[實用新型]一種基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置

有效

• 申請號: 201320860602.5
• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN203672381U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 王建雄;文俊;張輔霞
• 申請（專利權）人: 云南農業大學
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18;G01C25/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型屬于低空攝影測量技術領域，尤其涉及一種基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置。

背景技術

航空攝影技術對于航測、偵察等軍事領域技術的應用有著特殊的意義，對于拍攝高精度的地籍圖、城市地圖以及工程測圖也發揮著重要作用。但是在飛行攝影時飛機會受到本機和氣流的影響，機體無法保持穩定，給機載相機對指定區域高精度拍攝帶來困難。由于圖像傳感器安裝在運動載體上，載體的姿態將發生抖動，攝得的圖像模糊，如缺乏一定精度的相機穩定平臺，拍攝飛機必須延長飛行時間，增加航次，而拍攝質量的下降又將給圖像的后期處理帶來困難，因此，航空攝影技術需要有一定精度的相機穩定平臺。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置，旨在解決航空攝影技術中由于圖像傳感器安裝在運動載體上，載體的姿態將發生抖動，缺乏相機穩定平臺而使得攝得的圖像模糊的問題。

本實用新型是這樣實現的，一種基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置包括姿態控制陀螺儀、相機陀螺儀、相機負載框架、伺服控制裝置、接口電纜。

所述的相機負載框架分為方位框架、俯仰框架、橫滾框架，它們由內向外依次安裝；基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置采取結構為外裝式整體環架結構，攝影相機安裝在方位框架的穩定平面上，方位軸即為Z軸，內框可以繞外框的X軸旋轉，外框可以繞Y軸旋轉；姿態控制陀螺儀安裝在飛行平臺上，相機陀螺儀安裝在相機上，兩個陀螺儀通過數據線與伺服控制裝置連接。

進一步，所述的俯仰框架、橫滾框架、方位框架，每個負載框架均由支撐框架、軸承、舵機構成。

進一步，所述的伺服控制裝置由電源、兩個精度0.5度的陀螺、GPS、主控計算機（ARM）組成。

效果匯總

本實用新型采用雙陀螺儀系統，使用兩個精度為0.5度的三軸陀螺儀，一個安置在平臺上測定平臺的姿態值，一個安置在相機上測定相機的姿態值。姿態控制陀螺儀在正常工作時用以測定姿態以控制相機，相機陀螺儀用以測定相機姿態以獲取高精度的POS值。兩個陀螺儀可進行差分校正以消除磁飄影響。當其中某一陀螺儀發生故障時可根據相應的算法由另一陀螺儀進行改正。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置的俯視圖；

圖2是本實用新型實施例提供的基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置的三軸架構示意圖。

圖中：1、橫滾框架；2、俯仰框架；3、相機陀螺儀；4、方位框架；5、伺服控制裝置；6、接口電纜；7、姿態控制陀螺儀；8、相機

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

圖1和圖2示出了基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置的結構，如圖所示，本實用新型是這樣實現的，一種基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置包括姿態控制陀螺儀7、相機陀螺儀3、相機負載框架、伺服控制裝置5、接口電纜6。

所述的相機負載框架分為方位框架4、俯仰框架2、橫滾框架1，它們由內向外依次安裝；基于雙陀螺儀的姿態穩定裝置采取結構為外裝式整體環架結構，攝影相機安裝在方位框架4的穩定平面上，方位軸即為Z軸，內框可以繞外框的X軸旋轉，外框可以繞Y軸旋轉；姿態控制陀螺儀7安裝在飛行平臺上，相機陀螺儀3安裝在相機上，兩個陀螺儀通過數據線與伺服控制裝置5連接。

進一步，所述的俯仰框架2、橫滾框架1、方位框架4，每個負載框架均由支撐框架、軸承、舵機構成。

進一步，所述的伺服控制裝置5由電源、兩個精度0.5度的陀螺、GPS、主控計算機（ARM）組成。

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型的應用原理作進一步描述。

本實用新型采用平臺式慣導系統，采用陀螺儀作為測定平臺俯仰、橫滾和方位三軸的敏感元件，姿態控制陀螺儀7安裝在飛行平臺上，相機陀螺儀3安裝在相機上。姿態控制陀螺儀7在正常工作時用以測定姿態以控制相機，相機陀螺儀3用以測定相機姿態以獲取高精度的POS值。兩個陀螺儀可進行差分校正以消除磁飄影響。當其中某一陀螺儀發生故障時可根據相應的算法由另一陀螺儀進行改正。

上述雖然結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性的勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍之內。