CN114348303B - 一种飞行器可重复使用稳定自拍装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空间飞行器的辅助设备领域，特别涉及一种飞行器可重复使用稳定自拍装置及方法。克服现有自拍成像系统费效比低以及无法满足星上众多关键动作执行过程的连续视频监控和记录的问题。自拍装置包括固定座、二轴指向调节模块、弹射组件、相机组件以及控制模块；采用二轴指向调节模块与弹射组件，实现指向切换及弹射相机组件功能，并在自拍任务结束后，通过位于相机组件内的拖曳组件将相机组件复位，等待一下次拍摄；采用位于相机组件内的单轴陀螺转子，使相机组件弹射后姿态基本固定不变，从而在相机组件与飞行器分离过程能够保证相机视轴始终指向飞行器某一方位或其他设定的固定空域，从而获得关键动作执行过程的连续图像或监控视频。

Description

一种飞行器可重复使用稳定自拍装置及方法

技术领域

本发明涉及空间飞行器的辅助设备领域，特别涉及一种飞行器可重复使用稳定自拍装置及方法。

背景技术

空间飞行器尤其是深空探测器飞行距离远，飞行时间长，飞行过程主飞行器关键动作多。以火星探测为例，我国“天问一号”航天器采用经典霍曼转移轨道航线飞往火星，达到火星需要飞行约5×10⁹公里、202天时间，期间还要经历4次轨道中途修正、多次“刹车”调整轨位以及星上太阳翼、数传天线、火星车、桅杆等多种载荷陆续从收拢状态下展开或重复收拢展开等多项关键动作。

采用光学成像是对长途长时间飞行后整星关键动作的执行响应到位情况判别的最直观和重要手段之一，比如一次性分离式自拍成像系统。

目前，一方面，深空探测器对载荷质量的约束严苛，将一千克质量送往月球轨道的代价约300万美元，给深空探测器的众多关键动作都配置一套一次性分离式自拍成像系统显然费效比太低。另一方面，一次性分离式自拍成像系统依靠火工等手段一次弹射，弹射瞬间作动器碰撞的角度、接触面形、以及气隙非均匀性极易导致弹射后的自拍成像系统加速翻滚，在自拍成像系统与深空探测器分离过程无法保证自拍相机始终朝向深空探测器，或只能在相机翻转过程中指向飞行器本体的瞬间抓拍成像，无法满足星上关键动作执行过程的连续视频监控和记录。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞行器可重复使用稳定自拍装置，可重复使用，采用一套自拍装置就可以实现星上众多关键动作执行过程的连续视频监控和记录。克服采用现有一次性分离式自拍成像系统监控星上众多关键动作执行过程费效比低以及一次性分离式自拍成像系统与深空探测器分离后加速翻转，而导致的无法保证自拍相机始终朝向深空探测器及无法满足星上众多关键动作执行过程的连续视频监控和记录的问题。

本发明的技术方案是：

一种飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特殊之处在于：包括固定座、二轴指向调节模块、弹射组件、相机组件以及控制模块；

上述固定座用于与飞行器固定连接；

上述二轴指向调节模块安装在固定座上，用于根据控制模块指令，进行方位及俯仰角度调整；

上述弹射组件固定在二轴指向调节模块上，上述相机组件位于弹射组件上，上述弹射组件用于根据控制模块指令将相机组件弹射；

上述相机组件包括壳体、位于壳体内部的单轴陀螺转子、相机、无线发送组件及拖曳组件；上述单轴陀螺转子根据控制模块指令启停，用于使相机组件弹射后姿态基本固定不变；上述相机用于根据控制模块指令拍摄飞行器关键动作的图像；上述无线发送组件用于根据控制模块指令将相机拍摄的图像信息输出给卫星平台；上述拖曳组件用于根据控制模块指令将相机组件拖曳至弹射组件上；

上述控制模块用于根据飞行器关键动作在星上所处的位置，通过控制二轴指向调节模块的方位及俯仰角度调整弹射组件弹射矢量的方位俯仰角度，保证弹射后相机组件能够达到飞行器的预定方位；并在自拍任务完成后，控制拖曳组件将相机组件拖曳至弹射组件上。

进一步地，上述二轴指向调节模块包括旋转座组件和相机座组件；上述旋转座组件包括旋转座、竖直转轴及竖直转轴驱动机构，竖直转轴一端与旋转座固定连接，另一端与竖直转轴驱动机构输出轴连接，竖直转轴驱动机构固定在固定座上；竖直转轴驱动机构在控制模块的控制下，驱动竖直转轴自转，从而带动旋转座相对固定座转动；上述相机座组件包括相机座、水平转轴及水平转轴驱动机构，水平转轴一端与相机座固定连接，另一端与水平转轴驱动机构输出轴连接，水平转轴驱动机构固定在旋转座上，水平转轴驱动机构在控制模块的控制下，驱动水平转轴自转，从而带动相机座相对旋转座转动。

上述控制模块通过控制旋转座旋转角度调整弹射组件弹射矢量的方位角度，通过控制相机座的旋转角度，调整弹射组件弹射矢量的俯仰角度。

进一步地，上述旋转座组件还包括第二编码器，上述竖直转轴驱动机构为方位电机；上述方位电机的输出轴与竖直转轴连接，用于根据控制模块指令，驱动竖直转轴自转，从而带动旋转座相对固定座转动；上述第二编码器用于采集竖直转轴的角位移信号并发送至控制模块。

