一種基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無(wú)人機(jī)監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，無(wú)人機(jī)在軍事和民用上都有重要的應(yīng)用價(jià)值。無(wú)人機(jī)航拍是一個(gè)集單片機(jī)技術(shù)、航拍傳感器技術(shù)、GPS導(dǎo)航航拍技術(shù)、通訊航拍服務(wù)技術(shù)、飛行控制技術(shù)、任務(wù)控制技術(shù)、編程技術(shù)等多技術(shù)并依托于硬件的高科技產(chǎn)物，其拍攝影像具有高清晰、大比例尺、小面積、高現(xiàn)勢(shì)性的優(yōu)點(diǎn)，特別適合獲取帶狀地區(qū)航拍影像(公路、鐵路、河流、水庫(kù)、海岸線等)。且無(wú)人駕駛飛機(jī)為航拍攝影提供了操作方便，易于轉(zhuǎn)場(chǎng)的遙感平臺(tái)；起飛降落受場(chǎng)地限制較小，在操場(chǎng)、公路或其他較開闊的地面均可起降，其穩(wěn)定性、安全性好，轉(zhuǎn)場(chǎng)等非常容易；小型輕便、低噪節(jié)能、高效機(jī)動(dòng)、影像清晰、輕型化、小型化、智能化更是無(wú)人機(jī)航拍的突出特點(diǎn)。應(yīng)用多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行特定區(qū)域的監(jiān)控可以不必?fù)?dān)心人員安全，也不必?fù)?dān)心飛行員的體力限制。無(wú)人機(jī)可以執(zhí)行各種最為危險(xiǎn)的任務(wù)，例如在環(huán)境惡劣、人無(wú)法靠近的環(huán)境下采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于為了克服現(xiàn)有的缺點(diǎn)，提供一種基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)，可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)定位及航拍，從而實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效減少人力的投入。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)，其特征在于，包括:飛行器、地面站監(jiān)控系統(tǒng)、GPS定位器、實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；其中飛行器上設(shè)置有飛行控制器，所述飛行控制器的輸入端分別連接有指令接收器和數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，GPS定位器與飛行控制器之間信號(hào)線連接，實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)置于飛行器上，包括航拍攝像頭、無(wú)刷云臺(tái)以及無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備，航拍攝像頭安裝在無(wú)刷云臺(tái)上；無(wú)刷云臺(tái)安裝在飛行器上，無(wú)線圖像發(fā)送器與航拍攝像頭連接；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與飛行控制器連接，將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；所述地面站監(jiān)控系統(tǒng)包括無(wú)線圖像接收設(shè)備以及無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備與一微型計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)無(wú)線圖像接收設(shè)備接受無(wú)線圖像發(fā)送器發(fā)射的圖像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備接受。
[0005]進(jìn)一步地，所述無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備為5.SGHz頻段圖像傳輸設(shè)備。
[0006]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為SD卡。
[0007]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:
[0008]本實(shí)用新型基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)，采用了較為先進(jìn)的四旋翼無(wú)人飛行器作為載體，可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)定位及航拍，從而實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效減少人力的投入。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型的所用的飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0012]如圖1所示，一種基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)，包括:飛行器、地面站監(jiān)控系統(tǒng)、GPS定位器、實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；其中飛行器上設(shè)置有飛行控制器，所述飛行控制器的輸入端分別連接有指令接收器和數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，GPS定位器與飛行控制器之間信號(hào)線連接，實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)置于飛行器上，包括航拍攝像頭、無(wú)刷云臺(tái)以及無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備，航拍攝像頭安裝在無(wú)刷云臺(tái)上；無(wú)刷云臺(tái)安裝在飛行器上，無(wú)線圖像發(fā)送器與航拍攝像頭連接；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與飛行控制器連接，將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；所述地面站監(jiān)控系統(tǒng)包括無(wú)線圖像接收設(shè)備以及無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備與一微型計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)無(wú)線圖像接收設(shè)備接受無(wú)線圖像發(fā)送器發(fā)射的圖像數(shù)據(jù)。
[0013]無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備為5.SGHz頻段圖像傳輸設(shè)備，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為SD卡。
