CN111669487A - 海洋监控装置的控制方法以及监控装置 - Google Patents

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李小辉
李小明
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Abstract

本发明提供了一种海洋监控装置的控制方法以及相应的监控装置，通过设置第一陀螺仪、第二陀螺仪以及第三陀螺仪分别监测底座的实时姿态、云台的实时姿态以及可见光监控***的实时姿态，并通过每一个陀螺仪对应一个控制器，每个控制器对应一个驱动装置，通过每个控制器控制对应的驱动装置以使所述可见光监控***分别绕x轴、y轴以及z轴旋转至预先设定的角度，以避免频繁通信从而提高反应速度。

Description

海洋监控装置的控制方法以及监控装置
技术领域
本发明涉及海洋监控领域，尤其涉及一种海洋监控装置的控制方法以及监控装置。
背景技术
海洋活动的增多引发了对海洋监控的需求，尤其是船载监控装置，但是由于海洋状况的不稳定性，经常会出现海浪，大风等情况，导致船体颠簸，进而导致安装于船体上的监控装置的监控画面晃动，以至于监控过程中容易丢失监控目标。
目前的监控装置是通过设置单个陀螺仪来监测监控装置的实时姿态并根据监测信息来进行调节，以使监控装置的监控画面锁定同一区域，但是由于需要对监控装置多个方向(绕x轴、绕y轴、绕z轴)分别进行调节，设置单一陀螺仪对应多个调节模块会导致单一陀螺仪监测的姿态信息只能通过通信总线分别通过多个分支线传输到对应连接的多个调节模块上；这样会导致当陀螺仪每监测到某个方向上的姿态变化就会传输并占据据通信总线，如果此时产生了其他方向上的姿态变化或者新的姿态变化的话，则需要排队等待通信总线，从而降低反应速度，常常会出现姿态已经变化一段时间，但监控画面仍未恢复至锁定的区域，因此需要一种反应速度较快的海洋监控装置的控制方法以及监控装置。
发明内容
本发明提供了一种海洋监控装置的控制方法以及监控装置，一个控制器对应有一个陀螺仪，通过多个陀螺仪一一对应多个控制器，一一对应多个驱动装置，反应速度相对较快。
本发明首先提供了一种海洋监控装置的控制方法，所述海洋监控装置包括底座、与所述底座连接的云台、安装于所述云台上的转台、设于所述底座上的第一驱动装置、设于所述云台上的第二驱动装置以及设于所述转台上的第三驱动装置，所述转台上设有可见光监控***，所述装置还包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述方法包括以下步骤：
根据所述第一陀螺仪监测所述可见光监控***在绕x轴方向上的角度变化，通过所述第一控制器控制所述第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转以使所述云台恢复至相对于所述底座的第一预设角度；
根据所述第二陀螺仪监测所述可见光监控***在绕y轴方向上的角度变化，通过所述第二控制器控制所述第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转以使所述转台恢复至相对于所述云台的第二预设角度；
根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第三控制器控制所述第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转以使所述可见光监控***恢复至相对于所述转台的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
进一步的，所述第一陀螺仪安装于所述底座上，所述第二陀螺仪安装于所述云台上，所述第三陀螺仪安装于所述转台上，所述方法包括：
根据所述第一陀螺仪监测所述底座在绕x轴方向上的角度变化，通过所述第一控制器控制所述第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转以使所述云台恢复至相对于所述底座的第一预设角度；
根据所述第二陀螺仪监测所述云台在绕y轴方向上的角度变化，通过所述第二控制器控制所述第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转以使所述转台恢复至相对于所述云台的第二预设角度；
根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第三控制器控制所述第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转以使所述可见光监控***恢复至相对于所述转台的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
进一步的，还包括以下步骤：当检测到所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪发生故障，将其他陀螺仪监测的姿态数据作为发生故障的陀螺仪对应的控制器的控制信息。
进一步的，所述步骤“当检测到所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪发生故障”具体还包括：
