相机曝光位置信息的获取装置、方法及无人机制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种相机曝光位置信息的获取装置、方法及无人机，涉及无人机航空摄影测量技术领域。该相机曝光位置信息的获取装置通过飞控系统接口向主控制器输出飞控姿态数据；通过GNSS单元向主控制器输出GNSS定位数据；通过曝光信号接口向主控制器输出曝光信号。主控制器在接收到曝光信号时记录飞控姿态数据、GNSS定位数据以及记录RTC单元的时间数据，在曝光信号结束时可选择地存储记录的飞控姿态数据、GNSS定位数据以及时间数据。该相机曝光位置信息的获取装置对时间数据、飞控姿态数据及GNSS定位数据同时记录和存储，保证了数据的同步性和精确性，获得精确的曝光时刻和位置信息，提高了无人机航空摄影测量精度。

Device and method for acquiring camera exposure position information and unmanned aerial vehicle

The invention discloses a camera exposure position information acquisition device, a method and an unmanned aerial vehicle, which relates to the field of unmanned aerial vehicle photogrammetry technology. The device for capturing the position information of the camera outputs the flight control attitude data to the main controller through the interface of the flight control system; outputs the GNSS positioning data to the main controller through the GNSS unit; outputs the exposure signal to the main controller through the exposure signal interface. The master controller records the flight control attitude data, the GNSS positioning data and the time data of the RTC unit when the exposure signal is received. The flight control attitude data, the GNSS positioning data and the time data can be selectively stored at the end of the exposure signal. The device to get the position information of the camera exposure time data, flight attitude data and GNSS positioning data and recording and storage, to ensure synchronization and accurate data, to obtain accurate exposure time and location information, improve the measurement accuracy of UAV aerial photography.

【技术实现步骤摘要】
相机曝光位置信息的获取装置、方法及无人机
本专利技术涉及无人机航空摄影测量
，具体而言，涉及一种相机曝光位置信息的获取装置、方法及无人机。
技术介绍
在现有应用中，利用无人机进行航空摄影测量工作时，通常采用自动定点曝光方式，配合飞控系统数据回放作为相机曝光点的数据，这种方式存在如下问题：1、对于飞控系统的定位精度、更新频率要求极高，往往需要特殊定制飞行控制器，并且数据处理不方便；2、未考虑到飞控系统发出拍照指令与实际曝光时刻之间的延时，导致无人机在高速飞行时，记录的拍照点位置与实际位置有较大差异；3、采用不同设备分别记录曝光时刻与定位姿态数据，设备之间存在时间同步差，无法保证数据同步；4、对于体型较大的无人机，GNSS天线与相机CMOS安装位置通常存在一定距离，直接使用飞控系统记录的位置数据将存在较大的偏差，进一步降低了位置记录的准确性，没有与照片匹配的准确位置记录，在进行航空摄影测量时，往往就需要在作业区域提前布设大量的像控点来对摄影测量的数据进行校正，增加了作业难度以及时间。因此，如何解决上述问题，一直以来都是本领域技术人员关注的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种相机曝光位置信息的获取装置，以提高无人机航空摄影测量精度。本专利技术的目的还在于提供一种相机曝光位置信息的获取方法，以提高无人机航空摄影测量精度。本专利技术的目的在于提供一种无人机，以提高无人机航空摄影测量精度。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提出一种相机曝光位置信息的获取装置，应用于无人机。所述相机曝光位置信息的获取装置包括主控制器、曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元及RTC单元，所述曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元以及所述RTC单元均与所述主控制器电连接。所述飞控系统接口用于向所述主控制器输出所述无人机的飞控姿态数据；所述GNSS单元用于向所述主控制器输出GNSS定位数据；所述曝光信号接口用于向所述主控制器输出曝光信号。所述主控制器还用于在接收到所述曝光信号时记录所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及记录所述RTC单元的时间数据，并在所述曝光信号结束时可选择地存储已记录的所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及所述时间数据。第二方面，本专利技术实施例还提出一种相机曝光位置信息的获取方法，应用于无人机的相机曝光位置信息的获取装置。所述相机曝光位置信息的获取装置包括主控制器、曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元及RTC单元，所述曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元以及所述RTC单元均与所述主控制器电连接。所述相机曝光位置信息的获取方法包括所述主控制器接收所述GNSS单元输出的GNSS定位数据；所述主控制器接收所述飞控系统接口输出的无人机的飞控姿态数据；所述主控制器通过所述曝光信号接口接收到曝光信号时记录所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及记录所述RTC单元的时间数据，并在所述曝光信号结束时可选择地存储已记录的所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及所述时间数据。第三方面，本专利技术实施例还提出一种无人机，所述无人机包括主控制器、相机、飞控系统、GNSS天线、GNSS模块、差分机及RTC单元，所述相机、飞控系统、GNSS模块、差分机及所述RTC单元均与所述主控制器电连接，所述GNSS天线与所述GNSS模块电连接。所述飞控系统用于向所述主控制器输出所述无人机的飞控姿态数据；所述差分机用于向所述主控制器输出GNSS差分修正数据；所述主控制器用于将所述GNSS差分修正数据发送至所述GNSS模块；所述GNSS模块用于接收所述GNSS天线输出的定位信息，并依据所述GNSS差分修正数据修正所述定位信息以获取GNSS定位数据，并向所述主控制器输出所述GNSS定位数据；所述相机用于向所述主控制器输出曝光信号；所述主控制器还用于在接收到所述曝光信号时记录所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及记录所述RTC单元的时间数据，并在所述曝光信号结束时可选择地存储已记录的所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及所述时间数据。相对现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的相机曝光位置信息的获取装置、方法及无人机，所述相机曝光位置信息的获取装置包括主控制器、曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元及RTC单元，所述曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元以及所述RTC单元均与所述主控制器电连接。所述飞控系统接口用于向所述主控制器输出所述无人机的飞控姿态数据；所述GNSS单元用于向所述主控制器输出GNSS定位数据；所述曝光信号接口用于向所述主控制器输出曝光信号。所述主控制器还用于在接收到所述曝光信号时记录所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及记录所述RTC单元的时间数据，并在所述曝光信号结束时可选择地存储已记录的所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及所述时间数据。本专利技术提供的相机曝光位置信息的获取装置对RTC单元的时间数据、飞控姿态数据及GNSS定位数据同时记录和存储，保证了数据的同步性和精确性，可获得精确的曝光时刻和曝光位置信息，提高了无人机航空摄影测量精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了本专利技术第一实施例所提供的相机曝光位置信息的获取装置的结构框图。图2示出了图1中GNSS单元的结构框图。图3示出了曝光信号的电平波形图。图4示出了本专利技术第二实施例所提供的相机曝光位置信息的获取方法的流程示意图。图5示出了本专利技术第三实施例所提供的无人机的结构框图。图标：100-相机曝光位置信息的获取装置；200-无人机；110-主控制器；120-曝光信号接口；130-飞控系统接口；140-GNSS单元；150-RTC单元；160-存储器；170-无线传输接口；180-有线通信接口；190-供电模块；210-飞控系统；220-相机；230-差分机；141-GNSS模块；142-GNSS天线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。第一实施例请参照图1，为本专利技术第一实施例所提供的相机曝光位置信息的获取装置100的结构框图。所述相机曝光位置信息的获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相机曝光位置信息的获取装置，应用于无人机，其特征在于，所述相机曝光位置信息的获取装置包括：主控制器、曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元及RTC单元，所述曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元以及所述RTC单元均与所述主控制器电连接；所述飞控系统接口用于向所述主控制器输出所述无人机的飞控姿态数据；所述GNSS单元用于向所述主控制器输出GNSS定位数据；所述曝光信号接口用于向所述主控制器输出曝光信号；所述主控制器用于在接收到所述曝光信号时记录所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及记录所述RTC单元的时间数据，并在所述曝光信号结束时可选择地存储已记录的所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及所述时间数据。