[0014]如圖2所示，本實(shí)施例基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)中的飛行器包括四個(gè)對(duì)稱的動(dòng)力臂15，每一個(gè)動(dòng)力臂的外端都設(shè)有電子調(diào)速器151、無(wú)刷電機(jī)152和動(dòng)力螺旋槳153。機(jī)身16上固定有電池161和起落腳架162。飛行器主要作用是對(duì)系統(tǒng)各部件的固定并且為飛行提供動(dòng)力輸出。飛行控制器通過(guò)采集GPS定位器中的位置和海拔高度的數(shù)據(jù)，并通過(guò)飛行控制器對(duì)其進(jìn)行處理和建立三維坐標(biāo)。地面站監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送過(guò)來(lái)的目的位置三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)信號(hào)后制定出三維飛行航線，利用飛行控制器上的地磁傳感器得到飛行器相對(duì)朝向，控制四個(gè)動(dòng)力臂15產(chǎn)生不同的動(dòng)力輸出，使飛行器按照預(yù)定的航線和高度飛行。當(dāng)實(shí)際位置和預(yù)設(shè)位置坐標(biāo)近似相同時(shí)，飛行器進(jìn)入自動(dòng)降落模式或原路返回。
[0015]實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)固定在起落腳架162上并由無(wú)刷云臺(tái)31、高清航拍攝像頭32和無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備33構(gòu)成。此系統(tǒng)能夠?qū)w行過(guò)程中的圖像實(shí)時(shí)采集并傳輸給地面站監(jiān)控系統(tǒng)的微型計(jì)算機(jī)中。
[0016]數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器即包括有由SD卡存儲(chǔ)模塊將飛行控制器中的飛行器每一時(shí)刻的位置、高度和姿態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)SPI總線協(xié)議存入SD卡22中。從而可以在飛行器飛行出現(xiàn)異常時(shí)，通過(guò)各方面數(shù)據(jù)分析出異常原因。
[0017]地面站監(jiān)控系統(tǒng)由無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備、無(wú)線圖像接收設(shè)備和微型計(jì)算機(jī)組成。無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備接收無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備傳出的飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)和GPS定位數(shù)據(jù)，并將其通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件整合顯示在微型計(jì)算機(jī)的屏幕上。無(wú)線圖像接收設(shè)備接收無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備的圖像信號(hào)，并將圖像處理軟件顯示在微型計(jì)算機(jī)的屏幕上，從而實(shí)現(xiàn)圖像的捕捉和記錄功會(huì)K。
[0018]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)，其特征在于，包括:飛行器、地面站監(jiān)控系統(tǒng)、GPS定位器、實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；其中飛行器上設(shè)置有飛行控制器，所述飛行控制器的輸入端分別連接有指令接收器和數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，GPS定位器與飛行控制器之間信號(hào)線連接，實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)置于飛行器上，包括航拍攝像頭、無(wú)刷云臺(tái)以及無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備，航拍攝像頭安裝在無(wú)刷云臺(tái)上；無(wú)刷云臺(tái)安裝在飛行器上，無(wú)線圖像發(fā)送器與航拍攝像頭連接；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與飛行控制器連接，將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；所述地面站監(jiān)控系統(tǒng)包括無(wú)線圖像接收設(shè)備以及無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備與一微型計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)無(wú)線圖像接收設(shè)備接受無(wú)線圖像發(fā)送器發(fā)射的圖像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備接受。
2.如權(quán)利要求1所述的基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線圖像發(fā)送設(shè)備為5.SGHz頻段圖像傳輸設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為SD卡。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于四旋翼的自主巡航拍攝系統(tǒng)。包括:飛行器；其中飛行器上設(shè)置有飛行控制器，飛行控制器的輸入端分別連接有指令接收器和數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備，GPS定位器與飛行控制器之間信號(hào)線連接，實(shí)時(shí)航拍系統(tǒng)置于飛行器上，包括航拍攝像頭安裝在無(wú)刷云臺(tái)上；無(wú)刷云臺(tái)安裝在飛行器上，無(wú)線圖像發(fā)送器與航拍攝像頭連接；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與飛行控制器連接；地面站監(jiān)控系統(tǒng)包括無(wú)線圖像接收設(shè)備以及無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備與一微型計(jì)算機(jī)連接，通過(guò)無(wú)線圖像接收設(shè)備接受無(wú)線圖像發(fā)送器發(fā)射的圖像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備接受。本實(shí)用新型可對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)定位及航拍，從而實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效減少人力的投入。
【IPC分類】G05D1-10
【公開號(hào)】CN204515536
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520240747
【發(fā)明人】李峙雄, 楊慧婷, 任同陽(yáng), 千承輝, 滕飛
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月21日