获取所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪的监测的姿态数据；
当所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪和其他两个陀螺仪中任一个的姿态数据的差值大于预先设定的第一预设值，且其他两个陀螺仪的姿态数据之间的差值小于预先设定的第二预设值，则认定该陀螺仪发生故障；其中，所述第一预设值不小于所述第二预设值。
进一步的，所述转台上还设有红外成像仪、第四控制器、第四陀螺仪以及第四驱动装置，所述第四陀螺仪用于监测所述红外成像仪的实时姿态，还包括以下步骤：
根据所述第四陀螺仪监测所述红外成像仪在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第四控制器控制所述第四驱动装置带动所述红外成像仪绕z轴旋转以使所述红外成像仪在绕z轴的方向上恢复至所述红外成像仪相对所述转台的第四预设角度。
进一步的，还包括以下步骤：
通过第五驱动装置和/或第六驱动装置控制激光发射轴在围绕x轴方向和/或围绕y轴方向上的位置，以使发射的激光对准所述可见光监控***的视场中心。
进一步的，还包括以下步骤：
通过光强探测器采集的光照强度信息以及所述陀螺仪监测到的姿态数据以推断红外成像仪的探测器与太阳的相对位置；
当检测到所述探测器对准太阳并且对准时间到达预先设定的时间阈值时，使所述探测器避开太阳。
本发明还提供了一种监控装置，包括底座、与所述底座连接的云台以及安装于所述云台上的转台，所述转台上设有可见光监控***，通过设于所述底座上的第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转并带动所述可见光监控***同步旋转，通过设于所述云台上的第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转并带动所述可见光监控***同步旋转，通过设于所述转台上的第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转，还包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、以及分别与所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪对应的第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪以及所述第三陀螺仪用于监测所述可见光监控***的实时姿态；
所述第一控制器根据所述第一陀螺仪监测所述底座在绕x轴方向上的角度变化，控制所述第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转以使所述云台恢复至相对于所述底座的第一预设角度；
所述第二控制器根据所述第二陀螺仪监测所述云台在绕y轴方向上的角度变化，控制所述第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转以使所述转台恢复至相对于所述云台的第二预设角度；
所述第三控制器根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***在绕z轴方向上的角度变化，控制所述第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转以使所述可见光监控***恢复至相对于所述转台的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
进一步的，所述第一陀螺仪安装于所述底座上，所述第二陀螺仪安装于所述云台上，所述第三陀螺仪安装于所述转台上，其中，
所述第一陀螺仪用于监测所述底座的实时姿态；
所述第二陀螺仪用于监测所述云台的实时姿态；
所述第三陀螺仪用于监测安装于所述转台上的所述可见光监控***的实时姿态。
进一步的，所述转台上还设有激光器、激光发射轴、第五控制器、连接于所述激光发射轴的第五驱动装置以及第六驱动装置；通过所述第五控制器接收指令控制所述第五驱动装置和/或所述第六驱动装置，进而调节所述激光发射轴在绕x轴方向上和/或绕y轴方向上的位置；
所述第五驱动装置和所述第六驱动装置中的至少一项包括凸轮，所述激光发射轴连接有弹性体，通过凸轮的偏心转动以带动激光发射轴克服所述弹性体的弹性力并绕x轴和/或y轴方向旋转。
本发明通过设置第一陀螺仪、第二陀螺仪以及第三陀螺仪分别监测底座的实时姿态、云台的实时姿态以及可见光监控***的实时姿态，并通过每一个陀螺仪对应一个控制器，每个控制器对应一个驱动装置，通过每个控制器控制对应的驱动装置以使所述可见光监控***分别绕x轴、y轴以及z轴旋转至预先设定的角度，以避免频繁通信从而提高反应速度。
附图说明
图1是本发明提供的一实施例的监控装置的整体示意图。
图2是图1实施例的正剖视图。
图3是图1实施例的转台的去除外壳的结构示意图。
图4是图1实施例的可见光监控***的结构示意图。
