一种光电吊舱的数据同步系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种光电吊舱的数据同步系统，包括：卫星定位单元、数据采集单元和编码及控制单元，其中，编码及控制单元能够基于同步秒脉冲信号初始化编码及控制单元的计时器模块，并基于卫星定位信息包含的UTC时间信息更新计时器模块，使得计时器模块与UTC时间同步，编码及控制单元在编码采集数据时，加入记录的与采集数据对应的控制信号的生成时间，生成包含采集数据及其对应的生成时间的数据压缩包。本专利受2021年产业技术基础公共服务平台—建设面向区域化人工智能应用发展的公共服务平台项目支持，项目编号2021

【技术实现步骤摘要】
一种光电吊舱的数据同步系统及其方法


[0001]本专利技术涉及无人机数据采集
，具体涉及一种光电吊舱的数据同步系统及其方法。

技术介绍

[0002]随着无人机在应急、安保、巡检等行业中的规模应用，无人机光电吊舱不再局限于可见光视频传感器，开始更多地组合红外光视频以及多光谱视频等传感器；应用深度也不再局限于机载吊舱视频的简单观看，开始更多地需要地面站实时接收、快速动态的区域正射拼接和三维建模并智能识别分析等深度应用，因此要求机载多路视频基本达到同步，且要带有POS(位置、姿态等)属性信息。
[0003]但是现行同步机制通常为：机载视频、惯性传感器、测距机等传感器只是简单的通过图传和数传等数据链路分别传输至地面设备，地面接收设备通过数据然后通过文件关联进行数据对齐来实现同步。但是现行视频摄像机、惯性传感器、测距机及POS(位置、姿态)系统等，这些设备的采集、传输延迟不一，延迟时间几十至上百毫秒，可以导致视屏中像素定位偏移几十上百米，在高精度场合中，根本无法达到应用要求。
[0004]综上所述，传统的光电吊舱的数据采集及传输系统存在数据同步性差的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种光电吊舱的数据同步系统及其方法，解决了传统的光电吊舱的数据采集及传输系统存在的数据同步性差的问题。
[0006]为解决以上问题，本专利技术的技术方案为采用一种光电吊舱的数据同步系统，包括：卫星定位单元，用于输出同步秒脉冲信号和卫星定位信息至编码及控制单元；数据采集单元，能够基于控制信号生成采集数据并将所述采集数据传输至所述编码及控制单元；所述编码及控制单元，用于输出所述控制信号至所述数据采集单元、基于计时器模块记录所述控制信号的生成时间和编码所述采集数据，其中，所述编码及控制单元能够基于所述同步秒脉冲信号初始化所述编码及控制单元的所述计时器模块，并基于所述卫星定位信息包含的UTC时间信息更新所述计时器模块，使得所述计时器模块与UTC时间同步，所述编码及控制单元在编码所述采集数据时，加入记录的与所述采集数据对应的所述控制信号的生成时间，生成包含所述采集数据及其对应的所述生成时间的数据压缩包。
[0007]可选地，所述编码及控制单元还包括秒脉冲误差跟踪控制器，所述计时器模块在完成初始更新后，在每一次卫星定位单元输出所述同步秒脉冲信号和所述卫星定位信息至编码及控制单元时，所述计时器模块基于所述卫星定位信息输出待标定秒脉冲信号至所述秒脉冲误差跟踪控制器，所述秒脉冲误差跟踪控制器基于所述同步秒脉冲信号和所述待标定秒脉冲信号生成误差时间调整量，基于所述误差时间调整量更新所述计时器模块。
[0008]可选地，所述编码及控制单元还包括同步触发模块，在所述数据采集单元包含多种类型的数据采集模块的情况下，所述编码及控制单元能够基于任务类型生成用于同步触
发至少两种所述数据采集模块工作的同步控制信号。
[0009]可选地，所述数据采集单元包括视频采集模块，其中，在所述编码及控制单元计算出所述视频采集模块的曝光间隔后，所述编码及控制单元生成视频曝光控制信号触发曝光信号并记录所述视频曝光控制信号的生成时间，所述视频采集模块将采集的该帧视频图像数据反馈至所述编码及控制单元后，将所述视频图像数据编码并加入所述生成时间，生成包含所述视频图像数据及其对应的所述生成时间的数据压缩包。
[0010]可选地，所述数据采集单元包括视频采集模块和惯性采集模块，其中，在所述编码及控制单元计算出所述视频采集模块的曝光间隔和所述惯性采集模块的采集间隔后，所述编码及控制单元生成所述同步控制信号以触发所述视频采集模块的曝光信号的同时，所述编码及控制单元基于所述同步控制信号触发所述惯性采集模块并记录所述同步控制信号的生成时间，所述惯性采集模块将采集的惯性测量数据反馈至所述编码及控制单元后，将所述惯性测量数据编码并加入所述生成时间，生成包含所述惯性测量数据及其对应的所述生成时间的第一数据压缩包，所述视频采集模块将采集的该帧视频图像数据反馈至所述编码及控制单元后，将所述视频图像数据编码并加入所述生成时间，生成包含所述视频图像数据及其对应的所述生成时间的第二数据压缩包。
[0011]可选地，所述光电吊舱同步系统还包括用于输出所述数据压缩包的数据传输单元。
[0012]可选地，所述视频采集模块至少包括可见光摄像机、红外摄像机、多光谱摄像机和低照度摄像机。
