用于云台的控制方法、控制系统、云台和无人飞行器技术方案

一种云台(1)，包括：安装部，用于安装负载设备；磁传感器(30)；惯性传感器(40)；以及控制器(20)，用于：使用磁传感器(30)确定所述安装部绕偏航轴在一时间段内的第一偏转角；使用惯性传感器(40)确定所述安装部绕所述偏航轴在所述时间段内的第二偏转角；基于所述第一偏转角和第二偏转角确定惯性传感器(40)的角度误差；以及使用修正所述角度误差后的惯性传感器(40)的测量数据，控制所述云台(1)的姿态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于云台的控制方法、控制系统、云台和无人飞行器
本专利技术涉及云台，更具体地，涉及用于云台的控制方法、控制系统、云台和搭载有云台的无人飞行器。
技术介绍
无人飞行器上一般搭载有云台，在云台上设置有安装部，用于安装例如摄像设备等负载设备，可以实现飞行过程中的实时拍摄或其他所需操作。由于无人飞行器的姿态在飞行期间可能有所改变，云台会控制安装部姿态在横滚、俯仰、或偏航轴方向做相应的调整，以确保负载设备的姿态稳定。现有云台大多使用陀螺仪和加速度融合姿态作为安装部姿态的参考。安装部的横滚轴和俯仰轴使用重力加速度作为绝对参考，可以保证横滚轴和俯仰轴两个方向的姿态稳定，但在偏航轴方面并没有绝对的姿态参考，因此在陀螺仪存在零偏或者产生温漂等情况时，云台在锁定状态下，其不能保证安装部绕偏航轴静止不转，而是通常会向一个方向一直转，产生漂移现象。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种用于云台的控制方法，所述云台包括用于安装负载设备的安装部，所述方法包括：使用磁传感器确定所述安装部绕偏航轴在一时间段内的第一偏转角；使用惯性传感器确定所述安装部绕所述偏航轴在所述时间段内的第二偏转角；基于所述第一偏转角和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于云台的控制方法，所述云台包括用于安装负载设备的安装部，所述方法包括：使用磁传感器确定所述安装部绕偏航轴在一时间段内的第一偏转角；使用惯性传感器确定所述安装部绕所述偏航轴在所述时间段内的第二偏转角；基于所述第一偏转角和第二偏转角确定惯性传感器的角度误差；使用修正所述角度误差后的惯性传感器的测量数据，控制所述云台的姿态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于云台的控制方法，所述云台包括用于安装负载设备的安装部，所述方法包括：使用磁传感器确定所述安装部绕偏航轴在一时间段内的第一偏转角；使用惯性传感器确定所述安装部绕所述偏航轴在所述时间段内的第二偏转角；基于所述第一偏转角和第二偏转角确定惯性传感器的角度误差；使用修正所述角度误差后的惯性传感器的测量数据，控制所述云台的姿态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用磁传感器确定所述安装部绕所述偏航轴在一时间段内的第一偏转角包括：通过所述磁传感器获得第一磁场强度；以及基于所述第一磁场强度确定所述第一偏转角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一磁场强度是地磁场强度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安装部用于安装图像捕获设备。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁传感器包括电子指南针。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第一磁场强度确定所述第一偏转角包括：将第一磁场强度从第一坐标系转换到第二坐标系下，得到第二磁场强度，其中：所述第一坐标系为直角坐标系XYZ，所述第二坐标系为直角坐标系UVW；所述第一坐标系是以安装部为参照物的；以及所述第二坐标系的UV平面是水平面，并且所述第二坐标系绕偏航轴的旋转状态与所述第一坐标系相同；确定第二磁场强度在水平面上的投影；以及根据所述投影确定所述第一偏转角。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述投影确定所述第一偏转角包括：确定所述投影与所述第二坐标系的U轴或V轴之间夹角的变化作为所述第一偏转角。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惯性传感器和/或所述磁传感器与所述安装部设置在同一刚体上。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一偏转角和第二偏转角确定惯性传感器的角度误差包括：按照时间顺序获得多个第一偏转角和第二偏转角对；以及对所述第一偏转角和第二偏转角之差进行低通滤波，得到所述惯性传感器的角度误差。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述角度误差包括所述惯性传感器的温漂和/或零偏。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述惯性传感器包括陀螺仪，所述修正角度误差是修正陀螺仪的角度误差。12.一种用于云台的控制系统，所述云台包括：安装部，用于安装负载设备；磁传感器；以及惯性传感器，所述系统包括：第一偏转角确定模块；使用磁传感器确定所述安装部绕偏航轴在一时间段内的第一偏转角；第二偏转角确定模块，使用惯性传感器确定所述安装部绕所述偏航轴在所述时间段内的第二偏转角；角度误差确定模块，基于所述第一偏转角和第二偏转角确定惯性传感器的角度误差；以及控制模块，使用修正所述角度误差后的惯性传感器的测量数据，控制所述云台的姿态。13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，使用磁传感器确定所述安装部绕所述偏航轴在一时间段内的第一偏转角包括：通过所述磁传感器获得第一磁场强度；以及基于所述第一磁场强度确定所述第一偏转角。14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述第一磁场强度是地磁场强度。15.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述安装部用于安装图像捕获设备。16.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述磁传感器包括电子指南针。17.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，第一偏转角确定模块包括：转换单元，将第一磁场强度从第一坐标系转换到第二坐标系下，得到第二磁场强度，其中：所述第一坐标系为直角坐标系XYZ，所述第二坐标系为直角坐标系UVW；所述第一坐标系是以安装部为参照物的；以及所述第二坐标系的UV平面是水平面，并且所述第二坐标系绕偏航轴的旋转状态与所述第一坐标系相同；投影单元，确定第二磁场强度在水平面上的投影；以及确定单元，根据所述投影确定所述第一偏转角。18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，确定单元确定所述投影与所述第二坐标系的U轴或V轴之间的角度变化作为所述第一偏转角。19.根据权利要求12所述的系统，其中，所述惯性传感器和/或所述磁传感器与所述安装部设置在同一刚体上。20.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：第一偏转角确定模块和第二偏转角确定模块按照时间顺序获得多个第一偏转角和第二偏转角对；以及角度误差确定模块对所述第一偏转角和第二偏转角之差进行低通滤波，得到所述惯性传感器的角度误差。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩，
申请(专利权)人：深圳市大疆灵眸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44