CN113928581B - 吊舱控制方法、装置、吊舱、无人机及介质 - Google Patents

Abstract

本申请属于无人机技术领域，具体涉及一种吊舱控制方法、装置、吊舱、无人机及介质。该方法包括：控制吊舱的预设电机匀速转动，获取吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度；获取吊舱在相机坐标系下的旋转角速度；根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角；根据吊舱的目标转轴角和目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度；根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度。基于该方法能够在不需要令吊舱的转轴达到机械限位、也无需获取无人机飞控信息的情况下就能完成吊舱的角度校准和控制，能够提高吊舱的角度校准和控制的效率。

Description

吊舱控制方法、装置、吊舱、无人机及介质

技术领域

本申请属于无人机技术领域，具体涉及一种吊舱控制方法、装置、吊舱、无人机及介质。

背景技术

吊舱被广泛应用在探测侦测任务中，比如可以将吊舱挂载于无人机，无人机与吊舱相互配合，由无人机执行飞行任务，而由吊舱执行拍摄任务，从而实现例如区域安防等侦测任务。在例如将吊舱挂载无人机以执行例如侦测任务等场景中，需要将吊舱的拍摄方向调整至特定的方向，即调整吊舱的航向至“初始零位”或“默认朝向”，称为吊舱的“航向回中”。然而，目前的吊舱回中方案一般需要配置人员进行手动配置，效率较低。

相关的吊舱回中技术中，在控制吊舱回中或者调节吊舱到某一个角度时，会存在以下问题：

1、需要吊舱转动到达转轴的机械限位处，从而得到该转轴当前状态下的转轴角。如果吊舱在使用过程中出现了壳体变形，转轴卡顿的情况会导致俯仰轴或横滚轴无法到达机械限位处，此时吊舱角度自检失败无法进行后续的增稳及控制功能。

2、当吊舱搭载长焦镜头时，俯仰部分的长度会变大，如果按照原有的吊舱角度自检方法，需要为吊舱配置更高的脚架。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请的目的在于提供一种吊舱控制方法、装置、吊舱、无人机及介质，至少在一定程度上克服相关技术中吊舱需要转动到达转轴的限位来实现吊舱的校准，吊舱的校准效率较低的技术问题。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种吊舱控制方法，应用于无人机上的吊舱。所述方法包括：

控制所述吊舱的预设电机匀速转动，获取所述吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度；

获取所述吊舱在相机坐标系下的旋转角速度；

根据所述吊舱在所述无人机坐标系下的旋转角速度，以及所述吊舱在所述相机坐标系下的旋转角速度，确定所述吊舱的目标转轴角；

根据所述吊舱的目标转轴角和所述目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出所述目标电机的估算转子角度；

根据所述目标电机的估算转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种吊舱控制装置，包括：

吊舱角速度检测第一模块，被配置为控制所述吊舱的预设电机匀速转动，获取所述吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度；

吊舱角速度检测第二模块，被配置为获取所述吊舱在相机坐标系下的旋转角速度；

目标转轴角确定模块，被配置为根据所述吊舱在所述无人机坐标系下的旋转角速度，以及所述吊舱在所述相机坐标系下的旋转角速度，确定所述吊舱的目标转轴角；

目标电机估算转子角度计算模块，被配置为根据所述吊舱的目标转轴角和所述目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出所述目标电机的估算转子角度；

目标电机回中控制模块，被配置为根据所述目标电机的估算转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述吊舱角速度检测第二模块包括：

吊舱角速度检测第二单元，被配置为通过惯性测量单元IMU感应到所述吊舱在相机坐标系下的旋转角速度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述吊舱控制装置还包括：

标志位对准单元，被配置为调控所述预设电机以调节所述预设电机对应的预设转轴角，使所述预设电机对准吊舱的安装板上预设置的标志位；

将所述标志位对应的预设角度作为所述预设转轴角的当前角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述目标电机估算转子角度计算模块，包括：

换算关系计算单元，被配置为获取所述目标电机对应的磁极对数，并根据所述目标电机的磁极对数计算所述目标转轴角的机械角度与转子角度的换算关系；

目标电机增量转子角度计算单元，被配置为根据所述吊舱的目标转轴角和所述换算关系计算得到所述目标转轴角对应的目标电机的增量转子角度；

目标电机估算转子角度计算单元，被配置为将所述目标电机的零位转子角度和所述目标电机的增量转子角度相加得到目标电机的估算转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述目标转轴角确定模块，包括：

方向余弦矩阵确定单元，被配置为根据所述吊舱在所述无人机坐标系下的旋转角速度，以及所述吊舱在所述相机坐标系下的旋转角速度，确定所述无人机坐标系与所述相机坐标系之间的方向余弦矩阵；

目标转轴角确定单元，被配置为根据所述方向余弦矩阵确定所述吊舱的目标转轴角。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述目标电机回中控制模块包括：

目标电机实际转子角度确定单元，被配置为检测所述目标电机的实际霍尔值，根据所述目标电机的实际霍尔值以及所述目标电机的估算转子角度确定所述目标电机的实际转子角度；

目标电机回中控制单元，被配置为根据所述目标电机的实际转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述目标电机实际转子角度确定单元包括：

候选转子角度确定子单元，被配置为根据所述目标电机的实际霍尔值以及转子角度周期计算得到多个候选转子角度；

实际转子角度确定子单元，被配置为根据所述目标电机的估算转子角度从所述多个候选转子角度中确定所述目标电机的实际转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述候选转子角度确定子单元包括：

候选转子角度获取子单元，被配置为将所述目标电机的实际霍尔值分别叠加多个转子角度周期得到多个候选转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述实际转子角度确定子单元包括：

