本发明专利技术的实施例公开一种无人飞行器遥感系统及无人飞行器遥感方法。无人飞行器遥感系统包括：第一支撑轴承、第二支撑轴承、第一电机、第二电机、第三电机、第一方位角调节单元、第二方位角调节单元、第三方位角调节单元、方位角控制单元、三轴惯性稳定平台、旋翼无人飞行器及数字航拍相机，其中，三轴惯性稳定平台分别与旋翼无人飞行器及数字航拍相机相连，方位角控制单元分别与第一方位角调节单元、第二方位角调节单元以及第三方位角调节单元相连，第一方位角调节单元还分别与第一支撑轴承以及第一电机相连，第二方位角调节单元还分别与第二支撑轴承以及第二电机相连，第三方位角调节单元还与第三电机相连。应用本发明专利技术，可以提升航拍摄影精度与效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空摄影测量与遥感技术，尤其涉及。
技术介绍
随着通信技术以及航空摄影测量与遥感技术的持续高速发展，通过航空摄影测量(aerial photogrammetry)获取的地理信息要素广泛应用于建设、规划、交通、电力、水利、铁路、农林、城管、军事、警务、减灾救灾等行业。航空摄影测量以其无接触性、精度高、速度快与及时性的优点，在国家地理空间基础框架建设与数据更新中发挥着越来越重要的作用。航空摄影测量是指利用飞机上设置的航摄仪器，对预定的地表区域进行连续摄影，并结合地面控制点测量、实地调绘和立体模型数据采集等方法，从而生产出数字线划图(DLG)、正射影像图(DOM)、数字高程模型(DEM)和数字表面模型(DSM)等数字测绘产品。现阶段人类获取地理信息的最大规模、最现代化的技术手段是遥感技术，现有的遥感技术分为航天遥感、航空遥感和地面遥感，三者在获取地理信息方面各有优势。对于小区规划、工矿区规划、新城镇建设、条带形建设工程、小区域高精度测绘等所需的地理信息采集手段，航天遥感与航空遥感因成本高而不适用于小规模地理信息采集，有其使用局限性，地面遥感由于地面车辆、植被、建筑物等的遮挡问题而无法采集全面的地理信息，油动无人飞行器平台遥感因飞行姿态不稳定，各种扰动大，难以达到工程要求的精度。近年来，随着无人飞行器遥感技术的不断发展和完善，在航拍摄影中，由于无人飞行器遥感系统具有性价比高、起降灵活，适用环境条件宽等优点，使得以无人飞行器遥感系统为载体的地理信息测绘航拍系统越来越多，即通过将数字航拍相机安装在无人飞行器遥感稳定平台上，并将无人飞行器遥感稳定平台固定在旋翼飞行装置上，组成地理信息测绘航拍系统以进行地理信息测绘。在地理信息测绘中，如果需要获取高精度的地理信息，保障较高的航空摄影精度，需要在航空摄影过程中，使数字航拍相机保持始终垂直向下拍摄。也就是说，需要要求安装有数字航拍相机的地理信息测绘航拍系统(无人飞行器遥感稳定平台)保持匀速的水平运动，这样，能够保持航拍影像质量的一致性，便于后期进行图像处理以有效获取地理信息。但现有安装有数字航拍相机的无人飞行器遥感系统，由于受各种扰动的影响，无人飞行器遥感系统的运动实际为一复杂的多模高阶随机运动，使得地理信息测绘航拍系统姿态多变，无法保障数字航拍相机始终垂直向下拍摄，导致遥感航拍影像成像质量下降，成像质量退化，极大地影响了遥感精度，使得航拍摄影精度较低；进一步地，由于遥感技术主要面向大范围的地理信息数据采集，现有的航空摄影测量与遥感系统多采用高空飞机、轻小型飞机，而高空飞机和轻小型飞机对飞行条件要求较高，较难实现小范围、小区域内的低空高精度地理信息数据采集；而且，现有的航空摄影测量与遥感中的影像传感器、高精度姿态传感器等设备在使用时需要现场进行组装，使得