CN206505318U - 一种夜视摄像三轴无人机机载云台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种夜视摄像三轴无人机机载云台，包括夜视摄像模块和三轴云台，所述三轴云台包括摄像设备载物舱，以及顺序连接的航向控制模块、横滚控制模块、俯仰控制模块，所述夜视摄像模块置于所述摄像设备载物舱内，所述机载云台还包括主控模块，所述俯仰控制模块分别与主控模块和横滚控制模块连接；所述横滚控制模块与航向控制模块连接；所述夜视摄像模块的输出端与主控模块的输入端连接。其能在夜间利用目标反射低亮度的夜天光、星月光、大气辉光等自然光成像，弥补无人机无法达到夜间稳定清晰监控航拍，解决了很多行业用户夜间作业的技术难题，使用户群体在即使只有微光的夜晚也能拍摄获得到清晰稳定的图像，广泛应用于夜视摄像领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及夜视摄像装置，具体为一种夜视摄像三轴无人机机载云台。
背景技术
现有市面上的稳定器最早的是用舵机来设计控制的。舵机云台有很多缺点，其中稳定效果达不到民用的最低需求，画面抖动厉害；其次是控制精度误差太大，误差角度在2度到3度不等。而现有的民用无人机通常不具有夜间照明摄像装置，因此无法在夜间完成夜间探测、记录和寻找目标等任务，只能借助军用直升机来完成，不仅申请困难，而且费用较高。因此有必要进行改进。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种夜视摄像三轴无人机机载云台。
本实用新型所采用的技术方案是：
本实用新型提供一种夜视摄像三轴无人机机载云台，包括夜视摄像模块和三轴云台，所述三轴云台包括摄像设备载物舱，以及顺序连接的航向控制模块、横滚控制模块、俯仰控制模块，所述夜视摄像模块置于所述摄像设备载物舱内，所述机载云台还包括主控模块，所述俯仰控制模块分别与主控模块和横滚控制模块连接；所述横滚控制模块与航向控制模块连接；所述夜视摄像模块的输出端与主控模块的输入端连接。
作为该技术方案的改进，所述机载云台还包括IMU传感器，所述IMU传感器与航向控制模块连接。
作为该技术方案的改进，所述夜视摄像模块包括CMOS传感器。
作为该技术方案的改进，所述航向控制模块包括航向无刷云台电机和航向磁编码驱动板，所述横滚控制模块包括横滚无刷云台电机和横滚磁编码驱动板，所述俯仰控制模块包括俯仰无刷云台电机和俯仰磁编码驱动板，所述各磁编码驱动板的输出端分别与对应无刷云台电机的输入端连接。
进一步地，所述各无刷云台电机通过螺钉分别与对应磁编码驱动板固定连接。
进一步地，所述各无刷云台电机上均设置有环形磁铁，所述环形磁铁与对应磁编码驱动板的间距均为0.5～5mm。
进一步地，所述各磁编码驱动板串联连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的夜视摄像三轴无人机机载云台，通过设置夜视摄像模块，利用主控模块及航向控制模块、横滚控制模块、俯仰控制模块，实现运动方向的控制，进而采集到所需方位的画面。其能够完成夜间探测、记录和寻找目标等任务，运动灵活，摄像清晰。所搭载的高清星光级18倍可变焦夜视模组摄像头，能在夜间利用目标反射低亮度的夜天光、星月光、大气辉光等自然光成像，弥补无人机无法达到夜间稳定清晰监控航拍，解决了很多行业用户夜间作业的技术难题，使用户群体在即使只有微光的夜晚也能拍摄获得到清晰稳定的图像。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
图1是本实用新型一实施例的结构示意图；
图2是本实用新型第二实施例的结构示意图；
图3是本实用新型第三实施例的结构示意图；