最接近候选转子角度获取子单元，确定多个候选转子角度中与所述目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度；

实际转子角度最终确定子单元，被配置为将与所述目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度作为所述目标电机的实际转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述预设转轴角为航向角，所述目标转轴角为横滚角或俯仰角。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述预设转轴角为横滚角，所述目标转轴角为航向角或俯仰角。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述预设转轴角为俯仰角，所述目标转轴角为航向角或横滚角。

在本申请的一些实施例中，基于以上技术方案，所述吊舱在所述无人机坐标系中的横滚轴旋转角速度和俯仰轴旋转角速度均为0。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种吊舱，所述吊舱应用于无人机上，所述吊舱通过顶板与所述无人机连接，所述顶板的预设转轴角的调节与所述吊舱的预设转轴角的调节保持同步，所述顶板的除预设转轴角之外的其它转轴角与所述无人机的对应转轴角的调节保持同步，所述吊舱通过目标电机调控所述吊舱的目标转轴角，所述吊舱包括微处理器，所述微处理器用于执行如以上任一技术方案中的吊舱控制方法。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种无人机，所述无人机搭载有如以上任一技术方案中的吊舱。

根据本申请实施例的一个方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如以上任一技术方案中的吊舱控制方法。

在本申请实施例提供的技术方案中，控制吊舱的预设电机匀速转动，获取吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，获取吊舱在相机坐标系下的旋转角速度；根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角；根据吊舱的目标转轴角和目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度；根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度，从而实现对吊舱的目标电机的精准控制，从而能够在不需要令吊舱的转轴达到机械限位、也无需获取无人机飞控信息的情况下就能完成吊舱的角度校准和控制，能够提高吊舱的角度校准和控制的效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1示出了本申请某些实施方式的吊舱控制方法的步骤流程图。

图2示意性地示出了本申请实施例中根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角的步骤流程。

图3示意性地示出了本申请实施例中根据吊舱的目标转轴角和目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度的步骤流程。

图4示意性地示出了本申请实施例中根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度的步骤流程。

图5示意性地示出了本申请实施例中检测目标电机的实际霍尔值，根据实际霍尔值以及目标电机的估算转子角度确定目标电机的实际转子角度的步骤流程。

图6示意性地示出了本申请实施例中根据目标电机的估算转子角度从多个候选转子角度中确定目标电机的实际转子角度的步骤流程。

图7示意性地示出了本申请实施例中根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度之后的步骤流程。

图8示意性地示出了本申请实施例提供的吊舱控制装置的结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

在一些场景中，吊舱在出厂前可以设置有默认的零点位置，该默认的零点位置即为吊舱在上电后的默认朝向。

例如，将吊舱挂载在无人机的场景中，可以将吊舱的零点位置对准无人机的机头方向，即：要求吊舱默认朝向无人机的机头方向。但吊舱与无人机组装后，由于存在安装误差，吊舱的实际默认朝向通常与无人机实际的机头方向存在误差，需要经过多次修正，将吊舱航向轴回中，才能实现吊舱的默认朝向与无人机的机头方向保持一致。

然而，在控制吊舱的航向轴等转轴回中的过程中，在相关技术中，需要配置人员根据每一吊舱的安装方式以及载体结构特征，在航向轴等轴的码盘上对初始零位手动的进行配置；并且，由于不同的安装环境一般具有不同的特异性，当同一吊舱安装在不同的无人机载体上，或者是同一无人机对不同的吊舱进行安装时，一般需要配置人员针对每一吊舱和无人机进行单独配置，从而使吊舱的回中控制效率较低。

本申请实施方式的吊舱控制方法应用于无人机上的吊舱。本申请实施方式的吊舱控制方法包括：

获取吊舱的预设方向转轴角；

根据无人机相对于大地的姿态信息、吊舱相对于大地的姿态信息和吊舱的预设方向转轴角计算吊舱的目标角；

根据吊舱的目标角和目标角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度；

根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度。

在具体的实施例中，吊舱可以通过顶板与无人机连接，顶板的预设方向转轴角的调节与吊舱的预设方向转轴角的调节保持同步，顶板的除预设方向转轴角之外的其它转轴角与无人机的对应转轴角的调节保持同步。

本申请实施方式的吊舱控制方法，根据无人机相对于大地的姿态信息、吊舱相对于大地的姿态信息和吊舱的预设方向转轴角计算吊舱的目标角，根据吊舱的目标角和目标角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度，根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度，从而能够在不需要令吊舱的转轴达到机械限位的情况下就能完成吊舱的角度校准和控制，实现角度自检，能够提高吊舱的角度校准的准确率和效率。

可以理解，吊舱挂载于无人机上，会以一定频率接收无人机下发的姿态信息，也即无人机相对于大地的姿态信息，该无人机相对于大地的姿态信息用于后续的数据融合解算以完成吊舱的角度自检，得到转轴角，能够提高对无人机姿态数据的利用率。

具体地，吊舱可以为光电吊舱，用于搭载相机等，吊舱也可以用于搭载其他设备，本申请对此不作限定。由于吊舱与无人机通过顶板连接，顶板的预设转轴角的调节与吊舱的预设转轴角的调节保持同步，顶板的除预设转轴角之外的其它转轴角与无人机的对应转轴角的调节保持同步。

例如，在顶板和无人机均包括三个转轴和三个转轴角的情况下，当预设方向转轴角为第一方向转轴角时，顶板的第二方向转轴角的调节与无人机的第二方向转轴角的调节保持同步，顶板的第三方向转轴角的调节与无人机的第三方向转轴角的调节保持同步。