图5是图1实施例的激光补光***的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的连接关系仅仅是为了便于清晰描述，并不限定连接方式。
需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
还需要说明的是，本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1-4，本发明提供了一种监控装置100，包括底座10、与所述底座10连接的云台20以及安装于所述云台20上的转台30，所述转台30上设有可见光监控***40、红外成像***50以及激光补光***60，所述可见光监控***40中包括镜头41、摄像机42以及自动聚焦板，物体发射的可见光被所述镜头41收集，使其聚焦在自动聚焦板上，再通过摄像机42把光转变为电能传送给自动聚焦板，自动聚焦板通过实时分析图像的清晰度驱动镜头聚焦电机对图像进行调节。
所述红外成像***50包括红外成像仪以及设于所述红外成像仪上的探测器，所述探测器接收红外热量，并通过所述红外成像仪将其转换生成热图像和温度值，进而显示在显示设备上。所述激光补光***60包括激光器61、光纤以及激光发射轴62，所述激光器61产生激光通过所述光纤传导至所述激光发射轴62，并由所述激光发射轴62发出。
可见光监控***40中的摄像机拍摄的可见光画面及红外成像***50的红外成像仪拍摄的热像画面通过网络传送给后端监控平台显示，摄像机在白天光线充足时能拍摄出色彩丰富、图像清晰的画面；在晚上光线不足时需要激光补光照明，通过调节激光补光***60以使激光照射在摄像机画面的中心，实现在黑夜里看清一定范围内的目标细节。而红外成像无论在白天和晚上都能拍摄出较为清晰的画面，但由于其成像原理决定它只能看清目标大致轮廓。最终通过摄像机、激光和热成像三者协作互补，实现全天候远距离监控效果。
具体的，所述监控装置100设有设于所述底座10上的第一驱动装置11、设于所述云台20上的第二驱动装置21以及设于所述转台30上的第三驱动装置43，通过所述第一驱动装置11带动所述云台20绕x轴旋转并带动所述可见光监控***40同步旋转，通过所述第二驱动装置21带动所述转台30绕y轴旋转并带动所述可见光监控***40同步旋转，通过所述第三驱动装置43带动所述可见光监控***40绕z轴旋转。
在本实施例中，所述第一驱动装置11包括第一轴臂以及设于所述第一轴臂一端的电机；所述第二驱动装置21包括穿过所述转台的第二轴臂以及设于所述第二轴臂的一端的电机。
优选的，所述底座10与所述云台20之间的连接处101和/或所述云台20与所述转台30之间的连接处201(即定子与转子的连接处)的间隙为1-3mm，当间隙小于1mm时，由于间隙过小容易因加工误差导致平行度不满足需求而无法安装；当间隙大于3mm时，由于间隙过大在寒冷天气下容易在间隙内生成结冰且冰雹或冰渣容易进入到间隙当中，进而导致装置无法运行。
具体的，所述监控装置100还包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪以及分别与所述第一驱动装置11、所述第二驱动装置21和所述第三驱动装置43连接的第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述第一陀螺仪用于监测所述底座10的实时姿态，所述第二陀螺仪用于监测所述云台20的实时姿态，所述第三陀螺仪用于监测所述转台30的实时姿态。
所述第一控制器根据所述第一陀螺仪监测所述底座10在绕x轴方向上的角度变化，控制所述第一驱动装置11带动所述云台20绕x轴旋转以使所述云台20恢复至相对于所述底座10的第一预设角度。
所述第二控制器根据所述第二陀螺仪监测所述云台20在绕y轴方向上的角度变化，控制所述第二驱动装置21带动所述转台绕y轴旋转以使所述转台30恢复至相对于所述云台的第二预设角度。
所述第三控制器根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***40在绕z轴方向上的角度变化，控制所述第三驱动装置43带动所述可见光监控***绕z轴旋转以使所述可见光监控***40恢复至相对于所述转台的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
通过将所述云台20恢复至相对于所述底座10的第一预设角度、所述转台30恢复至相对于所述云台20的第二预设角度以及所述可见光监控***40恢复至相对于所述转台30的第三预设角度，以使得所述可见光监控***40恢复到初始状态，则相应的监控画面恢复到预先设定的监控区域，从而能够长时间锁定同一监控区域，并且避免频繁通信而提高反应速度。
在本实施例中，所述第一陀螺仪安装于所述底座10上，所述第二陀螺仪安装于所述云台20上，所述第三陀螺仪安装于所述转台30上，通过将三个所述陀螺仪安装于对应的控制器所在的位置，以便于布线和安装。
优选的，所述转台30上还设有第四控制器、第四陀螺仪以及第四驱动装置，所述第四陀螺仪用于监测所述红外成像仪的实时姿态，根据监测到的红外成像仪绕z轴方向上的角度变化，通过所述第四控制器控制所述第四驱动装置带动红外成像仪绕z轴旋转至预先设定的第四角度，以使得红外成像监控画面恢复到预先设定的监控区域，从而能够长时间锁定同一监控区域，并且避免频繁通信而提高反应速度。