图4是本实用新型一实施例的控制示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实用新型提供一种夜视摄像三轴无人机机载云台，包括夜视摄像模块和三轴云台，所述三轴云台包括摄像设备载物舱，以及顺序连接的航向控制模块、横滚控制模块、俯仰控制模块，所述夜视摄像模块置于所述摄像设备载物舱内，所述机载云台还包括主控模块，所述俯仰控制模块分别与主控模块和横滚控制模块连接；所述横滚控制模块与航向控制模块连接；所述夜视摄像模块的输出端与主控模块的输入端连接。
作为该技术方案的改进，所述机载云台还包括IMU传感器，所述IMU传感器与航向控制模块连接。
作为该技术方案的改进，所述夜视摄像模块包括CMOS传感器。
作为该技术方案的改进，所述航向控制模块包括航向无刷云台电机和航向磁编码驱动板，所述横滚控制模块包括横滚无刷云台电机和横滚磁编码驱动板，所述俯仰控制模块包括俯仰无刷云台电机和俯仰磁编码驱动板，所述各磁编码驱动板的输出端分别与对应无刷云台电机的输入端连接。
进一步地，所述各无刷云台电机通过螺钉分别与对应磁编码驱动板固定连接。
进一步地，所述各无刷云台电机上均设置有环形磁铁，所述环形磁铁与对应磁编码驱动板的间距均为0.5～5mm。
进一步地，所述各磁编码驱动板串联连接。
参照图1，是本实用新型一实施例的结构示意图。一种夜视摄像三轴无人机机载云台，包括夜视摄像模块41和三轴云台，所述三轴云台包括顺序连接的航向控制模块、横滚控制模块、俯仰控制模块，其还包括摄像设备载物舱，所述夜视摄像模块置于所述摄像设备载物舱内，所述机载云台还包括主控模块，所述俯仰控制模块分别与主控模块和横滚控制模块连接；所述横滚控制模块与航向控制模块连接；所述夜视摄像模块的输出端与主控模块的输入端连接。所述航向控制模块包括航向无刷云台电机12和航向磁编码驱动板11，所述横滚控制模块包括横滚无刷云台电机22和横滚磁编码驱动板21，所述俯仰控制模块包括俯仰无刷云台电机32和俯仰磁编码驱动板31，所述各无刷云台电机通过螺钉分别与对应磁编码驱动板固定连接。所述IMU传感器51固定在三轴云台上，位于所述摄像设备载物舱内。
参照图2，是本实用新型另一实施例的结构示意图。所述各无刷云台电机212上均设置有环形磁铁211，所述环形磁铁211与对应磁编码驱动板的间距均为0.5～5mm。所述环形磁铁211用于电机磁编码。
参照图3，是本实用新型第三实施例的控制示意图。所述各无刷云台电机分别包括电机驱动板312，所述各磁编码芯片311位于对应所述电机驱动板312上。
所述航向磁编码驱动板与航向无刷云台电机固定。各磁编码芯片311的中心通过各对应电机12上的环型磁铁211的轴心，并保持0.5mm到5.0mm的距离（在此范围内都可以感应到信号）。以此类推，每个轴电机后面都会有磁编码器与驱动，所述环型磁铁211是在电机212的转子上固定着，当转子转动时环型磁铁211随之转动；其中磁编码芯片311是通过感应环型磁铁211的转动角度，反馈给电机驱动板312信号增量，电机驱动板312通过传感器反馈的数据来驱动电机212的转量。对传感器做六面校准，设置校准X、Y、Z三根运动轴与水平面平行，当云台在运动过程中每个轴偏离水平面时，传感器感应到每个轴偏移的数据，同时反馈到每个轴的驱动，驱动以接收到的数据给每个轴偏移水平面的反方向的转量，使每个轴回到初始校准的数据状态，从而使镜头始终保持水平状态。每块电路板是以串联的方式连接，IMU传感器固定在载体上的，然后依次将俯仰磁编码驱动板、横滚磁编码驱动板、航向磁编码驱动板固定到主控板。