吊舱可以为三轴吊舱，包括吊舱的航向轴、吊舱的横滚轴和吊舱的俯仰轴。

在一些实施方式中，顶板可以替换为其他安装机构，例如连接板、侧板等，用于从侧方位等其他方位连接吊舱与无人机。顶板可以包括顶板的航向轴、顶板的横滚轴和顶板的俯仰轴。无人机可以包括无人机的航向轴、无人机的横滚轴和无人机的俯仰轴。

在一些实施例中，顶板的上方与无人机固连点连接，顶板的下方与吊舱连接。顶板的航向轴与吊舱的航向轴的转动保持同步，也就是说，顶板的航向角的调节和吊舱的航向角的调节保持同步；顶板的横滚轴与无人机的横滚轴的转动保持同步，也就是说，顶板的横滚角的调节和无人机的横滚角的调节保持同步；顶板的俯仰轴与无人机的俯仰轴的转动保持同步，也就是说，顶板的俯仰角的调节和无人机的俯仰角的调节保持同步。

在一些实施方式中，连接板的一侧与无人机连接，连接板的另一侧与吊舱连接。在某些实施例中，连接板的横滚轴与吊舱的横滚轴的转动保持同步，也就是说，连接板的横滚角的调节和吊舱的横滚角的调节保持同步；连接板的航向轴与无人机的航向轴的转动保持同步，也就是说，连接板的航向角的调节和无人机的航向角的调节保持同步；连接板的俯仰轴与无人机的俯仰轴的转动保持同步，也就是说，连接板的俯仰角的调节和无人机的俯仰角的调节保持同步。在另一些实施例中，连接板的俯仰轴与吊舱的俯仰轴的转动保持同步，也就是说，连接板的俯仰角的调节和吊舱的俯仰角的调节保持同步；连接板的航向轴与无人机的航向轴的转动保持同步，也就是说，连接板的航向角的调节和无人机的航向角的调节保持同步；连接板的横滚轴与无人机的横滚轴的转动保持同步，也就是说，连接板的横滚角的调节和无人机的横滚角的调节保持同步。

在具体的实施例中，对于具有三个转轴角的三轴吊舱，吊舱的预设方向转轴角可以是第一方向转轴角、第二方向转轴角，和第三方向转轴角中的任意一个。当吊舱的预设方向转轴角为第一方向转轴角、第二方向转轴角，和第三方向转轴角中的任意一个时，吊舱的目标角可以为第一方向转轴角、第二方向转轴角，和第三方向转轴角中除了预设方向转轴角的其他转轴角。

当吊舱的预设方向转轴角为第一方向转轴角时，吊舱的目标角为二方向转轴角或第三方向转轴角。当吊舱的预设方向转轴角为第二方向转轴角时，吊舱的目标角为一方向转轴角或第三方向转轴角。当吊舱的预设方向转轴角为第三方向转轴角时，吊舱的目标角为第一方向转轴角或第三方向转轴角。

吊舱的第一方向转轴角由吊舱绕第一方向转轴转动形成。第一电机安装在吊舱的第一方向转轴上，用于控制吊舱的第一方向转轴的转动，从而能够改变吊舱的第一方向转轴角的大小。第一电机中可以设置有增量式编码器以便对第一电机的转子角度进行调控，该增量式编码器对应有预设的电机零位转子角度。第一电机中还可以设置有霍尔传感器以便测量第一电机的转子角度。

吊舱的第二方向转轴角由吊舱绕第二方向转轴转动形成。第二电机安装在吊舱的第二方向转轴上，用于控制吊舱的第二方向转轴的转动，从而能够改变吊舱的第二方向转轴角的大小。第二电机中可以设置有增量式编码器以便对第二电机的转子角度进行调控，该增量式编码器对应有预设的电机零位转子角度。第二电机中还可以设置有霍尔传感器以便测量第二电机的转子角度。

吊舱的第三方向转轴角由吊舱绕第三方向转轴转动形成。第三电机安装在吊舱的第三方向转轴上，用于控制吊舱的第三方向转轴的转动，从而能够改变吊舱的第三方向转轴角的大小。第三电机中可以设置有增量式编码器以便对第三电机的转子角度进行调控，该增量式编码器对应有预设的电机零位转子角度。第三电机中还可以设置有霍尔传感器以便测量第三电机的转子角度。

其中，第一方向转轴、第二方向转轴和第三方向转轴可以是两两正交的转轴。

在某些实施方式中，第一方向转轴角可以为航向角，第一方向转轴可以为航向轴。第二方向转轴角可以为横滚角，第二方向转轴可以为横滚轴。第三方向转轴角可以为俯仰角，第三方向转轴可以为俯仰轴。

在某些实施方式中，第一方向转轴角可以为横滚角，第一方向转轴可以为横滚轴。第二方向转轴角可以为航向角，第二方向转轴可以为航向轴。第三方向转轴角可以为俯仰角，第三方向转轴可以为俯仰轴。

在某些实施方式中，第一方向转轴角可以为俯仰角，第一方向转轴可以为俯仰轴。第二方向转轴角可以为横滚角，第二方向转轴可以为横滚轴。第三方向转轴角可以为航向角，第三方向转轴可以为航向轴。

也就是说，某些实施方式中，预设方向转轴角可以为航向角，目标角为横滚角或俯仰角。

某些实施方式中，预设方向转轴角可以为横滚角，目标角为航向角或俯仰角；或

某些实施方式中，预设方向转轴角可以为俯仰角，目标角为航向角或横滚角。

相关技术的吊舱回中方法中，吊舱需要进行8个动作，分别到达俯仰轴下限位、上限位、与横滚轴平行的俯仰-45度位置、横滚轴左限位、横滚轴右限位、横滚回中、俯仰回中、航向自检，该过程动作复杂、上电后配置速度慢，并且必须控制吊舱达到横滚轴、俯仰轴和航向轴的机械限位才能实现角度自检和吊舱回中，对吊舱的机械设计要求较高，方便性较差，自检、回中效率较低。

