一种通用型无人机云台控制系统技术方案

一种通用型无人机云台控制系统，包括视频模块，视频模块的信号第一输出端连接目标检测与跟踪模块的信号输入端，目标检测与跟踪模块的信号输出端连接电机驱动与控制模块，视频模块的第二信号输出端连接地面站数据系统的信号输入端；地面站数据系统的输出端连接遥控指令处理模块的信号输入端；使用时，摄像头的航拍传回地面站数据系统，地面站数据系统传输控制指令给遥控指令处理模块进行解析与处理，实现对无人机的控制；目标检测与跟踪模块主要根据摄像头获取的图像信息，对目标进行自动跟踪；本实用新型专利技术具有自动跟踪目标，精确度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种通用型无人机云台控制系统
本技术涉及无人机
，特别涉及一种通用型无人机云台控制系统。
技术介绍
目前，机载云台系统被世界各国广泛研究与应用。国内对用云台系统进行跟踪运动目标的研究起步较晚，如2001年，清华大学用安装在能水平旋转的车载云台上的摄像机进行了跟踪汽车的实验，而随着无人机的使用，无法实现精准的摄像以及自动导航与寻标着陆，因此，提供一种通用型强的云台系统非常必要。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种通用型无人机云台控制系统，能够实现自动导航和寻标着陆。为了达到上述目的，本技术采取的技术方案为：一种通用型无人机云台控制系统，包括视频模块3，视频模块3的信号第一输出端连接目标检测与跟踪模块5的信号输入端，目标检测与跟踪模块5的信号输出端连接电机驱动与控制模块2，视频模块3的第二信号输出端连接地面站数据系统6的信号输入端；地面站数据系统6的输出端连接遥控指令处理模块4的信号输入端。所述的电机驱动与控制模块2包括两个电机驱动21和主控芯片22，主控芯片22的信号输入端通过串口连接目标检测与跟踪模块5的信号输出端，主控芯片22的信号输出端分别连接两个电机驱动21的信号输入端，两个电机驱动21的信号输出端分别连接两个两相混合式步进电机23的信号输入端。所述的视频模块3包括ARM处理器31，ARM处理器31通过USB接口连接摄像头32，摄像头32连接两个电机驱动21的输出轴，ARM处理器31通过太网接口的数据链系统连接地面站数据系统6。所述的电机驱动21为L298n。所述的主控芯片22为CY8C27443-24PXI型号的PSoC。本技术的有益效果：1、目标检测与跟踪模块5实现目标一直处于摄像范围。2、视频模块3，地面站数据系统6和指令处理模块4实现对无人机的精准的控制，完成对目标的自动跟踪。3、两个两相混合式步进电机作为执行机构，实现在水平和竖直方向的两自由度转动；L298n控制步进电机的电流矢量恒幅均匀旋转的方法，实现了步进电机的八细分驱动，提高了步进电机分辨率，改善了电机的运行性能，有效抑制了电机运行时的噪声和机械振动；并通过串口接收上位机发送的控制命令控制电机转动，保证了云台转动的稳定性和灵活的转动控制附图说明图1为本技术的结构框图。图2为电机驱动与控制模块的结构框图。图3为视频模块的结构框图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术进一步说明。参照图1所示，一种通用型无人机云台控制系统，包括视频模块3，视频模块3的信号第一输出端连接目标检测与跟踪模块5的信号输入端，目标检测与跟踪模块5的信号输出端连接电机驱动与控制模块2，视频模块3的第二信号输出端连接地面站数据系统6的信号输入端；地面站数据系统6的输出端连接遥控指令处理模块4的信号输入端。参照图2所示，所述的电机驱动与控制模块2包括两个电机驱动21和主控芯片22，主控芯片22的信号输入端通过串口连接目标检测与跟踪模块5的信号输出端，主控芯片22的信号输出端分别连接两个电机驱动21的信号输入端，两个电机驱动21的信号输出端分别连接两个两相混合式步进电机23的信号输入端。所述的视频模块3包括ARM处理器31，ARM处理器31通过USB接口连接摄像头32，摄像头32连接两个电机驱动21的输出轴，ARM处理器31通过太网接口的数据链系统连接地面站数据系统6。所述的电机驱动21为L298n。所述的主控芯片22为CY8C27443-24PXI型号的PSoC。两个两相混合式步进电机作为执行机构，实现在水平和竖直方向的两自由度转动；L298n控制步进电机的电流矢量恒幅均匀旋转的方法，实现了步进电机的八细分驱动，提高了步进电机分辨率，改善了电机的运行性能，有效抑制了电机运行时的噪声和机械振动；并通过串口接收上位机发送的控制命令控制电机转动，保证了云台转动的稳定性和灵活的转动控制。本技术的工作原理：使用时，通过以太网接口的数据链系统将摄像头32的航拍视频或图片等传回地面站数据系统6，地面站数据系统6传输控制指令给遥控指令处理模块4进行解析与处理，实现对无人机的控制；目标检测与跟踪模块5主要根据摄像头32获取的图像信息，对图像中感兴趣的目标进行长时间稳定的自动跟踪，并将生成控制两个两相混合式步进电机23的命令发送给主控芯片22，主控芯片22通过两个电机驱动21控制两个两相混合式步进电机23，实现摄像头32的转动，使目标一直处于摄像范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用型无人机云台控制系统，包括视频模块(3)，其特征在于，视频模块(3)的信号第一输出端连接目标检测与跟踪模块(5)的信号输入端，目标检测与跟踪模块(5)的信号输出端连接电机驱动与控制模块(2)，视频模块(3)的第二信号输出端连接地面站数据系统(6)的信号输入端；地面站数据系统(6)的输出端连接遥控指令处理模块(4)的信号输入端。

【技术特征摘要】
1.一种通用型无人机云台控制系统，包括视频模块(3)，其特征在于，视频模块(3)的信号第一输出端连接目标检测与跟踪模块(5)的信号输入端，目标检测与跟踪模块(5)的信号输出端连接电机驱动与控制模块(2)，视频模块(3)的第二信号输出端连接地面站数据系统(6)的信号输入端；地面站数据系统(6)的输出端连接遥控指令处理模块(4)的信号输入端。2.根据权利要求1所述的一种通用型无人机云台控制系统，其特征在于，所述的电机驱动与控制模块(2)包括两个电机驱动(21)和主控芯片(22)，主控芯片(22)的信号输入端通过串口连接目标检测与跟踪模块(5)的信号输出端，主控芯片(22)的信号输出端分别连接两个电机驱动(21)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀敏，赖友强，惠柳青，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61