【技术特征摘要】
1.一种相机曝光位置信息的获取装置，应用于无人机，其特征在于，所述相机曝光位置信息的获取装置包括：主控制器、曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元及RTC单元，所述曝光信号接口、飞控系统接口、GNSS单元以及所述RTC单元均与所述主控制器电连接；所述飞控系统接口用于向所述主控制器输出所述无人机的飞控姿态数据；所述GNSS单元用于向所述主控制器输出GNSS定位数据；所述曝光信号接口用于向所述主控制器输出曝光信号；所述主控制器用于在接收到所述曝光信号时记录所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及记录所述RTC单元的时间数据，并在所述曝光信号结束时可选择地存储已记录的所述飞控姿态数据、GNSS定位数据以及所述时间数据。2.如权利要求1所述的相机曝光位置信息的获取装置，其特征在于，所述主控制器还用于在所述曝光信号结束时判断所述曝光信号是否有效；当所述主控制器判断所述曝光信号有效时，所述主控制器将已记录的所述飞控姿态数据、GNSS定位数据、时间数据以及有效的所述曝光信号进行存储。3.如权利要求2所述的相机曝光位置信息的获取装置，其特征在于，所述相机曝光位置信息的获取装置还包括存储器，所述存储器与所述主控制器电连接，所述存储器用于存储所述飞控姿态数据、GNSS定位数据、时间数据以及有效的所述曝光信号。4.如权利要求1所述的相机曝光位置信息的获取装置，其特征在于，所述GNSS单元包括GNSS模块以及GNSS天线，所述GNSS天线与所述GNSS模块电连接；所述GNSS模块用于接收所述GNSS天线输出的定位信息。5.如权利要求4所述的相机曝光位置信息的获取装置，其特征在于，所述相机曝光位置信息的获取装置还包括无线传输接口，所述无线传输接口与所述主控制器电连接，所述无线传输接口用于接收GNSS差分修正数据并通过所述主控制器将所述GNSS差分修正数据发送至所述GNSS模块；所述GNSS模块还用于依据所述GNSS差分修正数据修正所述定位信息以获取所述GNSS定位数据。6.如权利要求4所述的相机曝光位置信息的获取装置，其特征在于，所述GNSS模块还用于向所述主控制器输出精准时钟信息，所述主控制器还用于依据接收的所述精准时钟信息校准所述RTC单元。7.一种相机曝光位置信息的获取方法，应用于无人机的相机曝光位置信息的获取装置，其特征在于，所述相机曝光位置信息的获取装置包括：主控制器、曝光信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖毅，王陈，任斌，陈鹏，
申请(专利权)人：成都纵横自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51