[发明专利]一种无人机拍照系统及其控制方法

说明书

本发明一种无人机拍照系统及其控制方法，属于无人机功能系统及其控制方法，解决了现有无人机拍照系统需配备陀螺仪采集数据、数据采集记录范围受限、数据读取不便和相机使能控制占用空间大的问题。包括用于为整个拍照系统供电的电源；用于获取无人机位置信息和姿态信息并传送至处理器的遥控电路和遥测电路；还包括处理器，根据无人机位置信息判断是否到达拍照地点，对无人机姿态信息进行分析运算，通过处理器内的定时器产生PWM方波，PWM方波经电平转换芯片转换为云台舵机能够识别的信号，控制云台运动；同时，输出使能信号控制相机拍照模块完成拍照动作，并将拍照数据存入数据记录模块；数据记录模块中的拍照数据通过处理器上设置的USB接口读取。

技术领域

本发明属于无人机功能系统及其控制方法，具体涉及一种无人机拍照系统及其控制方法。

背景技术

在无人机应用领域，测绘是非常重要的一项应用。无人机搭载高清相机进行拍照作业可以预设航线，在作业区域上空自动作业采集数据，根据数据进行后处理，这个过程中无人机需要控制相机云台保持相机的平衡稳定，持续记录相关数据并控制相机进行拍照。

目前，相机云台大多需要独立的陀螺仪采集数据，成本和体积都较大。数据采集记录模块需要配套GPS或北斗等卫星定位板卡或模块一起使用，只能记录卫星定位相关数据，无法记录相机的时间等数据。记录数据也多采用SD卡等外部插卡设备，但飞机在空中由于抖动很可能出现接触不良的现象。关于相机的使能控制，目前是通过飞行控制在计算机或者外部单独电路板独立控制，需要地面给出指令后进行拍照并且占用额外空间。

发明内容

本发明的主要目的是在于解决现有无人机拍照系统需配备陀螺仪采集数据、数据采集记录范围受限、数据读取不便和相机使能控制占用空间大的问题，提供一种无人机拍照系统及其控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无人机拍照系统，其特殊之处在于，包括电源、遥控电路、遥测电路，以及布置在同一集成电路板上的处理器、数据记录模块和相机拍照模块；电源，用于为整个拍照系统供电；遥控电路和遥测电路，用于获取无人机位置信息和姿态信息并传送至处理器；处理器，根据无人机位置信息判断是否到达拍照地点，对无人机姿态信息进行分析运算，通过处理器内的定时器产生PWM方波，PWM方波经电平转换芯片转换为云台舵机能够识别的信号，控制云台运动；同时，输出使能信号控制相机拍照模块完成拍照动作，并将拍照数据存入数据记录模块；数据记录模块中的拍照数据通过处理器上设置的USB接口读取。

进一步地，所述电源为机载24V电源，经转换后为系统供电。

进一步地，所述遥控电路和遥测电路获取的无人机姿态信息通过RS232总线协议进行传输，经MAX3232芯片进行物理层协议转化，将部分信息传送至处理器。

进一步地，所述数据记录模块为FLASH记录电路，与处理器的FSMC接口相连。

进一步地，还包括相机曝光时间采集电路和卫星定位收发器；卫星定位收发器采集卫星导航和星历数据，通过TTL串行接口发送至处理器；同时卫星定位收发器采集PPS信号发送至处理器；相机曝光时间采集电路记录相机曝光信号，经运算放大器后输送至处理器IO接口。

进一步地，一种如上所述无人机拍照系统的控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1，根据无人机任务需求设定拍照地点预定信息；

步骤2，遥控电路和遥测电路接收无人机位置信息并发送给处理器，处理器根据所述预定信息判断是否已抵达拍照地点，若抵达拍照地点，执行步骤3；

步骤3，遥控电路和遥测电路接收无人机姿态信息并部分传送至处理器，处理器对无人机姿态信息进行分析运算，向云台输入PWM波信号控制云台运动至预设状态；

步骤4，处理器向相机拍照模块输入拍照指令，相机拍照模块完成拍照动作；