[实用新型]一种快速拍摄比例尺正射影图的微型无人机

说明书

技术领域

本实用新型属于航测技术领域，更具体地说，涉及一种快速拍摄比例尺正射影图的微型无人机。

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，仍需要依据专业人员利用测绘软件后期加工获得拍摄物体比例尺。

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：1)飞行定位精准度不高，飞行姿态不稳定；2)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，提供了一种快速拍摄比例尺正射影图的微型无人机，本实用新型提供的无人机，结构简单，飞行定位精准度高，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，经过对飞行器飞行高度的精确把握，其拍摄图像核心区域误差率与实际测量相比低于5％，可广泛用于征迁拆迁房屋面积估算、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：

本实用新型的一种快速拍摄比例尺正射影图的微型无人机，包括主控制器、电源模块、GPS模块、IMU模块、摄像机构和飞行提升机构，所述的摄像机构包括接收机和云台机构；主控制器、电源模块、GPS模块、IMU模块和接收机设置于无人机机体内部，云台机构设置于机体的底部；所述的机体伸出四只机臂，四只机臂围绕机体等间隔设置，且四只机臂的末端均设置有飞行提升机构，所述的飞行提升机构包括电子调速器、电机和螺旋桨；其中，所述的主控制器的输入端分别与GPS模块、IMU模块的输出端相连，主控制器的输出端连接电子调速器和接收机，主控制器接收GPS模块和IMU模块反馈的信号并进行处理，再根据处理结果控制电子调速器和接收机动作，所述的电子调速器的输出端连接电机，电机控制螺旋桨以不同转速旋转；所述的接收机的输出端连接云台机构，云台机构上安装有相机，云台机构用于调节相机的拍摄角度；所述的电源模块为无人机动作供电。