[實用新型]一種微型無人機快速拍攝比例尺正射影圖的云臺機構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420448214.0
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN204137328U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發(fā)明（設計）人: 王燕;杜紹林;王楠楠
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市靚馬航空科技有限公司
• 主分類號: B64D47/08
• 分類號: B64D47/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本實用新型涉及航測技術領域，更具體地說，涉及一種微型無人機快速拍攝比例尺正射影圖的云臺機構。

背景技術

隨著電子技術的飛速發(fā)展，微型無人機在遠程遙控、續(xù)航時間、飛行品質上有了明顯的突破，成為了近幾年興起的新的航空遙感手段，被遙感界普遍認為具有良好的發(fā)展前景。然而，目前應用的絕大多數(shù)無人機并不是為測繪遙感行業(yè)而設計的，簡單的航模飛機雖然也帶有飛行控制系統(tǒng)，也能實現(xiàn)空中的自動駕駛和連續(xù)攝影。但是，在飛行作業(yè)過程中，由于飛機易受到氣流的影響，會產生俯仰、滾轉等無規(guī)則姿態(tài)變化，相機光軸也會隨飛機姿態(tài)的變化而改變對地垂直入射角，導致出現(xiàn)無法保證拍攝影像準確高度、拍攝角度等問題，無法滿足測繪行業(yè)應用的要求。此外，無人機機載小型數(shù)碼相機獲取的影像也無法實現(xiàn)影像的即時可測性。

經檢索，中國專利申請?zhí)?00920107879.4，申請日為2009年5月1日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種無人機正射影像云臺，該申請案通過云臺的控制裝置對相機進行控制，使之在飛行過程中保持相機光軸始終垂直于大地平面，從而提高測繪精度，大量減少飛行作業(yè)時間。無人機正射影像云臺裝配于無人駕駛飛機的底部，相機安裝于云臺底座上，底座連接云臺的X軸控制組和Y軸控制組；X軸控制組和Y軸控制組分別包含依次相連的陀螺儀、電子調速器和伺服器，且陀螺儀依次連接遙控接收機和電源。當無人機飛行時，相機光軸對地入射角會產生偏移，此時陀螺儀檢測相機的偏移速率并向電子調速器輸出相應的信號，電子調速器控制伺服器作相應轉動來輸出相反的力矩，以此阻尼相機偏移的發(fā)生和延續(xù)，并依靠相機重心自然恢復至與地面垂直的狀態(tài)。

又如中國專利號ZL201220738050.6，授權公告日為2013年7月17日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：一種航拍飛行器，該申請案包括機艙，所述機艙由頂板和底板構成，所述機艙內的兩側設有四支機臂，所述四支機臂的末端分別設置有螺旋槳；所述螺旋槳連接動力模塊，所述動力模塊連接電源管理模塊和控制模塊，所述控制模塊分別連接圖像傳輸模塊、GPS定位模塊和攝像模塊，所述機艙的前端設置有云臺，所述攝像模塊安裝在云臺上。該申請案通過圖像傳輸模塊將視頻數(shù)據(jù)通過3G網絡傳輸給地面控制裝置，信號強度好。此外，中國專利號ZL201220587792.3，授權公告日為2013年4月24日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為：雙軸陀螺穩(wěn)定云臺；該申請案也公開了一種能穩(wěn)定機載設備攝錄角度的雙軸陀螺穩(wěn)定云臺。

上述申請案均為提高測繪精度提出了自己的方案，但上述申請案或結構復雜、制造成本高，實用性差；或功能不夠完善，使用效果差，仍需進一步改進。

發(fā)明內容

1.實用新型要解決的技術問題

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有無人機存在的拍攝圖像核心區(qū)域誤差率高，需后期測算矯正，費時費力的問題，提供了一種微型無人機快速拍攝比例尺正射影圖的云臺機構，本實用新型提供的技術方案，結構簡單，相機能夠根據(jù)無人機飛行姿態(tài)隨時調整，始終保持垂直于大地表面的拍攝角度，同時，依托飛行器固定高度獲取固定比例的正射影像圖，經實際測量，其拍攝圖像核心區(qū)域誤差率低于5％，可廣泛用于良田測算等領域。

2.技術方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術方案為：

本實用新型的一種微型無人機快速拍攝比例尺正射影圖的云臺機構，包括固定支架、X軸無刷電機、Y軸無刷電機、云臺機架、相機支架和相機；所述的固定支架為T型結構，該固定支架的橫梁上開設有固定孔，所述的固定支架通過該固定孔與無人機機體的底部固連；固定支架豎梁的下部固連X軸無刷電機，X軸無刷電機的輸出軸與云臺機架固連，X軸無刷電機控制云臺機架旋轉；所述的云臺機架為U型結構，該云臺機架的一端固連有Y軸無刷電機，云臺機架的另一端對稱設置有轉軸；所述的相機支架也為U型結構，該相機支架的一端與Y軸無刷電機的輸出軸相連，相機支架的另一端與轉軸相連，Y軸無刷電機控制相機支架旋轉；所述的相機固連于相機支架上。

更進一步地，云臺機構還包括陀螺儀、X軸電子調速器和Y軸電子調速器，所述的陀螺儀的輸入端與接收機相連，該陀螺儀分別控制X軸電子調速器和Y軸電子調速器動作，所述的X軸電子調速器連接X軸無刷電機，Y軸電子調速器連接Y軸無刷電機。

更進一步地，所述的相機為佳能S120數(shù)碼相機。

更進一步地，所述的固定支架、云臺機架和相機支架均為碳纖維材質。

3.有益效果

采用本實用新型提供的技術方案，與已有的公知技術相比，具有如下有益效果：