具体的，所述转台30还设有光强探测***，所述光强探测***包括光强探测器和光强分析板，所述光强探测器用于采集太阳光的强度传送给所述光强分析板处理分析生成光强分布结果，通过光强分布结果以及所述陀螺仪监测的转台30方位信息以判断所述红外成像仪的探测器相对太阳的位置，当检测到所述探测器对准太阳的时间到达预先设定的时间阈值，使所述探测器转动以避开太阳，从而避免探测器损坏。
优选的，所述光强探测***包括至少三个所述光强探测器，所述可见光监控的镜头玻璃、红外成像的镜头玻璃和激光镜头玻璃处分别设有至少一个所述光强探测器，以便于获取多角度的光强分布状况，从而推断较为精确的太阳位置。
请参阅图5，所述转台30上还设有第五控制器、连接于所述激光发射轴62的第五驱动装置以及第六驱动装置；通过所述第五控制器接收指令控制所述第五驱动装置和/或所述第六驱动装置以调节所述激光发射轴62在绕x轴方向上和/或绕y轴方向上的位置。
在本实施例中，所述第五驱动装置和所述第六驱动装置中的至少一项包括凸轮，所述激光发射轴62连接有弹性体，通过凸轮的偏心转动以带动激光发射轴62克服所述弹性体的弹性力并绕x轴和/或y轴方向旋转。
具体的，所述第五驱动装置包括电机以及连接电机的第一凸轮351，所述激光发射轴62连接有第一弹性体，电机带动所述第一凸轮351偏心转动接触所述激光发射轴62克服所述第一弹性体的弹性力并绕x轴方向旋转，通过偏心转动的周期性特点以使所述激光发射轴62可往复旋转。
具体的，所述第六驱动装置包括电机以及连接电机的第二凸轮361，所述激光发射轴62连接有第二弹性体，电机带动所述第二凸轮361偏心转动接触所述激光发射轴62克服所述第二弹性体的弹性力并绕y轴方向旋转，通过偏心转动的周期性特点以使所述激光发射轴62可往复旋转。
所述监控装置100中设置有多个驱动装置，驱动装置中设有相应的电机。优选的，所述监控装置100还设有用于监测温度变化的温度传感器，通过监测到的温度值而调节通过电机的电流强度大小，以使得在温度降低时提高所述电流强度以增大电机发热量，在温度升高时降低所述电流强度以减小电机发热量，从而通过电机自身的发热来克服在寒冷天气容易结冰的问题。
具体的，本发明中驱动装置对应的电机采用伺服步进电机配合PID算法控制，相比传统电机，运行时速度恒定度高，扇扫时加减速反应快。
具体的，所述可见光监控***40、红外成像***50以及激光补光***60均设有对应的窗口玻璃，所述窗口玻璃上镀有纳米防水膜，以避免设置雨刷去除水珠而带来的定期更新雨刷胶条的问题。
优选的，所述监控装置100的外壳厚度范围在6-50mm。
本发明还提供了一种海洋监控装置100的控制方法，所述海洋监控装置100包括底座10、与所述底座10连接的云台20、安装于所述云台20上的转台30、设于所述底座10上的第一驱动装置11、设于所述云台20上的第二驱动装置21以及设于所述转台30上的第三驱动装置43，所述转台30上设有可见光监控***40，所述装置100还包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述方法包括以下步骤：
根据所述第一陀螺仪监测所述可见光监控***40在绕x轴方向上的角度变化，通过所述第一控制器控制所述第一驱动装置11带动所述云台20绕x轴旋转以使所述云台20恢复至相对于所述底座10的第一预设角度；
根据所述第二陀螺仪监测所述可见光监控***40在绕y轴方向上的角度变化，通过所述第二控制器控制所述第二驱动装置21带动所述转台30绕y轴旋转以使所述转台30恢复至相对于所述云台20的第二预设角度；
根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***40在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第三控制器控制所述第三驱动装置43带动所述可见光监控***40绕z轴旋转以使所述可见光监控***40恢复至相对于所述转台30的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
在本发明中，通过设置第一陀螺仪、第二陀螺仪以及第三陀螺仪分别监测可见光监控***40的实时姿态，并通过每一个陀螺仪对应一个控制器，每个控制器对应一个驱动装置，通过所述第一控制器控制所述第一驱动装置11带动所述云台20绕x轴旋转以使所述云台20恢复至相对于所述底座10的第一预设角度；通过所述第二控制器控制所述第二驱动装置21带动所述转台30绕y轴旋转以使所述转台30恢复至相对于所述云台20的第二预设角度；通过所述第三控制器43控制所述第三驱动装置43带动所述可见光监控***40绕z轴旋转以使所述可见光监控***40恢复至相对于所述转台30的第三预设角度；即是通过所述云台20绕x轴转动、通过所述转台30绕y轴转动以及通过所述可见光监控***40绕z轴转动以使得所述可见光监控***40恢复到初始状态，相应的监控画面也恢复到原先设定的监控区域，从而避免频繁通信以提高反应速度。
优选的，所述第一陀螺仪安装于所述底座10上，所述第二陀螺仪安装于所述云台20上，所述第三陀螺仪安装于所述转台30上，所述方法包括：