并且，可以理解，当吊舱搭载长焦镜头时，当长焦镜头进行俯仰运动时，吊舱和长焦镜头的占用高度会变大。由此，需要为吊舱配置更高的脚架，设计难度较大，产品体积增大，损害了产品的轻便性。针对此，在本申请某些实施方式中，横滚轴和航向轴的夹角可以设计为小于60°的夹角，从而配合本申请的吊舱控制方法，能够更好地避免在吊舱搭载长焦镜头的情况下，当长焦镜头进行俯仰运动时长焦镜头或吊舱与地面发生撞击，从而能够保护吊舱及吊舱上搭载的设备的安全性，并且避免吊舱使用较高的脚架，有利于增强产品的轻便性。具体的地，横滚轴和航向轴的夹角可以为60°、50°、45°等。

图1示出了本申请某些实施方式的吊舱控制方法的步骤流程图。该吊舱控制方法的执行主体可以是吊舱或者与吊舱连接的处理器等，本申请对此不设限。如图1所示，该吊舱控制方法主要可以包括如下步骤S110～步骤S150。

S110.控制吊舱的预设电机匀速转动，获取吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度。

控制吊舱的预设电机匀速转动，以使得受预设电机控制的预设转轴角匀速变化，令吊舱的除预设转轴角之外的其它转轴角保持固定不变，检测吊舱在相机坐标下的旋转角速度。

需要指出的是，吊舱的预设电机控制的预设转轴角以及目标转轴角，是指吊舱在无人机坐标系下沿各个轴旋转的角度。无人机坐标系也可以称为无人机机体坐标系，是指以无人机的几何中心为原点的遵循右手法则的三维正交直角坐标系。例如，以无人机的几何中心为原点，以机头方向为x轴正方向，以无人机右侧机翼方向为y轴正方向，以指向地的方向为z轴正方向所组成的坐标系。

本发明实施例中，相机坐标系是指以相机的几何中心为原点的右手直角坐标系。在一个具体的实施例中，俯仰角是以相机视场水平方向为轴旋转的角度，横滚角是以相机视场正射方向为轴旋转的角度，航向角是以相机视场竖直方向为轴旋转的角度。

在具体的实施方式中，可以采用陀螺仪检测吊舱在相机坐标下的旋转角速度，具体地，陀螺仪可以包括三轴陀螺仪。可以理解，当吊舱的预设转轴角匀速变化时，能够检测吊舱相对于相机坐标系的角速度V。在一些实施方式中，V＝[N,E,D]，其中，N为横滚轴的旋转角速度，E为俯仰轴的旋转角速度，D为航向轴的旋转角速度。

由于吊舱的预设转轴角匀速变化，吊舱的除预设转轴角之外的其它转轴角保持固定不变，可以得出吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度V'＝[N`,E`,D`]中，N`为横滚轴的旋转角速度，E`为俯仰轴的旋转角速度，D`为航向轴的旋转角速度，其中，N`、E`、D`中的其中两个值为0。在本申请某具体实施方式中，当预设转轴角为航向角时，吊舱在无人机坐标系的旋转角速度V'＝[N`,E`,D`]中，N`、E`均为0。在本申请某具体实施方式中，当预设转轴角为横滚角时，吊舱在无人机坐标系的旋转角速度V'＝[N`,E`,D`]中，E`、D`均为0。在本申请某具体实施方式中，当预设转轴角为俯仰角时，吊舱在无人机坐标系的旋转角速度V'＝[N`,E`,D`]中，N`、D`均为0。也就是说，当已知吊舱的预设转轴角为航向角、横滚角或俯仰角时，能够确知吊舱在无人机坐标系的旋转角速度V'＝[N`,E`,D`]中N`、E`、D`中的哪两个变量为0。

在以上实施例的基础上，在一些实施方式中，所述吊舱在所述无人机坐标系中的横滚轴旋转角速度和俯仰轴旋转角速度均为0。

S120.获取吊舱在相机坐标系下的旋转角速度。

本发明实施例中，相机坐标系是指以相机的几何中心为原点的右手坐标系，例如，以相机的几何中心为原点，吊舱在相机坐标系下以相机视场水平方向为轴旋转的角速度为俯仰角速度，吊舱在相机坐标系下以相机视场正射方向为轴旋转的角速度为横滚角速度，吊舱在相机坐标系下以相机视场竖直方向为轴旋转的角速度为航向角速度。

具体地，可以通过惯性测量单元IMU感应到吊舱在相机坐标系下的旋转角速度。在另一些实施方式中，也可以通过其他角速度测量单元测量吊舱在相机坐标系下的旋转角速度。

S130.根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角。

根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，可以构建方程式求解，以确定吊舱的目标转轴角。在一些实施方式中，可以根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度构建方程式求解后，通过修正参数对求解结果进行修正，以确定吊舱的目标转轴角。

S140.根据吊舱的目标转轴角和目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度。

根据吊舱的目标角和目标角对应的目标电机的零位转子角度，可以通过相加运算、加权相加运算等方式计算得出目标电机的估算转子角度。

S150.根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度。

根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度，以实现对吊舱的目标角的准确调控。具体地，可以根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至零位转子角度，实现对目标吊机的回中控制。