[0013]可选地，所述卫星定位信息包括所述UTC时间信息、无人机位置信息和无人机速度信息，所述编码及控制单元编码所述卫星定位信息后将所述数据压缩包传输至所述数据传输单元。
[0014]相应地，本专利技术提供，一种光电吊舱的数据同步方法，包括：输出同步秒脉冲信号和卫星定位信息至编码及控制单元；基于所述同步秒脉冲信号初始化所述编码及控制单元的所述计时器模块，并基于所述卫星定位信息包含的UTC时间信息更新所述计时器模块，使得所述计时器模块与UTC时间同步；输出控制信号至所述数据采集单元；基于控制信号生成采集数据并将所述采集数据传输至所述编码及控制单元；编码所述采集数据，并加入记录的与所述采集数据对应的所述控制信号的生成时间，生成包含所述采集数据及其对应的所述生成时间的数据压缩包。
[0015]可选地，所述数据同步方法还包括：所述计时器模块在完成初始更新后，在每一次卫星定位单元输出所述同步秒脉冲信号和所述卫星定位信息至编码及控制单元时，所述计时器模块基于所述卫星定位信息输出待标定秒脉冲信号至所述秒脉冲误差跟踪控制器；所述秒脉冲误差跟踪控制器基于所述同步秒脉冲信号和所述待标定秒脉冲信号生成误差时间调整量；基于所述误差时间调整量更新所述计时器模块。
[0016]本专利技术的首要改进之处为提供的光电吊舱的数据同步系统，通过设置卫星定位单元输出同步秒脉冲信号和卫星定位信息，使得编码及控制单元能够基于所述同步秒脉冲信号初始化所述编码及控制单元的所述计时器模块，并基于所述卫星定位信息包含的UTC时间信息更新所述计时器模块，使得所述计时器模块与UTC时间同步，从而使得编码及控制单元能够输出与所述卫星定位信息的UTC时间信息同步的包含采集数据及其生成时间的数据
包，便于后端进行数据同步关联，解决了传统的光电吊舱的数据采集及传输系统存在数据同步性差的问题。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的光电吊舱的数据同步系统的简化单元连接图；
[0018]图2是本专利技术的光电吊舱的数据同步方法的简化流程图。
具体实施方式
[0019]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0020]如图1所示，一种光电吊舱的数据同步系统，包括：卫星定位单元，用于输出同步秒脉冲信号和卫星定位信息至编码及控制单元；数据采集单元，能够基于控制信号生成采集数据并将所述采集数据传输至所述编码及控制单元；所述编码及控制单元，用于输出所述控制信号至所述数据采集单元、基于计时器模块记录所述控制信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电吊舱的数据同步系统，其特征在于，包括：卫星定位单元，用于输出同步秒脉冲信号和卫星定位信息至编码及控制单元；数据采集单元，能够基于控制信号生成采集数据并将所述采集数据传输至所述编码及控制单元；所述编码及控制单元，用于输出所述控制信号至所述数据采集单元、基于计时器模块记录所述控制信号的生成时间和编码所述采集数据，其中，所述编码及控制单元能够基于所述同步秒脉冲信号初始化所述编码及控制单元的所述计时器模块，并基于所述卫星定位信息包含的UTC时间信息更新所述计时器模块，使得所述计时器模块与UTC时间同步，所述编码及控制单元在编码所述采集数据时，加入记录的与所述采集数据对应的所述控制信号的生成时间，生成包含所述采集数据及其对应的所述生成时间的数据压缩包。2.根据权利要求1所述的光电吊舱同步系统，其特征在于，所述编码及控制单元还包括秒脉冲误差跟踪控制器，所述计时器模块在完成初始更新后，在每一次卫星定位单元输出所述同步秒脉冲信号和所述卫星定位信息至编码及控制单元时，所述计时器模块基于所述卫星定位信息输出待标定秒脉冲信号至所述秒脉冲误差跟踪控制器，所述秒脉冲误差跟踪控制器基于所述同步秒脉冲信号和所述待标定秒脉冲信号生成误差时间调整量，基于所述误差时间调整量更新所述计时器模块。3.根据权利要求2所述的光电吊舱同步系统，其特征在于，所述编码及控制单元还包括同步触发模块，在所述数据采集单元包含多种类型的数据采集模块的情况下，所述编码及控制单元能够基于任务类型生成用于同步触发至少两种所述数据采集模块工作的同步控制信号。4.根据权利要求3所述的光电吊舱同步系统，其特征在于，所述数据采集单元包括视频采集模块，其中，在所述编码及控制单元计算出所述视频采集模块的曝光间隔后，所述编码及控制单元生成视频曝光控制信号触发曝光信号并记录所述视频曝光控制信号的生成时间，所述视频采集模块将采集的该帧视频图像数据反馈至所述编码及控制单元后，将所述视频图像数据编码并加入所述生成时间，生成包含所述视频图像数据及其对应的所述生成时间的数据压缩包。5.根据权利要求3所述的光电吊舱同步系统，其特征在于，所述数据采集单元包括视频采集模块和惯性采集模块，其中，在所述编码及控制单元计算出所述视频采集模块的曝光间隔和所述惯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘述超，孙婷婷，王利光，王陈，
申请(专利权)人：成都纵横自动化技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：