根据所述第一陀螺仪监测所述底座10在绕x轴方向上的角度变化，通过所述第一控制器控制所述第一驱动装置11带动所述云台20绕x轴旋转以使所述云台20恢复至相对于所述底座10的第一预设角度；
根据所述第二陀螺仪监测所述云台20在绕y轴方向上的角度变化，通过所述第二控制器控制所述第二驱动装置21带动所述转台30绕y轴旋转以使所述转台30恢复至相对于所述云台20的第二预设角度；
根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***40在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第三控制器控制所述第三驱动装置43带动所述可见光监控***40绕z轴旋转以使所述可见光监控***40恢复至相对于所述转台30的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
在本发明中，将所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪以及所述第三陀螺仪分别监测所述底座10、所述云台20以及安装于所述转台30上的所述可见光监控***40的实时姿态，而在驱动装置未运行的情况下，所述可见光监控***40与所述底座10以及所述云台20均为相对固定，监测所述底座10和所述云台20的实时姿态即是监测所述可见光监控***0的实时姿态。4
在本实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：当检测到所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪发生故障，将其他陀螺仪监测的姿态数据作为发生故障的陀螺仪对应的控制器的控制信息。
在本发明中，通过监测所述陀螺仪的姿态数据以判断陀螺仪是否发生故障，在出现陀螺仪发生故障的情况下，将其他陀螺仪监测的姿态数据作为故障陀螺仪对应的控制器的控制信息，利用多个陀螺仪之间相互冗余，在单个陀螺仪损坏的情况下不影响装置的使用。
具体的，所述步骤“当检测到所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪发生故障”还包括：
获取所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪的监测的姿态数据；
当所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪和其他两个陀螺仪中任一个的姿态数据的差值大于预先设定的第一预设值，且其他两个陀螺仪的姿态数据之间的差值小于预先设定的第二预设值，则认定该陀螺仪发生故障，所述第一预设值不小于所述第二预设值。
在其他实施方式中，判断所述陀螺仪发生故障的方法还包括：当所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪长期姿态数据无变化，且其他两个陀螺仪的姿态数据均产生变化时，则认定该陀螺仪发生故障。
在本实施例中，所述转台上还设有红外成像仪、第四控制器、第四陀螺仪以及第四驱动装置，所述第四陀螺仪用于监测所述红外成像仪的实时姿态，所述控制方法还包括以下步骤：根据所述第四陀螺仪监测所述红外成像仪在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第四控制器控制所述第四驱动装置带动所述红外成像仪绕z轴旋转以使所述红外成像仪在绕z轴的方向上恢复至所述红外成像仪相对所述转台的第四预设角度。
在本实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：通过第五驱动装置和/或第六驱动装置控制激光发射轴62在围绕x轴方向和/或围绕y轴方向上的位置，以使发射的激光对准所述可见光监控***40的视场中心。
在本发明中，当因为船体晃动或者其他因素导致激光发射轴62发射的激光束未对准可见光监控画面的视场中心时，通过设置第五控制器控制第五驱动装置和第六驱动装置以带动激光发射轴62绕x轴方向和绕y轴方向转动，以使激光对准视场中心，从而避免为调节激光发射轴62的入射角度而需要拆卸装置的问题。
在本实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：
通过光强探测器采集的光照强度信息以及所述陀螺仪监测到的姿态数据以推断红外成像仪的探测器与太阳的相对位置；
当检测到所述探测器对准太阳的时间到达预先设定的时间阈值时，使所述探测器避开太阳。
在本发明中，由于红外成像仪的原理是通过接收红外热量而进行成像，因此当红外成像仪的探测器对准太阳到达一定时间后，容易导致探测器烧毁，因此通过监测所述探测器与太阳的相对位置以及对准时间，进而控制所述探测器避开太阳。
优选的，装置还具备自动学习和记忆太阳位置的功能，当使用时间较长时，装置会有预判太阳位置的功能。
在本实施例中，所述控制方法还包括以下步骤：
通过温度传感器监测外界温度；
根据监测的外界温度与预先设定的标准温度对比，当所述外界温度低于所述标准温度时，控制通过电机的电流强度增大，且增大的幅度与所述外界温度与所述标准温度的差值成正比；