参照图4，是本实用新型一实施例的控制示意图。主控模块与俯仰磁编码驱动连接，所述俯仰磁编码驱动的输出端与俯仰无刷电机的输入端连接；所述横滚磁编码驱动的输出端与横滚无刷电机的输入端连接；所述俯仰磁编码驱动与所述横滚磁编码驱动连接；所述航向磁编码驱动的输出端与航向无刷电机的输入端连接，所述横滚磁编码驱动与航向磁编码驱动连接；所述航向磁编码驱动还与IMU传感器连接。所述夜视摄像模块的输出端与主控模块的输入端连接，所述夜视摄像模块通过无线传输将采集到的图像画面发送至主控模块，所述主控模块可无线传输至地面进行接收处理。
本方案通过采用所搭载的高清星光级18倍可变焦夜视模组摄像头，能在夜间利用目标反射低亮度的夜天光、星月光、大气辉光等自然光成像，弥补无人机夜间稳定清晰监控航拍这块市场，解决了很多行业用户夜间作业的技术难题，使用户群体在即使只有微光的夜晚也能拍摄获得到清晰稳定的图像。
且本方案其工作电流相比市场上的其它产品大大的降低。现有的三轴陀螺仪在静态工作时工作电流是200mA，动态瞬间扭力工作电流可以达到500mA，堵转电流达到5A，作为一实施例，本方案增加了磁编码器以后静态工作电流只有50mA，瞬间扭力工作电流是300mA，堵转电流是1.5A,用电量只有原来的约50％，即原来供电电池可以用3个小时的话，现在可以用5个半小时，有效的延长了续航时间。
再一方面，本方案搭载了高清星光级的18倍可变焦夜视模组摄像头，成像器件采用1/1.8＂SONY IMX185 CMOS传感器，最低照度彩色:0.001Lux @F1.2;黑色：0.0001Lux @F1.2,宽动态范围＞100db,码率大小从32kbps到16Mbps可调,视频流是1920*1080微光夜视仪，利用夜间目标反射低亮度的夜天光、星月光、大气辉光等自然光增强放大到几十万倍后成像，从而达到适于肉眼在夜间进行侦察、观察、瞄准、车辆驾驶和其他行业进行夜间作业的要求，解决了军警监控，工业监察，影视航拍等夜间特殊需求。本产品可拍摄高清视频短片，支持机载端高清视频存储、照片存储，拍摄像命令可由地面站或手持遥控执行，可根据实际需求进行拍摄。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.一种夜视摄像三轴无人机机载云台，其特征在于，包括夜视摄像模块和三轴云台，所述三轴云台包括摄像设备载物舱，以及顺序连接的航向控制模块、横滚控制模块、俯仰控制模块，所述夜视摄像模块置于所述摄像设备载物舱内，所述机载云台还包括主控模块，所述俯仰控制模块分别与主控模块和横滚控制模块连接；所述横滚控制模块与航向控制模块连接；所述夜视摄像模块的输出端与主控模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的夜视摄像三轴无人机机载云台，其特征在于：所述机载云台还包括IMU传感器，所述IMU传感器与航向控制模块连接。
3.根据权利要求1或2所述的夜视摄像三轴无人机机载云台，其特征在于：所述夜视摄像模块包括CMOS传感器。
4.根据权利要求3所述的夜视摄像三轴无人机机载云台，其特征在于：所述航向控制模块包括航向无刷云台电机和航向磁编码驱动板，所述横滚控制模块包括横滚无刷云台电机和横滚磁编码驱动板，所述俯仰控制模块包括俯仰无刷云台电机和俯仰磁编码驱动板，所述各磁编码驱动板的输出端分别与对应无刷云台电机的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的夜视摄像三轴无人机机载云台，其特征在于：所述各无刷云台电机通过螺钉分别与对应磁编码驱动板固定连接。
6.根据权利要求5所述的夜视摄像三轴无人机机载云台，其特征在于：所述各无刷云台电机上均设置有环形磁铁，所述环形磁铁与对应磁编码驱动板的间距均为0.5～5mm。
7.根据权利要求6所述的夜视摄像三轴无人机机载云台，其特征在于：所述各磁编码驱动板串联连接。
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