在一些实施方式中，可以将目标电机的估算转子角度直接作为目标电机当下的电机转子角度，以调控目标电机，将目标电机调节至预设转子角度。

图2示意性地示出了本申请实施例中根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角的步骤流程。如图2所示，在以上实施例的基础上，步骤S130中的根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角，可以进一步包括以下步骤S210～步骤S220。

S210.根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定无人机坐标系与相机坐标系之间的方向余弦矩阵；

具体地，无人机坐标系与相机坐标系之间的方向余弦矩阵可以替换为用其他方式表示，例如欧拉角、四元数等能够表示姿态信息的变量。在一个具体的实施例中，吊舱为三轴吊舱，预设转轴角为航向角，则无人机坐标系与相机坐标系之间的方向余弦矩阵C如下所示：

需要指出的是，上述方向余弦矩阵的旋转顺序为航向角—俯仰角—横滚角，其中，θ表示无人机坐标系到相机坐标系在横滚轴上旋转的角度，φ表示无人机坐标系到相机坐标系在俯仰轴上旋转的角度。

S220.根据方向余弦矩阵确定吊舱的目标转轴角。

根据吊舱相对于顶板的角速度V'、无人机坐标系与相机坐标系之间的方向余弦矩阵，以及吊舱相对于惯性坐标系的角速度V可以构建方程V'＝CV。

由于已有V＝[N,E,D]，V'＝[N`,E`,D`]，则根据如式(1)所示的姿态参数信息C，将方程V'＝CV展开后如下所示：

将方程(2)进一步展开得到如下方程组：

在另一个具体的实施例中，吊舱为两轴吊舱，预设转轴角为航向角，并且无人机坐标系与相机坐标系之间的方向余弦矩阵由矩阵表示，则无人机坐标系与相机坐标系之间的方向余弦矩阵如下所示：

而V＝[N,E,D]，V'＝[N`,E`,D`]，则根据如式(4)所示的姿态参数信息C，将方程V'＝CV展开后如下所示：

将方程(5)进一步展开得到如下方程组：

然后，求解方程V'＝CV，得到吊舱的目标转轴角。

具体地，在一具体实施例中，求解方程V'＝CV可以是求解方程组(3)。在预设转轴角为航向角的实施例中，V'＝[0,0,D`]。将V＝[N,E,D]和V'＝[0,0,D`]代入到方程组(3)中，能够求解得到目标转轴角φ和第三方向转轴角θ，其中，目标转轴角φ为俯仰角，第三方向转轴角θ为横滚角：

由此，求得三轴吊舱的目标转轴角，其中，目标转轴角可以包括θ和φ至少一个。从而，本申请实施方式能在后续步骤中根据吊舱的目标转轴角和电机零位转子角度计算得出目标电机估算转子角度，从而确定出目标电机实际转子角度，实现角度自检，并将目标电机的实际转子角度作为目标电机当前的转子角度，对目标电机的转子角度进行调控以实现对吊舱目标电机的回中控制，从而能够在不需要令吊舱的转轴达到机械限位、也无需获取无人机飞控信息的情况下就能完成吊舱的目标转轴角的回中控制，能够提高吊舱的回中效率。同理本申请实施方式能在后续步骤中根据吊舱的目标转轴角和电机零位转子角度计算得出目标电机估算转子角度，从而确定出目标电机实际转子角度，实现角度自检，并将目标电机的实际转子角度作为目标电机当前的转子角度，对目标电机的转子角度进行调控以实现对吊舱的目标电机的回中控制，从而能够在不需要令吊舱的转轴达到机械限位、也无需获取无人机飞控信息的情况下就能完成吊舱的目标转轴角的回中控制，能够提高吊舱的回中效率。

在另一实施例中，求解方程V'＝CV可以是求解方程组(6)。在预设转轴角为航向角的实施例中，V'＝[0,0,D`]。将V＝[N,E,D]和V'＝[0,0,D`]代入到方程组(6)中，能够求解得到目标转轴角φ，其中，目标转轴角φ：

其中，若预设方向转轴角为航向角，则目标转轴角φ为俯仰角。

由此，求得两轴吊舱的目标转轴角。从而，本申请实施方式能在后续步骤中根据吊舱的目标转轴角和电机零位转子角度计算得出目标电机估算转子角度，从而确定出目标电机实际转子角度，实现角度自检，并将目标电机的实际转子角度作为目标电机当前的转子角度，对目标电机的转子角度进行调控以实现对吊舱目标电机的回中控制，从而能够在不需要令吊舱的转轴达到机械限位、也无需获取无人机飞控信息的情况下就能完成吊舱的第二转轴的回中控制，能够提高吊舱的回中效率。

图3示意性地示出了本申请实施例中根据吊舱的目标转轴角和目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度的步骤流程。如图3所示，在以上实施例的基础上，步骤S140的根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角，可以进一步包括以下步骤S310～步骤S330。

S310.获取目标电机对应的磁极对数，并根据目标电机的磁极对数计算目标转轴角的机械角度与转子角度的换算关系。

目标电机对应的磁极对数一般是确定的，可以记录在存储器中，方便调用。例如，当目标电机对应的是8个磁极对时，则说明共有8个电机转子角度周期，每个电机转子角度周期对应机械角度为360/8＝45度。目标电机中可以设置有线性霍尔传感器，线性霍尔传感器可用来测量每个电子角度周期中的电机的转子角度，则电机转子角度值可以用对应的线性霍尔值表示。由此，吊舱的目标转轴角的机械角度0-360度可表示为电机转子角度对应的霍尔值0-8191，其中，每个电机转子角度的霍尔值表示0.044度机械角度，每度机械角度表示22.76个目标电机的转子角度的霍尔值。由此，得出目标转轴角与目标电机的转子角度的换算关系为1:22.76。