本发明根据监测的外界温度与预先设定的标准温度对比，当所述外界温度高于所述标准温度时，控制通过电机的电流强度减小，且减小的幅度与所述外界温度与所述标准温度的差值成正比。
本发明通过控制通过电机的电流强度大小以控制电机的发热量，以使得在寒冷天气下，加大电机发热量以避免装置结冰而导致装置损坏。
本发明中提及的方法步骤并无前后顺序之分，顺序写法并非是对本发明提供的方法的限定。
本申请的说明书和权利要求书中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、部件或它们的组合。
本发明的一些特征，为阐述清晰，分别在不同的实施例中描述，然而，这些特征也可以结合于单一实施例中描述。相反，本发明的一些特征，为简要起见，仅在单一实施例中描述，然而，这些特征也可以单独或以任何合适的组合于不同的实施例中描述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海洋监控装置的控制方法，所述海洋监控装置包括底座、与所述底座连接的云台、安装于所述云台上的转台、设于所述底座上的第一驱动装置、设于所述云台上的第二驱动装置以及设于所述转台上的第三驱动装置，所述转台上设有可见光监控***，其特征在于，所述装置还包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述方法包括以下步骤：
根据所述第一陀螺仪监测所述可见光监控***在绕x轴方向上的角度变化，通过所述第一控制器控制所述第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转以使所述云台恢复至相对于所述底座的第一预设角度；
根据所述第二陀螺仪监测所述可见光监控***在绕y轴方向上的角度变化，通过所述第二控制器控制所述第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转以使所述转台恢复至相对于所述云台的第二预设角度；
根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第三控制器控制所述第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转以使所述可见光监控***恢复至相对于所述转台的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一陀螺仪安装于所述底座上，所述第二陀螺仪安装于所述云台上，所述第三陀螺仪安装于所述转台上，所述方法包括：
根据所述第一陀螺仪监测所述底座在绕x轴方向上的角度变化，通过所述第一控制器控制所述第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转以使所述云台恢复至相对于所述底座的第一预设角度；
根据所述第二陀螺仪监测所述云台在绕y轴方向上的角度变化，通过所述第二控制器控制所述第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转以使所述转台恢复至相对于所述云台的第二预设角度；
根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第三控制器控制所述第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转以使所述可见光监控***恢复至相对于所述转台的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：当检测到所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪发生故障，将其他陀螺仪监测的姿态数据作为发生故障的陀螺仪对应的控制器的控制信息。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述步骤“当检测到所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪发生故障”具体还包括：
获取所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪的监测的姿态数据；
当所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪中的任一陀螺仪和其他两个陀螺仪中任一个的姿态数据的差值大于预先设定的第一预设值，且其他两个陀螺仪的姿态数据之间的差值小于预先设定的第二预设值，则认定该陀螺仪发生故障；其中，所述第一预设值不小于所述第二预设值。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述转台上还设有红外成像仪、第四控制器、第四陀螺仪以及第四驱动装置，所述第四陀螺仪用于监测所述红外成像仪的实时姿态，还包括以下步骤：
根据所述第四陀螺仪监测所述红外成像仪在绕z轴方向上的角度变化，通过所述第四控制器控制所述第四驱动装置带动所述红外成像仪绕z轴旋转以使所述红外成像仪在绕z轴的方向上恢复至所述红外成像仪相对所述转台的第四预设角度。