地理信息数据采集效率较低，同时，在进行地理信息数据采集时，重复进行设备现场安装也不利于抓住有利天气，尤其在灾害应急反应中，将导致无法及时采集地理信息数据，且由于经常拆卸与安装，姿态传感器与影像传感器之间也需要频繁进行拆装，每次拆装时都会使姿态传感器与影像传感器的安装参数发生变化，因而，在安装姿态传感器与影像传感器后，需要进行安装参数校验，导致地理信息数据采集效率较低，并降低了航拍摄影精度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供，提升航拍摄影精度。为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案:一方面，本专利技术实施例提供一种无人飞行器遥感系统，包括:第一支撑轴承、第二支撑轴承、第一电机、第二电机、第三电机、第一方位角调节单元、第二方位角调节单元、第三方位角调节单元、方位角控制单元、三轴惯性稳定平台、旋翼无人飞行器以及数字航拍相机，其中，第一方位角调节单元容置于三轴惯性稳定平台设置的中空区域内，设置为中空，固定于第一支撑轴承中，所述第一支撑轴承容置在三轴惯性稳定平台设置的第一轴承座中，所述第一方位角调节单元设置有第二轴承座以及第一从动齿条，所述第一从动齿条由与第一电机相连的第一主动齿轮驱动，以使所述第一方位角调节单元沿由第一支撑轴承形成的第一转轴转动；第二方位角调节单元容置于所述第一方位角调节单元的中空区域内，设置为中空，固定于所述第二支撑轴承中，所述第二支撑轴承容置在所述第一方位角调节单元设置的第二轴承座中，所述第二方位角调节单元设置有第二从动齿条，所述第二从动齿条由与第二电机相连的第二主动齿轮驱动，以使所述第二方位角调节单元沿由第二支撑轴承形成的第二转轴转动；三轴惯性稳定平台固定在旋翼无人飞行器上；旋翼无人飞行器，用于搭载数字航拍相机以获取预先设置的航线规划区域的航拍影像；第三方位角调节单元固定在第二方位角调节单元上，安装有数字航拍相机，所述第三方位角调节单元设置有第三从动齿条，所述第三从动齿条由与第三电机相连的第三主动齿轮驱动，以使所述数字航拍相机在所述第三方位角调节单元上，沿与第一转轴和第二转轴垂直的第三转轴转动；数字航拍相机容置在第二方位角调节单元设置的中空区域内并与第三方位角调节单元固连，用于进行航拍成像，并对获取的航拍影像进行预处理；方位角控制单元，用于接收设置在所述数字航拍相机上的姿态传感器感测的姿态信息，根据所述姿态信息分析出所述数字航拍相机分别沿所述第一转轴、第二转轴以及第三转轴转动的角度信息，并分别与预先设置的无人飞行器遥感系统各转轴角度信息进行比对，以确定所述数字航拍相机分别沿所述第一转轴、第二转轴以及第三转轴转动所需的调节角度信息，并通过所述第一电机、第二电机以及第三电机驱动转动相应的角度。本专利技术实施例提供的无人飞行器遥感系统，数字航拍相机容置在第二方位角调节单元设置的中空区域内并与第三方位角调节单元固连，用于进行航拍成像，并对获取的航拍影像进行预处理；三轴惯性稳定平台固定在旋翼无人飞行器上；旋翼无人飞行器，用于搭载数字航拍相机以获取预先设置航线规划的区域的航拍影像；三轴惯性稳定平台与地理信息测绘航拍系统固连，姿态始终与地理信息测绘航拍系统一致，第三方位角调节单元容置于第二方位角调节单元内，第二方位角调节单元容置于第一方位角调节单元内，并分别与其对应的电机固连，同时，将三轴的姿态信息传递给方位角控制单元，方位角控制单元经过处理后，生成相应的控制信号并传递给相应的三个电机，三个电机按照控制信号对应的角偏补偿值进行补偿纠正。