S320.根据吊舱的目标转轴角和换算关系计算得到目标转轴角对应的目标电机的增量转子角度。

例如，吊舱的目标转轴角为p₁，目标转轴角与目标电机的转子角度的换算关系为1:22.76，则可以计算得到目标转轴角对应的目标电机增量转子角度：

Δθ＝22.76p₁ (9)

S330.将目标电机的零位转子角度和目标电机的增量转子角度相加得到目标电机的估算转子角度。

例如，根据目标电机零位转子角度θ₀和目标电机增量转子角度Δθ相加得到目标电机估算转子角度θ₁。如下所示：

θ₁＝θ₀+Δθ (10)

需要说明的是，每一电机的零位转子角度θ₀都是预先设置的，可以直接得到。

图4示意性地示出了本申请实施例中根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度的步骤流程。如图4所示，在以上实施例的基础上，步骤S150的根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度，可以进一步包括以下步骤S410～步骤S420。

S410.检测目标电机的实际霍尔值，根据实际霍尔值以及目标电机的估算转子角度确定目标电机的实际转子角度；

S420.根据目标电机的实际转子角度将目标电机调节至预设转子角度。

具体的实施例中，可以采用霍尔传感器检测第二电机的实际霍尔值。而转子角度周期可以等于霍尔传感器的量程大小。例如，霍尔传感器的量程为0～1023，则8个周期得到的霍尔值的总范围0-8191。然后根据第二电机的实际霍尔值和第二电机的转子角度周期，计算得到多个第二电机候选转子角度，并根据第二电机估算转子角度从多个第二电机候选转子角度确定第二电机的实际转子角度。在某些实施方式中，可以将多个第二电机候选转子角度中与第二电机估算转子角度最接近的第二电机候选转子角度作为第二电机实际转子角度。可以理解，将多个第二电机候选转子角度中与第二电机估算转子角度最接近的第二电机候选转子角度作为第二电机实际转子角度，能够使得得到的第二电机实际转子角度更加准确。

然后，将目标电机的实际转子角度作为目标电机当下的电机转子角度，以调控目标电机，将目标电机调节至预设转子角度。

图5示意性地示出了本申请实施例中检测目标电机的实际霍尔值，根据实际霍尔值以及目标电机的估算转子角度确定目标电机的实际转子角度的步骤流程。如图5所示，在以上实施例的基础上，步骤S410的检测目标电机的实际霍尔值，根据实际霍尔值以及目标电机的估算转子角度确定目标电机的实际转子角度，可以进一步包括以下步骤S510～步骤S520。

S510.根据目标电机的实际霍尔值以及转子角度周期计算得到多个候选转子角度；

S520.根据目标电机的估算转子角度从多个候选转子角度中确定目标电机的实际转子角度。

在以上实施例的基础上，在某些实施例中，步骤S510的根据目标电机的实际霍尔值以及转子角度周期计算得到多个候选转子角度，可以进一步包括以下步骤：

将目标电机的实际霍尔值分别叠加多个转子角度周期得到多个候选转子角度。

具体实施例中，例如，目标电机为第二电机，可以将第二电机的实际霍尔值分别叠加零个至预设数量个第二电机的转子角度周期得到预设数量个第二电机的候选转子角度。

其中，预设数量可以为步骤S310中的第二电机对应的磁极对数的数量减一。例如，吊舱此时的第二电机的估算转子角度为30°，此时将线性霍尔传感器检测到的线性霍尔值作为实际霍尔值，例如实际霍尔值为723，吊舱的第二电机的零位转子角度为2200，则吊舱的第二电机的估算转子角度为2882.8＝2200+30*22.76。当第二电机具有8个磁极对时，则预设数量为8-1＝7。根据实际霍尔值723，分别叠加0个至7个第二电机的转子角度周期，得到8个候选转子角度：723、1747、2771、3795、4819、5843、6867、7891。然后，可以将多个候选转子角度中与估算转子角度最接近的候选转子角度作为第二电机的实际转子角度。叠加2个电机转子角度周期的第二电机候选转子角度为2771，叠加3个电机转子角度周期的候选转子角度为3795。其中，候选转子角度2771与第二电机的估算转子角度2882.8的偏差小于候选转子角度3795与第二电机的估算转子角度2882.8的偏差。因此，选择与第二电机的估算转子角度最接近的候选转子角度2771作为第二电机的实际转子角度，能够使得得到的第二电机的实际转子角度更加准确，以便提高后续对吊舱的第二电机进行回中控制的回中准确性。

图6示意性地示出了本申请实施例中根据目标电机的估算转子角度从多个候选转子角度中确定目标电机的实际转子角度的步骤流程。如图6所示，在以上实施例的基础上，步骤S520的根据目标电机的估算转子角度从多个候选转子角度中确定目标电机的实际转子角度，可以进一步包括以下步骤S610～步骤S620。

S610.确定多个候选转子角度中与目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度；

S620.将与目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度作为目标电机的实际转子角度。

确定多个候选转子角度中与目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度，将与目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度作为目标电机的实际转子角度，能够提升对于实际转子角度的计算的准确度。

图7示意性地示出了本申请实施例中根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度之后的步骤流程。如图7所示，在以上实施例的基础上，步骤S150的根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度之后，可以进一步包括以下步骤S710～步骤S720。

S710.调控预设电机以调节预设电机对应的预设转轴角，使预设电机对准吊舱的安装板上预设置的标志位；

S720.将标志位对应的预设角度作为预设转轴角的当前角度。

由此，能够通过类似于S410和S420的步骤的方式，获取吊舱的预设转轴角的当前角度对应的霍尔值，根据该霍尔值以及预设电机的估算转子角度确定预设电机的实际转子角度，根据预设电机的实际转子角度将预设电机调节至预设转子角度，实现对预设电机的校准。

