[发明专利]飞行器的自稳云台及其云台姿态反馈系统

说明书

本发明提出一种飞行器的自稳云台及其云台姿态反馈系统，该飞行器的自稳云台包括安装在飞行器机身上的底座，通过在该飞行器的自稳云台中设置主控芯片，所述主控芯片与所述飞行器的飞行姿态监控系统连接；伺服驱动装置，所述伺服驱动装置与所述主控芯片连接；云台姿态反馈系统，所述云台姿态反馈系统与所述主控芯片和/或者所述伺服驱动装置连接；所述主控芯片、所述伺服驱动装置和所述云台姿态反馈系统设置在所述底座上。实现了以飞行器的飞行姿态数据控制云台与飞行器随动，基于云台随动过程中的姿态数据调节云台随动，以此维持云台自我稳定，保证了搭载在云台上的摄像机的稳定，达到了使摄像机拍摄目标物的图像清晰、画面稳定的目的。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，特别涉及一种飞行器的自稳云台及其云台姿态反馈系统。

背景技术

目前，旋翼飞行器已经被广泛的运用在电力行业、警用军用行业、公共安全行业、新闻媒体行业以及气象森林防火防灾行业等众多行业，具有目标识别、定位和跟踪的协同运动技术的旋翼飞行器，凭借着其突出的技术优势，始终占据着广阔的应用市场。

时下飞行器在飞行过程中，设置在飞行器上的云台需要适应飞行器的各种姿态变化，从而保证搭载在该云台上的摄像机能够时刻与其拍摄追踪的目标物保持相对稳定状态。如此，如何保证搭载在云台上的摄像机的姿态稳定，来达到所拍摄的目标物图像清晰、画面稳定的目的，也始终是飞行器技术研究中的一个尤为重要的组成部分。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种飞行器的自稳云台及其云台姿态反馈系统，旨在基于飞行器上云台的稳定来保证搭载在云台上的摄像机的姿态稳定，从而达到所拍摄的目标物图像清晰、画面稳定的目的。

为实现上述目的，本发明提出一种飞行器的自稳云台，所述自稳云台包括安装在飞行器机身上的底座，所述自稳云台包括：

主控芯片，所述主控芯片与所述飞行器的飞行姿态监控系统连接；

伺服驱动装置，所述伺服驱动装置与所述主控芯片连接；

云台姿态反馈系统，所述云台姿态反馈系统与所述主控芯片和/或者所述伺服驱动装置连接；

所述主控芯片、所述伺服驱动装置和所述云台姿态反馈系统设置在所述底座上。

在一实施例中，所述云台姿态反馈系统包括：

目标物位置预测装置、云台旋转速度控制器和云台旋转位置控制器，所述伺服驱动装置分别与所述目标物位置预测装置、所述云台旋转速度控制器和所述云台旋转位置控制器电性连接。

在一实施例中，所述目标物位置预测装置为卡尔曼滤波器。

在一实施例中，所述飞行器的自稳云台为三轴云台，所述飞行器的自稳云台还包括：

X轴角度调整装置、Y轴角度调整装置以及Z轴角度调整装置，所述伺服驱动装置分别与所述X轴角度调整装置、所述Y轴角度调整装置以及所述Z轴角度调整装置电性连接。

在一实施例中，所述伺服驱动装置控制所述X轴角度调整装置转动第一预设角度范围、并控制所述Y轴角度调整装置转动第二预设角度范围，以及控制所述Z轴角度调整装置转动第三预设角度范围。

在一实施例中，所述第一预设角度范围大于等于0度且小于180度，所述第二预设角度范围与所述第一预设角度范围相同，所述第三预设角度范围大于等于0度且小于360度。

在一实施例中，所述飞行姿态监控系统包括：角速度传感器、加速度传感器以及地磁采集装置。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种如上所述自稳云台的云台姿态反馈系统，所述云台姿态反馈系统设置在所述自稳云台的底座上，且所述云台姿态反馈系统与所述自稳云台的主控芯片和/或者伺服驱动装置连接。

在一实施例中，所述云台姿态反馈系统包括：