这样，第一方位角调节单元、第二方位角调节单元、第三方位角调节单元能够有效感知地理信息测绘航拍云台运动，方位角控制单元依据姿态信息生成控制信号，采用电机依据控制信号直接进行驱动，可以消除各种扰动的影响，能够保障无人飞行器遥感系统飞行姿态的稳定，使得数字航拍相机能够始终垂直向下拍摄，提升了遥感航拍影像成像质量，提升了航拍摄影精度。另一方面，本专利技术实施例提供一种无人飞行器遥感方法，包括:将第一方位角调节单元容置于三轴惯性稳定平台设置的中空区域内，设置为中空，固定于第一支撑轴承中，所述第一支撑轴承容置在三轴惯性稳定平台设置的第一轴承座中，所述第一方位角调节单元设置有第二轴承座以及第一从动齿条，所述第一从动齿条由与第一电机相连的第一主动齿轮驱动，以使所述第一方位角调节单元沿由第一支撑轴承形成的第一转轴转动；将数字航拍相机容置在第二方位角调节单元设置的中空区域内本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种无人飞行器遥感系统，其特征在于，该装置包括：第一支撑轴承、第二支撑轴承、第一电机、第二电机、第三电机、第一方位角调节单元、第二方位角调节单元、第三方位角调节单元、方位角控制单元、三轴惯性稳定平台、旋翼无人飞行器以及数字航拍相机，其中，第一方位角调节单元容置于三轴惯性稳定平台设置的中空区域内，设置为中空，固定于第一支撑轴承中，所述第一支撑轴承容置在三轴惯性稳定平台设置的第一轴承座中，所述第一方位角调节单元设置有第二轴承座以及第一从动齿条，所述第一从动齿条由与第一电机相连的第一主动齿轮驱动，以使所述第一方位角调节单元沿由第一支撑轴承形成的第一转轴转动；三轴惯性稳定平台固定在旋翼无人飞行器上；旋翼无人飞行器，用于搭载数字航拍相机以获取预先设置航线规划的区域的航拍影像；第二方位角调节单元容置于所述第一方位角调节单元的中空区域内，设置为中空，固定于所述第二支撑轴承中，所述第二支撑轴承容置在所述第一方位角调节单元设置的第二轴承座中，所述第二方位角调节单元设置有第二从动齿条，所述第二从动齿条由与第二电机相连的第二主动齿轮驱动，以使所述第二方位角调节单元沿由第二支撑轴承形成的第二转轴转动；第三方位角调节单元固定在第二方位角调节单元上，安装有数字航拍相机，所述第三方位角调节单元设置有第三从动齿条，所述第三从动齿条由与第三电机相连的第三主动齿轮驱动，以使所述数字航拍相机在所述第三方位角调节单元上，沿与第一转轴和第二转轴垂直的第三转轴转动；数字航拍相机容置在第二方位角调节单元设置的中空区域内并与第三方位角调节单元固连，用于进行航拍成像，并对获取的航拍影像进行预处理；方位角控制单元，用于接收设置在所述数字航拍相机上的姿态传感器感测的姿态信息，根据所述姿态信息分析出所述数字航拍相机分别沿所述第一转轴、第二转轴以及第三转轴转动的角度信息，并分别与预先设置的无人飞行器遥感系统各转轴角度信息进行比对，以确定所述数字航拍相机分别沿所述第一转轴、第二转轴以及第三转轴转动所需的调节角度信息，并通过所述第一电机、第二电机以及第三电机驱动转动相应的角度。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李军杰，李世明，杨保，张鹏飞，焦禄宵，王丽媛，杨蒙蒙，李志杰，张军利，李天权，张小竞，
申请(专利权)人：河南四维远见信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
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