在一些实施方式中，还可以采用其他的检测方法对吊舱的预设转轴角的当前角度进行检测。

在以上实施例的基础上，在一些实施方式中，预设转轴角为航向角，目标转轴角为横滚角或俯仰角。

在以上实施例的基础上，在一些实施方式中，预设转轴角为横滚角，目标转轴角为航向角或俯仰角；或

在以上实施例的基础上，在一些实施方式中，预设转轴角为俯仰角，目标转轴角为航向角或横滚角。

综上，将吊舱的航向角、横滚角、俯仰角中的其中一个转轴角作为预设方向转轴角，将吊舱的另外两个转轴角作为目标角，可以通过计算求得对应的目标角，至此，吊舱的航向角、横滚角和俯仰角均已得知，则吊舱的三个转轴角分别对应的电机的实际转子角度均也可通过上文中的步骤S410、S420及其从属步骤求出，从而，吊舱能够实现对吊舱的三轴分别都进行回中控制，完成吊舱的三轴回中，实现对吊舱的角度校准和校准后的角度控制。

需要说明的是，本申请实施方式的技术方案除了适用三轴吊舱外，也适用于两轴吊舱。本说明书上文中部分实施过程以吊舱为三轴吊舱为例进行说明，控制两轴吊舱回中的控制方案与控制三轴吊舱回中的控制方案的过程类似，此处不再重复说明。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

以下介绍本申请的装置实施例，可以用于执行本申请上述实施例中的吊舱控制方法。图8示意性地示出了本申请实施例提供的吊舱控制装置的结构框图。如图8所示，本申请实施方式的吊舱控制装置800，包括：

吊舱角速度检测第一模块810，被配置为控制吊舱的预设电机匀速转动，获取吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度；

吊舱角速度检测第二模块820，被配置为获取吊舱在相机坐标系下的旋转角速度；

目标转轴角确定模块830，被配置为根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定吊舱的目标转轴角；

目标电机估算转子角度计算模块840，被配置为根据吊舱的目标转轴角和目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出目标电机的估算转子角度；

目标电机回中控制模块850，被配置为根据目标电机的估算转子角度将目标电机调节至预设转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，吊舱角速度检测第二模块包括：

吊舱角速度检测第二单元，被配置为通过惯性测量单元IMU感应到吊舱在相机坐标系下的旋转角速度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，吊舱控制装置还包括：

标志位对准单元，被配置为调控预设电机以调节预设电机对应的预设转轴角，使预设电机对准吊舱的安装板上预设置的标志位；

将标志位对应的预设角度作为预设转轴角的当前角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，目标电机估算转子角度计算模块，包括：

换算关系计算单元，被配置为获取目标电机对应的磁极对数，并根据目标电机的磁极对数计算目标转轴角的机械角度与转子角度的换算关系；

目标电机增量转子角度计算单元，被配置为根据吊舱的目标转轴角和换算关系计算得到目标转轴角对应的目标电机的增量转子角度；

目标电机估算转子角度计算单元，被配置为将目标电机的零位转子角度和目标电机的增量转子角度相加得到目标电机的估算转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，目标转轴角确定模块，包括：

方向余弦矩阵确定单元，被配置为根据吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度，以及吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，确定无人机坐标系与相机坐标系之间的方向余弦矩阵；

目标转轴角确定单元，被配置为根据方向余弦矩阵确定吊舱的目标转轴角。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，目标电机回中控制模块包括：

目标电机实际转子角度确定单元，被配置为检测目标电机的实际霍尔值，根据目标电机的实际霍尔值以及目标电机的估算转子角度确定目标电机的实际转子角度；

目标电机回中控制单元，被配置为根据目标电机的实际转子角度将目标电机调节至预设转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，目标电机实际转子角度确定单元包括：

候选转子角度确定子单元，被配置为根据目标电机的实际霍尔值以及转子角度周期计算得到多个候选转子角度；

实际转子角度确定子单元，被配置为根据目标电机的估算转子角度从多个候选转子角度中确定目标电机的实际转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，候选转子角度确定子单元包括：

候选转子角度获取子单元，被配置为将目标电机的实际霍尔值分别叠加多个转子角度周期得到多个候选转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，实际转子角度确定子单元包括：

最接近候选转子角度获取子单元，确定多个候选转子角度中与目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度；

实际转子角度最终确定子单元，被配置为将与目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度作为目标电机的实际转子角度。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，预设转轴角为航向角，目标转轴角为横滚角或俯仰角。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，预设转轴角为横滚角，目标转轴角为航向角或俯仰角。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，预设转轴角为俯仰角，目标转轴角为航向角或横滚角。

在本申请的一些实施例中，基于以上各实施例，所述吊舱在所述无人机坐标系中的横滚轴旋转角速度和俯仰轴旋转角速度均为0。

本申请各实施例中提供的吊舱控制装置的具体细节已经在对应的方法实施例中进行了详细的描述，此处不再赘述。

本申请实施例还提供一种吊舱，吊舱应用于无人机上，吊舱通过顶板与无人机连接，顶板的预设转轴角的调节与吊舱的预设转轴角的调节保持同步，顶板的除预设转轴角之外的其它转轴角与无人机的对应转轴角的调节保持同步，吊舱通过目标电机调控吊舱的目标转轴角，吊舱包括微处理器，微处理器用于执行如上述任一实施方式的吊舱控制方法。

本申请实施例还提供一种无人机，无人机搭载有上述任一实施方式的吊舱。

本申请实施例还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施方式中的吊舱控制方法。

需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本申请的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等)执行根据本申请实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种吊舱控制方法，其特征在于，应用于无人机上的吊舱，所述方法包括：

