专利名称：一种无人机航测用像移补偿装置的制作方法
技术领域：
一种无人机航测用像移补偿装置技术领域[0001]本实用新型涉及无人机航测领域，具体地，涉及一种无人机航测用像移补偿装置。
技术背景[0002]随着无人机技术的发展，无人机航测技术得到了广泛的应用。在航测过程中，由于无人机飞行相对航高较低(一般为300-1000米)，速度快(一般为30米/秒)，使用的相机大部分为民用单反照相机，一般都固定于机身上，快门速度约为1/1000秒。在航摄过程中，相机曝光瞬间会产生较大前进方向像移，一般会占到1/3到I个象元，致使测量误差急剧增大。且无人机在飞行过程中是以空速为准，会受到风力及风向的影响，顺逆风时，地速(gps 速度)也会随之加大或减小，像移量也随之变化。[0003]传统的像移补偿办法均应用于大型的载人航测飞机上，如改造专业航测相机的 ccd电子线路的行扫方式，或者通过机械装置推动相机产生与地速相反的后移速度，使拍照瞬间相机相对地面速度为近似为O。上述方式结构复杂，成本高，只适用于大型航测飞机。小型无人机采用的相机一般为成品民用相机，很难改变其电子线路；如采用相机后移方式，后移的动力，滑轨，制动都需要较多的能量储备和运动空间，由于无人机整体重量轻，机舱小， 难以搭载。且由于后移过程中，相机的惯性很大，会对飞机的姿态产生严重影响。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种无人机航测用像移补偿装置，具有体积小、重量轻、结构简单、能耗低等特点，便于在航测无人机上应用， 可以减小无人机航测中航向像移量，提高测量精度。[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案[0006]一种无人机航测用像移补偿装置，包括水平设置在机舱内的转轴，所述转轴垂直于机身轴线，还包括安装在所述转轴上且可绕所述转轴旋转的相机安装平台、以及用于与无人机飞行控制计算机连接的电机，所述电机与相机安装平台连接。[0007]进一步地，所述电机为步进电机，所述步进电机通过丝杠及丝杠螺母与相机安装平台连接。[0008]进一步地，所述转轴为Ω轴。[0009]进一步地，所述转轴通过平台支座安装在机舱内。[0010]本实用新型通过采用以上技术方案，其具有以下有益效果[0011]I、结构简单、重量轻、惯性小、成本低，适合无人机搭载；[0012]2、可减小无人机航测中航向像移量，提高测量精度；[0013]3、可根据拍照前的地速(gps速度)，调整电机转速，使像移量减至最小；由无人机飞行控制计算机控制电机的速度和方向，使电机的速度和精度达到最高；[0014]4、此平台可作为某些相机云台的底座，在减小航向像移的同时减少姿态像移。[0015]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。


[0016]图I为本实用新型的无人机航测用像移补偿装置的结构示意图(转动起始姿态)；[0017]图2为本实用新型的无人机航测用像移补偿装置的结构示意图(曝光点姿态)；[0018]图3为本实用新型的无人机航测用像移补偿装置的结构示意图(转动终点姿态)。
具体实施方式
[0019]
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0020]本实用新型的无人机航测用像移补偿装置只针对航向像移补偿，当无人机飞行时，由于相机固定于机身上，会产生航向像移(俯仰动作产生的像移暂不考虑)。[0021]如图1、2、3所示，本实用新型的一种无人机航测用像移补偿装置，包括水平设置在机舱I内的转轴2 ( Ω轴)，转轴2通过平台支座3安装在机舱I内，且转轴2垂直于机身轴线，还包括安装在转轴2上且可绕转轴2旋转的相机安装平台4、以及用于与无人机飞行控制计算机连 接的步进电机5，步进电机5通过丝杠6及丝杠螺母7与相机安装平台4连接。相机8安装在相机安装平台上。[0022]无人机起飞进入航测区域后，无人机飞行控制计算机实时采集地速(g P S速度)，通过设定航高，计算出航线上地面某点于无人机的角速度ω(—般为4° /S以内)，ω = 地速/航高，将此值发送给飞行控制计算机，飞行控制计算机调整步进电机5转速，当进入拍摄区后，飞行控制计算机发出启动命令，步进电机5通过丝杠6及丝杠螺母7带动相机安装平台4绕转轴2产生相等的角速度，带动相机8转动，使相机光轴锁定地面某点；当相机安装平台4使相机光轴与机舱底面垂直时，无人机飞行控制计算机发出拍照指令，控制相机快门拍照，且无人机飞行控制计算机控制相机安装平台4继续以角速度ω转动至少至拍照完成；然后无人机飞行控制计算机控制步进电机5进行反转，带动相机安装平台4回到初始位置，完成一个拍摄周期，此时步进电机5停转锁住，等待下一个启动命令。当无人机飞行控制计算机发出第二个拍照指令后，系统重复上述周期，依此类推，完成拍照任务。[0023]具体以丝杠螺母7的行程为_5mm至+5mm为例(此行程可调整)，当无人机飞行控制计算机发送启动命令给步进电机5时，丝杠螺母7位于其行程的起始位置_5mm (如图I 所示);当丝杠螺母7位于其行程的中间O点位置时，相机快门拍照(如图2所示);拍照后无人机飞行控制计算机控制相机安装平台4以角速度ω继续转动到丝杠螺母7的行程终点位置+5_ (如图3所示)，然后再控制步进电机5进行反转，反向转动速度可通过设置提高， 使丝杠螺母7快速返回到其行程的起始位置(_5_)，此过程为一完整动作周期。[0024]最后应说明的是以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无人机航测用像移补偿装置，其特征在于，包括水平设置在机舱内的转轴，所述转轴垂直于机身轴线，还包括安装在所述转轴上且可绕所述转轴旋转的相机安装平台、以及用于与无人机飞行控制计算机连接的电机，所述电机与相机安装平台连接。
2.根据权利要求I所述的无人机航测用像移补偿装置，其特征在于，所述电机为步进电机，所述步进电机通过丝杠及丝杠螺母与相机安装平台连接。
3.根据权利要求I或2所述的无人机航测用像移补偿装置，其特征在于，所述转轴为 Ω轴。
4.根据权利要求I或2所述的无人机航测用像移补偿装置，其特征在于，所述转轴通过平台支座安装在机舱内。
专利摘要本实用新型公开了一种无人机航测用像移补偿装置，包括水平设置在机舱内的转轴，所述转轴垂直于机身轴线，还包括安装在所述转轴上且可绕所述转轴旋转的相机安装平台、以及用于与无人机飞行控制计算机连接的电机，所述电机与相机安装平台连接，上述装置具有体积小、重量轻、结构简单、能耗低等特点，便于在航测无人机上应用，可减小无人机航测中航向像移量，提高测量精度。
文档编号G01C11/02GK202748029SQ20122042629
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者董韬, 白瑞杰 申请人:董韬