[发明专利]基于智能手机的四旋翼飞行器指定路径航拍系统和方法

摘要

本发明涉及一种基于智能手机的四旋翼飞行器指定路径航拍系统和方法，智能手机固定在四旋翼飞行器的机架上；通过地面电脑上位机，选取待航拍路径上的若干具有代表性的航点，按照航点离出发点的远近顺序发往智能手机；采用BackStepping路径跟踪算法，平滑的跟踪电脑上位机输出的航点；利用智能手机自带的高清摄像头，采集指定路径上的图像信息，并通过3G无线网络实时下传航拍视频到电脑上位机，实现四旋翼按照指定路径航拍。

主权项

一种基于智能手机的四旋翼飞行器指定路径航拍系统，其特征在于：包括智能手机，四旋翼以及电脑上位机；智能手机固定在四旋翼的机架上用于自主导航与航拍；所述智能手机搭载GPS、气压计、陀螺仪、加速度计、磁强计、摄像头、3G或4G无线网络，并与位于地面的电脑上位机之间无线通讯；所述四旋翼的机架上设置智能手机接入模块、驱动模块、动力模块、能源模块；其中，动力模块包括四旋翼的电机与螺旋桨，各旋翼的螺旋桨均由一个独立的旋翼驱动电机驱动；智能手机接入模块为四旋翼与智能手机之间的接口，用以固定智能手机到四旋翼的机架上，并通过手机MicroUSB接口与所述驱动模块相连；所述驱动模块由单片机与电子调速器组成，接收智能手机接入模块输出的控制数据，并通过电子调速器输出给旋翼驱动电机；能源模块主要包括锂电池，用以给驱动模块及旋翼驱动电机供电；各模块采用统一接口并能组合或拆卸；所述电脑上位机用于选取或指定航拍路径并选择该航拍路径上的若干航点，按照航点离出发点的距离由近及远的发往智能手机；在智能手机获得航拍视频后，电脑上位机还用于接收航拍视频；所述智能手机用于实时获取四旋翼位置和姿态数据，并根据该位置和姿态数据进行路径跟踪计算和飞行控制，驱动四旋翼平稳光滑的往目标点运动；同时，智能手机通过自身高清摄像头实时采集该航拍路径上的图像信息，并通过无线网络实时下传航拍视频到电脑上位机上。