通用无人机成像仪多功能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通用无人机成像仪控制系统，包括壳体和设置于壳体内的核心控制板及电源，其中，所述核心控制板上电连接有成像模块、GPS传感器、九轴传感器、WIFI模块和指示灯，所述成像模块配置为根据预设触发条件进入工作状态以进行图像采集；所述GPS模块配置为接收GPS数据并输出至所述核心控制板；所述九轴传感器配置为获取姿态数据并输出至所述核心控制板；所述WIFI模块配置为与一上位机建立通讯连接；所述指示灯配置为指示工作状态信息。本发明专利技术提供的通用无人机成像仪控制系统，不依赖于特定无人机平台和特定传感器，能够串联多种无人机平台和成像仪，以解决成像仪的控制问题。

【技术实现步骤摘要】
通用无人机成像仪多功能控制系统
本专利技术涉及了通用无人机设备
，尤其涉及一种通用无人机成像仪多功能控制系统。该控制系统独立于无人机平台，可实现GPS、IMU、供电、触发控制等功能模块自由组合。
技术介绍
无人机被称为“空中机器人”，近几年无人机技术持续进步，尤其是微电子、导航、控制、通信等技术，极大地推动了无人机系统的发展，促进了无人机系统在军事和民用领域的应用。未来的无人机将集成更多的机器人技术和更先进的算法，装备更多的传感器，加载更多的任务载荷设备，接入外部网络，智能化地完成各种复杂的任务。无人机本身只是一个平台，凭借其搭载的各种任务载荷设备，比如成像传感器(以下简称成像仪)，才能完成特定的任务。例如，针对测绘领域来说，需要搭载高分辨率的可见光相机，目前比较常用的相机包括索尼QX1L，A7，尼康D800等；针对农业和环境调查等领域来说，通常需要搭载多光谱相机甚至高光谱相机，比如ParrotSequioa，TertraMCA，CubertUHD185等等。目前，各种成像仪层出不穷，为无人机的应用前景提供了无限的可能。从大量的工程实践和经验来看：虽然无人机和成像仪各自都在高速发展，但其间尚存在一个障碍，即：无人机与成像仪之间的通讯和控制。目前来看，无人机厂商支持的成像仪种类非常有限，基本是针对特定的传感器单独开发一套控制系统。比如大疆(DJI)无人机只支持自己出品的X系列，以及GH4等几款特定的相机；另一方面，由于缺少行业标准、技术保密等多种原因，成像仪的开发者和生产者也难以满足多种多样无人机平台的需求，无法提供通用的传感器控制系统。尤其是专业应用领域的成像仪，比如MCA和UHD等多光谱和高光谱相机，只提供了一个接口的定义给使用者。这种方式难以与现有的无人机系统对接，也让一般用户难以使用。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种不依赖于特定无人机平台和特定传感器的通用的成像仪触发与控制系统，能够串联多种无人机平台和成像仪，以解决成像仪的控制问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种通用无人机成像仪控制系统，包括壳体和设置于壳体内的核心控制板及电源，其中，所述核心控制板上电连接有成像模块、GPS传感器、九轴传感器、WIFI模块和指示灯，所述成像模块配置为根据预设触发条件进入工作状态以进行图像采集；所述GPS模块配置为接收GPS数据并输出至所述核心控制板；所述九轴传感器配置为获取姿态数据并输出至所述核心控制板；所述WIFI模块配置为与一上位机建立通讯连接；所述指示灯配置为指示工作状态信息。作为优选，所述成像模块通过数字I/O接口与所述核心控制板连接。作为优选，所述GPS模块为GPS传感器，且其通过一对SLC/SDA接口与所述核心控制板连接。作为优选，所述九轴传感器通过一对TX/RX接口与所述核心控制板连接。作为优选，所述九轴传感器包括三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和三轴地磁计。作为优选，所述指示灯通过三个数字I/O接口与所述核心控制板连接。