轴电机⑴的定子连接，固定架⑶与X轴电机(I)的转子连接。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种跟踪云台，其特征在于:所述目标端无线传输模块和云台端无线传输模块为北斗和/或GPS定位模块。
【专利摘要】本实用新型提供的一种跟踪云台，设置了云台端定位模块和目标端定位模块，对被摄目标和目标载体均进行经度、纬度和速度的定位，云台端中央处理器模块根据被摄目标和目标载体的经度、纬度和速度，确定目标载体相对被摄目标的方位、位置和速度，以自动跟踪为前提驱动各电机运转，使得目标载体与被摄目标同步移动；在各电机的转子上分别设置磁编码器，用于检测各电机转子的实际转动角度和转动速率，便于云台端中央处理器模块根据理论值对实际值做修正和校准，本实用新型实现自动跟踪，并进行修正和校准，能很好地完成稳定、流畅、多角度拍摄。
【IPC分类】G05D3/12
【公开号】CN204883389
【申请号】CN201520630874
【发明人】魏承赟
【申请人】桂林飞宇电子科技有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年8月20日