[发明专利]一种交互式无人机磁罗盘校准装置及校准方法

说明书

本发明涉及一种交互式无人机磁罗盘校准装置及方法，包括可折叠脚架、可伸缩立杠，带有水平角度输出的三维云台，带有三维角度输出的可折叠承重力臂，可折叠配重力臂和带有人机对话面板的ARM控制系统。操作者可通过人机对话面板上的功能按键输入不同的控制指令，利用承重力臂上的角度传感器获取当前无人机的三维姿态，利用水平角度传感器获取无人机水平旋转角度。水平旋转三维云台，监测液晶显示屏上显示的实时角度数据，完成无人机磁罗盘不同角度的校准。装置具有操作简单、便携性强等优点，角度传感器的加入能够实现无人机磁罗盘的水平及多种角度的精确校准。

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体地来讲为一种交互式无人机磁罗盘校准装置及校准方法。

背景技术

无人机领域近年来发展及其迅速，完成了从军用到民用的转变过程。小型的固定翼或者多旋翼无人机更是被大量应用在航拍、监测、植保等应用中。大多数民用无人机上使用电子磁罗盘监测航向，由于电子磁罗盘航向角误差值较大，易受环境因素干扰，因此在使用前需要对其校准。电子磁罗盘常用的校准方法是使装有磁罗盘的无人机载体姿态处于某个特定角度并做特定的运动，得到不同的磁场强度值，通过飞控处理分析从而完成对磁罗盘的校准。常见的磁罗盘校准过程一般为手持无人机载体，凭人体视觉判断使无人机分别处于水平或者垂直或任意角度的姿态，并旋转若干圈，完成磁罗盘的方向校准。该方法误差较大，无法准确完成磁罗盘校准。对于植保等应用的多轴无人机，无论体积和重量更不适用由人体完成磁罗盘校准工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种交互式无人机磁罗盘校准装置及校准方法，解决现有技术中校准误差较大，无法准确完成磁罗盘校准的问题。

本发明是这样实现的，一种交互式无人机磁罗盘校准装置，包括：可折叠脚架、可伸缩立杠，带水平转动角度输出的三维云台，带三维平面角度输出的可折叠力臂，以及带有人机对话面板的ARM控制系统；

所述折叠脚架包括一个中心轴，以及通过锁紧螺丝与中心轴连接的三个支臂，锁紧螺丝使支臂保持水平或者竖直收起状态；

所述立杠包括上立杠与下立杠，上立杠与下立杠上具有四阶矫位孔，通过锁紧螺丝穿过矫位孔调整无人机离地距离；

所述三维云台置于立杠上，三维云台的两端对称连接两个可折叠力臂，三维云台的底端连接一个光电编码器，光电编码器测量水平旋转角度，并将数据传给ARM控制系统；

一侧的可折叠力臂为悬挂无人机载重力臂，另一侧的可折叠力臂为配重力臂，载重力臂上水平安装一个三轴角度传感器，配置有固定螺丝与无人机连接，配重力臂一端同样配置一个固定螺丝用以安装配重块；

所述ARM控制系统包括带有液晶显示和按键单元的人机对话面板、以及一端与立柱连接，一端与人机对话面板连接的支架，通过调整支架对人机对话面板进行收放动作；

进一步地，上立杠尺寸较下立杠略小，使得上立杠可在下立杠径内自由滑动，最终由锁紧螺丝锁紧进而固定立杠整体高度；

进一步地，所述ARM控制系统安装在人机对话面板底部。

一种交互式无人机磁罗盘校准方法，

包括以下顺序和步骤：

a、将装置的折叠脚架及可折叠力臂完全打开，调整两个可折叠力臂成水平姿态并将相应的锁紧螺丝锁紧；

b、将承重立杠高度调至最高，并将待校准无人机竖直悬挂在承重力臂上，调整承重立杠至合适高度，并锁紧矫高螺丝；

c、支起人机对话面板并打开电源开关，此时液晶屏显示承重力臂角度值及云台水平方向角度值；