【技术实现步骤摘要】
本申请涉及无人机，具体涉及一种无人机泛光通信的云台控制系统、无人机及组网方法。
技术介绍
1、无人机光通信系统是通过无人机搭载转台的光学天线装置对地面或者无人机光通信终端发射的激光信号进行捕获、对准和跟踪，使两台光通信设备进行连接形成通信链路。现有无人机光通信系统使用的捕获、对准和跟踪技术主要使用apt(acquisition，pointing and tracking)系统实现。apt系统一般包括伺服转台、反射镜、图像跟踪器等。apt指的是激光通信中光束的捕获、对准和跟踪技术。
2、现有的apt方案主要包括基于反射镜的apt以及复合轴apt方案。但是基于反射镜的apt运动角度范围相对较小，设备转角小，不适用于实时运动变化的无人机，因此无人机与无人机之间的定向光通信需要搭载对准设备。复合轴apt方案的硬件体积大重量大复杂度高，无人机在飞行状态下通常存在机身实时抖动以及飞行姿态进行较大变化的情况，更适合空地系统，不适合空空系统和中小型无人机。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种无人机泛光通信的云台控制系统、无人机及组网方法，用于解决当前基于反射镜的apt运动角度范围相对较小，设备转角小，不适用于实时运动变化的无人机；复合轴apt方案的硬件体积大重量大复杂度高，导致机身实时抖动以及飞行姿态不稳定的技术问题。
2、本申请实施例提供一种无人机泛光通信的云台控制系统，包括光通信模块、二维云台及上位机；
3、所述二维云台包括支架、俯仰舵机及扫描舵机，所述
4、所述上位机电性连接至所述俯仰舵机及所述扫描舵机，所述上位机用于驱动所述俯仰舵机及所述扫描舵机来控制所述光通信模块的扫描角度。
5、进一步的，所述支架呈几字型，所述支架的中部安装所述扫描舵机，所述支架的两端为固定部。
6、进一步的，所述无人机泛光通信的云台控制系统还包括usb接口电路板，所述上位机电性连接至所述usb接口电路板，所述usb接口电路板电性连接至所述二维云台。
7、进一步的，所述usb接口电路板包括arduino mega2560单片机。
8、进一步的，所述上位机发送脉冲宽度调制信号来驱动所述俯仰舵机及所述扫描舵机。
9、进一步的，所述光通信模块相对所述支架的转动角度为0°至180°。
10、进一步的，所述光通信模块的光通信信号发散角为20°，每转动20°后所述二维云台停顿1.5秒，在扫描过程中所述光通信模块的步进角度小于等于15°。
11、本申请实施例还提供一种无人机，其包括前文所述的无人机泛光通信的云台控制系统。
12、本申请实施例还提供一种无人机组网方法，采用前文所述的无人机，所述无人机组网方法包括：
13、生成脉冲宽度调制信号来驱动所述俯仰舵机及所述扫描舵机，通过改变所述脉冲宽度调制信号的脉冲时间宽度控制所述扫描舵机的步长以及所述俯仰舵机的步进角度；
14、控制所述光通信模块用于发出和接收光通信信号，实时检测所述光通信模块是否接收到光通信信号，响应于所述光通信模块接收到光通信信号时，控制所述二维云台停止运动；
15、检测无人机是否与目标无人机是否完成连接组网，若是则保持所述光通信模块的扫描角度。
16、进一步的，所述无人机组网方法还包括：
17、在无人机与目标无人机进行连接组网时，控制所述无人机采用二分法进行扫描确定所述目标无人机的位置，并根据所述目标无人机的位置确定所述光通信模块的扫描边界；
18、当无人机与目标无人机断开连接后，以所述光通信模块的扫描中位线呈第一角度的方向进行左右扫描，再逐渐增大第一角度进行左右扫描。
19、本申请实施例提供的无人机泛光通信的云台控制系统、无人机及组网方法，使用小型二维云台，体积小重量轻复杂度低，易搭载于中小型无人机；同时该设备转角大，适合飞行状态实时变化的无人机，以及协助无人机编队组网。
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1.一种无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，包括光通信模块、二维云台及上位机；
2.如权利要求1所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述支架呈几字型，所述支架的中部安装所述扫描舵机，所述支架的两端为固定部。
3.如权利要求1所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述无人机泛光通信的云台控制系统还包括USB接口电路板，所述上位机电性连接至所述USB接口电路板，所述USB接口电路板电性连接至所述二维云台。
4.如权利要求3所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述USB接口电路板包括Arduino Mega2560单片机。
5.如权利要求4所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述上位机发送脉冲宽度调制信号来驱动所述俯仰舵机及所述扫描舵机。
6.如权利要求1所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述光通信模块相对所述支架的转动角度为0°至180°。
7.如权利要求1所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述光通信模块的光通信信号发散角为20°，每
8.一种无人机，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的无人机泛光通信的云台控制系统。
9.一种无人机组网方法，其特征在于，采用权利要求8所述的无人机，所述无人机组网方法包括：
10.如权利要求9所述的无人机组网方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，包括光通信模块、二维云台及上位机；
2.如权利要求1所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述支架呈几字型，所述支架的中部安装所述扫描舵机，所述支架的两端为固定部。
3.如权利要求1所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述无人机泛光通信的云台控制系统还包括usb接口电路板，所述上位机电性连接至所述usb接口电路板，所述usb接口电路板电性连接至所述二维云台。
4.如权利要求3所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述usb接口电路板包括arduino mega2560单片机。
5.如权利要求4所述的无人机泛光通信的云台控制系统，其特征在于，所述上...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈诗琦，李文涛，郑伟波，董栋，袁永春，袁士东，田鹏，张涛，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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