与现有技术相比较，本专利技术提供的通用无人机成像仪多功能控制系统，具有如下优点：1、为触发控制提供独立的IMU和GPS数据，不依赖于特定无人机平台；2、采用通讯协议中间层设计，便于扩展和对接更多类型的成像仪；3、多种电压信号转换输出模式，便于不同成像仪的控制；4、可组合模块化设计，便于与无人机系统集成，实现不同功能的自由搭配；5、提供独立和外部供电两种方式，减轻飞行重量。应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。附图说明图1为本专利技术的通用无人机成像仪多功能控制系统的系统框图。具体实施方式为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种通用无人机成像仪控制系统，包括壳体和设置于壳体内的核心控制板10及电源60。其中核心控制板10优选为基于arduino平台的微型化定制的集成控制平台，核心处理板10可加载一个ESP8266WIFI模块11和一个4MB大小的存储模块12；一个GPS传感器30和一个九轴传感器40(具体包括三轴加速度，三轴角速度，三轴地磁计)作为姿态(POS)信息输出工具；电源60用于设备供电；一个RGBled灯作为指示灯50；一个PCB电路板将集成控制平台，GPS传感器，九轴传感器等集成在一起。一个外壳(图1中未示出)用来内部固定PCB电路板及各个传感器。其中，核心处理板10搭载ESP8266作为集成控制平台，用来接收各个传感器的数据并处理成可识别数据，再输出到终端。核心控制板10上部有一对正负极电源接口；核心控制板10上设有一对RX/TX接口15，用于外接GPS传感器30；核心控制板上还设有一对SDA/SCL接口14，用于外接九轴传感器40；还设有有三个数字I/O接口13，用于外接指示灯50；另外，核心控制板10上还有一个GND接口，用于外接传感器地线。其中，GPS传感器30作为GPS数据输出端，将获得的GPS数据输出到核心处理板10，其中包括一对电源正负极接口外接到电源模块60，一对TX/RX接口15外接核心处理板10用于GPS数据的传输，一个外接天线接口(图1中未示出)，用于接收卫星的GPS数据。其中，九轴传感器40作为姿态信息输出端，可以将获得的姿态数据传输到核心处理板10，其中一对正负极电源用来外接电源60，一对SLC/SDA接口用来连接核心处理板10输出数据。其中，指示灯50作为系统状态指示功能。三个数字I/O接口13与核心处理板10连接，通过编写的软件程序触发LED灯的显示。其中，成像模块20为数据输入端，将成像模块20与ESP8266核心处理板连接，通过控制照相机定时触发、定距触发、WIFI控制触发等形式进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.通用无人机成像仪控制系统，包括壳体和设置于壳体内的核心控制板及电源，其中，所述核心控制板上电连接有成像模块、GPS传感器、九轴传感器、WIFI模块和指示灯，所述成像模块配置为根据预设触发条件进入工作状态以进行图像采集；所述GPS模块配置为接收GPS数据并输出至所述核心控制板；所述九轴传感器配置为获取姿态数据并输出至所述核心控制板；所述WIFI模块配置为与一上位机建立通讯连接；所述指示灯配置为指示工作状态信息。/n

【技术特征摘要】
1.通用无人机成像仪控制系统，包括壳体和设置于壳体内的核心控制板及电源，其中，所述核心控制板上电连接有成像模块、GPS传感器、九轴传感器、WIFI模块和指示灯，所述成像模块配置为根据预设触发条件进入工作状态以进行图像采集；所述GPS模块配置为接收GPS数据并输出至所述核心控制板；所述九轴传感器配置为获取姿态数据并输出至所述核心控制板；所述WIFI模块配置为与一上位机建立通讯连接；所述指示灯配置为指示工作状态信息。


2.如权利要求1所述的通用无人机成像仪控制系统，所述成像模块通过数字I/O接口与所述核心控制板连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：邓磊，李小娟，孙杰，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11