控制所述吊舱的预设电机匀速转动，获取所述吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度；

获取所述吊舱在相机坐标系下的旋转角速度；

根据所述吊舱在所述无人机坐标系下的旋转角速度，以及所述吊舱在所述相机坐标系下的旋转角速度，确定所述吊舱的目标转轴角；

根据所述吊舱的目标转轴角和所述目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出所述目标电机的估算转子角度；

根据所述目标电机的估算转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度。

2.根据权利要求1所述的吊舱控制方法，其特征在于，获取所述吊舱在相机坐标系下的旋转角速度，包括：

通过惯性测量单元IMU感应到所述吊舱在相机坐标系下的旋转角速度。

3.根据权利要求1所述的吊舱控制方法，其特征在于，根据所述目标电机的估算转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度之后，所述方法还包括：

调控所述预设电机以调节所述预设电机对应的预设转轴角，使所述预设电机对准吊舱的安装板上预设置的标志位；

将所述标志位对应的预设角度作为所述预设转轴角的当前角度。

4.根据权利要求1所述的吊舱控制方法，其特征在于，根据所述吊舱的目标转轴角和所述目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出所述目标电机的估算转子角度，包括；

获取所述目标电机对应的磁极对数，并根据所述目标电机的磁极对数计算所述目标转轴角的机械角度与转子角度的换算关系；

根据所述吊舱的目标转轴角和所述换算关系计算得到所述目标转轴角对应的目标电机的增量转子角度；

将所述目标电机的零位转子角度和所述目标电机的增量转子角度相加得到目标电机的估算转子角度。

5.根据权利要求1所述的吊舱控制方法，其特征在于，根据所述吊舱在所述无人机坐标系下的旋转角速度，以及所述吊舱在所述相机坐标系下的旋转角速度，确定所述吊舱的目标转轴角，包括：

根据所述吊舱在所述无人机坐标系下的旋转角速度，以及所述吊舱在所述相机坐标系下的旋转角速度，确定所述无人机坐标系与所述相机坐标系之间的方向余弦矩阵；

根据所述方向余弦矩阵确定所述吊舱的目标转轴角。

6.根据权利要求1所述的吊舱控制方法，其特征在于，根据所述目标电机的估算转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度，包括：

检测所述目标电机的实际霍尔值，根据所述实际霍尔值以及所述目标电机的估算转子角度确定所述目标电机的实际转子角度；

根据所述目标电机的实际转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度。

7.根据权利要求6所述的吊舱控制方法，其特征在于，检测所述目标电机的实际霍尔值，根据所述实际霍尔值以及所述目标电机的估算转子角度确定所述目标电机的实际转子角度，包括：

根据所述目标电机的实际霍尔值以及转子角度周期计算得到多个候选转子角度；

根据所述目标电机的估算转子角度从所述多个候选转子角度中确定所述目标电机的实际转子角度。

8.根据权利要求7所述的吊舱控制方法，其特征在于，根据所述目标电机的实际霍尔值以及转子角度周期计算得到多个候选转子角度，包括：

将所述目标电机的实际霍尔值分别叠加多个转子角度周期得到多个候选转子角度。

9.根据权利要求7所述的吊舱控制方法，其特征在于，根据所述目标电机的估算转子角度从所述多个候选转子角度中确定所述目标电机的实际转子角度，包括：

确定多个候选转子角度中与所述目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度；

将与所述目标电机的估算转子角度最接近的候选转子角度作为所述目标电机的实际转子角度。

10.根据权利要求1所述的吊舱控制方法，其特征在于，所述预设电机用于控制所述吊舱的预设转轴角；其中：

所述预设转轴角为航向角，所述目标转轴角为横滚角或俯仰角；或

所述预设转轴角为横滚角，所述目标转轴角为航向角或俯仰角；或

所述预设转轴角为俯仰角，所述目标转轴角为航向角或横滚角。

11.根据权利要求1所述的吊舱控制方法，其特征在于：所述吊舱在所述无人机坐标系中的横滚轴旋转角速度和俯仰轴旋转角速度均为0。

12.一种吊舱控制装置，其特征在于，包括：

吊舱角速度检测第一模块，被配置为控制所述吊舱的预设电机匀速转动，获取所述吊舱在无人机坐标系下的旋转角速度；

吊舱角速度检测第二模块，被配置为获取所述吊舱在相机坐标系下的旋转角速度；

目标转轴角确定模块，被配置为根据所述吊舱在所述无人机坐标系下的旋转角速度，以及所述吊舱在所述相机坐标系下的旋转角速度，确定所述吊舱的目标转轴角；

目标电机估算转子角度计算模块，被配置为根据所述吊舱的目标转轴角和所述目标转轴角对应的目标电机的零位转子角度计算得出所述目标电机的估算转子角度；

目标电机回中控制模块，被配置为根据所述目标电机的估算转子角度将所述目标电机调节至预设转子角度。

13.一种吊舱，其特征在于，所述吊舱应用于无人机上，所述吊舱通过顶板与所述无人机连接，所述顶板的预设转轴角的调节与所述吊舱的预设转轴角的调节保持同步，所述顶板的除预设转轴角之外的其它转轴角与所述无人机的对应转轴角的调节保持同步，所述吊舱通过目标电机调控所述吊舱的目标转轴角，所述吊舱包括微处理器，所述微处理器用于执行如权利要求1-11中任意一项所述的方法。

14.一种无人机，其特征在于，所述无人机搭载有如权利要求13所述的吊舱。

15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-11中任意一项所述的方法。

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