6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过第五驱动装置和/或第六驱动装置控制激光发射轴在围绕x轴方向和/或围绕y轴方向上的位置，以使发射的激光对准所述可见光监控***的视场中心。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
通过光强探测器采集的光照强度信息以及所述陀螺仪监测到的姿态数据以推断红外成像仪的探测器与太阳的相对位置；
当检测到所述探测器对准太阳并且对准时间到达预先设定的时间阈值时，使所述探测器避开太阳。
8.一种监控装置，包括底座、与所述底座连接的云台以及安装于所述云台上的转台，所述转台上设有可见光监控***，通过设于所述底座上的第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转并带动所述可见光监控***同步旋转，通过设于所述云台上的第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转并带动所述可见光监控***同步旋转，通过设于所述转台上的第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转，其特征在于，还包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、以及分别与所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪和所述第三陀螺仪对应的第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述第一陀螺仪、所述第二陀螺仪以及所述第三陀螺仪用于监测所述可见光监控***的实时姿态；
所述第一控制器根据所述第一陀螺仪监测所述底座在绕x轴方向上的角度变化，控制所述第一驱动装置带动所述云台绕x轴旋转以使所述云台恢复至相对于所述底座的第一预设角度；
所述第二控制器根据所述第二陀螺仪监测所述云台在绕y轴方向上的角度变化，控制所述第二驱动装置带动所述转台绕y轴旋转以使所述转台恢复至相对于所述云台的第二预设角度；
所述第三控制器根据所述第三陀螺仪监测所述可见光监控***在绕z轴方向上的角度变化，控制所述第三驱动装置带动所述可见光监控***绕z轴旋转以使所述可见光监控***恢复至相对于所述转台的第三预设角度；其中，x轴、y轴、z轴相互垂直。
9.根据权利要求8所述的监控装置，其特征在于，所述第一陀螺仪安装于所述底座上，所述第二陀螺仪安装于所述云台上，所述第三陀螺仪安装于所述转台上，其中，
所述第一陀螺仪用于监测所述底座的实时姿态；
所述第二陀螺仪用于监测所述云台的实时姿态；
所述第三陀螺仪用于监测安装于所述转台上的所述可见光监控***的实时姿态。
10.根据权利要求8所述的监控装置，其特征在于，所述转台上还设有激光器、激光发射轴、第五控制器、连接于所述激光发射轴的第五驱动装置以及第六驱动装置；通过所述第五控制器接收指令控制所述第五驱动装置和/或所述第六驱动装置，进而调节所述激光发射轴在绕x轴方向上和/或绕y轴方向上的位置；
所述第五驱动装置和所述第六驱动装置中的至少一项包括凸轮，所述激光发射轴连接有弹性体，通过凸轮的偏心转动以带动激光发射轴克服所述弹性体的弹性力并绕x轴和/或y轴方向旋转。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101403848A (zh) * 2008-11-14 2009-04-08 天津市联大通讯发展有限公司 三维自动稳定摄像***
WO2017084157A1 (zh) * 2015-11-20 2017-05-26 广州亿航智能技术有限公司 摄像设备指向方位控制装置
CN109217177A (zh) * 2018-11-15 2019-01-15 长春理工大学 一种架空线激光清障***及方法
CN109911149A (zh) * 2019-03-28 2019-06-21 白城师范学院 一种水下多功能机器人及其控制***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101403848A (zh) * 2008-11-14 2009-04-08 天津市联大通讯发展有限公司 三维自动稳定摄像***
WO2017084157A1 (zh) * 2015-11-20 2017-05-26 广州亿航智能技术有限公司 摄像设备指向方位控制装置
CN109217177A (zh) * 2018-11-15 2019-01-15 长春理工大学 一种架空线激光清障***及方法
CN109911149A (zh) * 2019-03-28 2019-06-21 白城师范学院 一种水下多功能机器人及其控制***

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨立溪: "《惯性技术手册》", 31 December 2013 *
邓正隆: "《惯性技术》", 30 April 2006 *

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