[实用新型]一种微型无人机快速拍摄比例尺正射影图的云台机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及航测技术领域，更具体地说，涉及一种微型无人机快速拍摄比例尺正射影图的云台机构。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，微型无人机在远程遥控、续航时间、飞行品质上有了明显的突破，成为了近几年兴起的新的航空遥感手段，被遥感界普遍认为具有良好的发展前景。然而，目前应用的绝大多数无人机并不是为测绘遥感行业而设计的，简单的航模飞机虽然也带有飞行控制系统，也能实现空中的自动驾驶和连续摄影。但是，在飞行作业过程中，由于飞机易受到气流的影响，会产生俯仰、滚转等无规则姿态变化，相机光轴也会随飞机姿态的变化而改变对地垂直入射角，导致出现无法保证拍摄影像准确高度、拍摄角度等问题，无法满足测绘行业应用的要求。此外，无人机机载小型数码相机获取的影像也无法实现影像的即时可测性。

经检索，中国专利申请号200920107879.4，申请日为2009年5月1日，发明创造名称为：一种无人机正射影像云台，该申请案通过云台的控制装置对相机进行控制，使之在飞行过程中保持相机光轴始终垂直于大地平面，从而提高测绘精度，大量减少飞行作业时间。无人机正射影像云台装配于无人驾驶飞机的底部，相机安装于云台底座上，底座连接云台的X轴控制组和Y轴控制组；X轴控制组和Y轴控制组分别包含依次相连的陀螺仪、电子调速器和伺服器，且陀螺仪依次连接遥控接收机和电源。当无人机飞行时，相机光轴对地入射角会产生偏移，此时陀螺仪检测相机的偏移速率并向电子调速器输出相应的信号，电子调速器控制伺服器作相应转动来输出相反的力矩，以此阻尼相机偏移的发生和延续，并依靠相机重心自然恢复至与地面垂直的状态。

又如中国专利号ZL201220738050.6，授权公告日为2013年7月17日，发明创造名称为：一种航拍飞行器，该申请案包括机舱，所述机舱由顶板和底板构成，所述机舱内的两侧设有四支机臂，所述四支机臂的末端分别设置有螺旋桨；所述螺旋桨连接动力模块，所述动力模块连接电源管理模块和控制模块，所述控制模块分别连接图像传输模块、GPS定位模块和摄像模块，所述机舱的前端设置有云台，所述摄像模块安装在云台上。该申请案通过图像传输模块将视频数据通过3G网络传输给地面控制装置，信号强度好。此外，中国专利号ZL201220587792.3，授权公告日为2013年4月24日，发明创造名称为：双轴陀螺稳定云台；该申请案也公开了一种能稳定机载设备摄录角度的双轴陀螺稳定云台。

上述申请案均为提高测绘精度提出了自己的方案，但上述申请案或结构复杂、制造成本高，实用性差；或功能不够完善，使用效果差，仍需进一步改进。

发明内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于解决现有无人机存在的拍摄图像核心区域误差率高，需后期测算矫正，费时费力的问题，提供了一种微型无人机快速拍摄比例尺正射影图的云台机构，本实用新型提供的技术方案，结构简单，相机能够根据无人机飞行姿态随时调整，始终保持垂直于大地表面的拍摄角度，同时，依托飞行器固定高度获取固定比例的正射影像图，经实际测量，其拍摄图像核心区域误差率低于5％，可广泛用于良田测算等领域。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种微型无人机快速拍摄比例尺正射影图的云台机构，包括固定支架、X轴无刷电机、Y轴无刷电机、云台机架、相机支架和相机；所述的固定支架为T型结构，该固定支架的横梁上开设有固定孔，所述的固定支架通过该固定孔与无人机机体的底部固连；固定支架竖梁的下部固连X轴无刷电机，X轴无刷电机的输出轴与云台机架固连，X轴无刷电机控制云台机架旋转；所述的云台机架为U型结构，该云台机架的一端固连有Y轴无刷电机，云台机架的另一端对称设置有转轴；所述的相机支架也为U型结构，该相机支架的一端与Y轴无刷电机的输出轴相连，相机支架的另一端与转轴相连，Y轴无刷电机控制相机支架旋转；所述的相机固连于相机支架上。

更进一步地，云台机构还包括陀螺仪、X轴电子调速器和Y轴电子调速器，所述的陀螺仪的输入端与接收机相连，该陀螺仪分别控制X轴电子调速器和Y轴电子调速器动作，所述的X轴电子调速器连接X轴无刷电机，Y轴电子调速器连接Y轴无刷电机。

更进一步地，所述的相机为佳能S120数码相机。

更进一步地，所述的固定支架、云台机架和相机支架均为碳纤维材质。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：