进一步地，上述旋转座为类U字形结构的支撑架，底部与竖直转轴固定连接。

进一步地，上述相机座组件还包括第一编码器，上述水平转轴驱动机构为俯仰电机；上述俯仰电机的输出轴与水平转轴连接，用于根据控制模块指令，驱动水平转轴自转，从而带动相机座相对旋转座转动；上述第一编码器用于采集水平转轴的角位移信号并发送至控制模块。

进一步地，上述相机座上开设发射槽，上述弹射组件固定在发射槽内，上述相机组件位于弹射组件上且位于发射槽内。

进一步地，上述发射槽相对的两个外侧壁分别与一个水平转轴一端固定连接连接，水平转轴的另一端与固定在旋转座上的俯仰电机输出轴连接。

进一步地，上述弹射组件固定在发射槽内，包括第一电磁铁、永磁铁、连接在第一电磁铁和永磁铁之间的弹簧元件以及与永磁铁固定连接的限位卡盘；上述第一电磁铁下端面固定在发射槽槽底；上述限位卡盘用于放置相机组件。

进一步地，上述相机组件的壳体底部开设圆锥环状凹槽，限位卡盘上具有与圆锥环状凹槽相配合的圆锥环状卡槽。相机组件通过圆锥环状凹槽与圆锥环状卡槽配合，安装在限位卡盘上。

进一步地，上述相机组件还包括蓄电池，上述蓄电池用于为单轴陀螺转子及相机供电。

进一步地，上述发射槽的槽底部还设置供电部件，上述蓄电池与上述供电部件相配合，基于飞行器本体为单轴陀螺转子及相机供电。

进一步地，上述拖曳组件包括线箍支架、线箍、拖曳绳、拖曳绳驱动电机、第二电磁铁及线缆回收控制箱；

线箍通过线箍支架固定在壳体上；拖曳绳一端穿过壳体后固定连接在限位卡盘，另一端缠绕在线箍上；拖曳绳驱动电机位于第二电磁铁与线箍之间；当线缆回收控制箱收到控制模块发送的回收相机指令时，控制第二电磁铁断电，弹出拖曳绳驱动电机，拖曳绳驱动电机的电机轴与线箍接触，同时拖曳绳驱动电机加电，驱动线箍转动回收线缆；当线缆回收控制箱收到停止回收指令，拖曳绳驱动电机断电，同时第二电磁铁加电，收回拖曳绳驱动电机使电机轴脱离线箍。

本发明还提供一种飞行器稳定自拍方法，基于上述飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、控制模块根据飞行器关键动作在星上所处的位置，调整二轴指向调节模块的方位及俯仰角度，从而调整弹射组件弹射矢量的方位俯仰角度，保证弹射后相机组件能够达到飞行器的预定方位；

步骤2、控制模块控制单轴陀螺转子起旋；

步骤3、控制模块控制弹射组件将相机组件弹射；

步骤4、控制模块控制相机拍摄飞行器关键动作的图像；

步骤5、控制模块控制无线发送组件将相机拍摄的图像信息输出给卫星平台；

步骤6、若此次自拍成像任务结束，则控制拖曳组件将相机组件拖曳至弹射组件上，返回步骤1，等待下次自拍成像任务；否则，返回步骤4。

进一步地，步骤具体包括：

步骤1.1、控制模块根据飞行器关键动作在星上所处的位置，发送控制指令至方位电机与俯仰电机；

步骤1.2、方位电机根据控制指令加电旋转，带动旋转座相对固定座转动；

俯仰电机根据控制指令加电旋转，带动相机座相对旋转座转动；

步骤1.3、第二编码器采集竖直转轴的角位移信号并发送至控制模块；第一编码器采集水平转轴的角位移信号并发送至控制模块；

步骤1.4、控制模块根据第二编码器与第一编码器反馈的角位移信号，判断弹射组件弹射矢量的方位及俯仰角度是否调整到位，若是，则执行步骤2，否则返回步骤1.1。

本发明的有益效果是：

1、本发明自拍装置可重复使用，采用一套自拍装置就可以实现星上众多关键动作执行过程的连续视频监控和记录；

本发明自拍装置采用二轴指向调节模块与弹射组件，实现指向切换及弹射功能，二轴指向调节模块在每次自拍成像任务前可针对飞行器的不同位置、±X±Y±Z等不同表面区域、不同空间空域和不同角度成像背景等进行调整弹射组件弹射矢量的方位及俯仰角度；通过弹射组件弹出相机组件，并在自拍任务结束后，通过拖曳组件将相机组件复位，等待一下次拍摄；实现相机组件对飞行器的自拍工作可以反复进行，重复使用，与现有技术的一次性分离式自拍成像系统相比，本发明费效比高、节约能源及成本。

采用单轴陀螺转子，基于陀螺效应使相机组件弹射后姿态基本固定不变，避免弹射后相机组件翻转失稳，从而在相机组件与飞行器分离过程能够保证相机视轴始终指向飞行器某一方位或其他设定的固定空域，从而获得关键动作执行过程的连续图像或监控视频。

2、本发明自拍装置基于无线发送组件，可以实现无线信号发送接收功能，基于供电部件与蓄电池实现无线供电功能，避免弹射过程的过多线缆拉扯，导致轨迹偏移；携带蓄电池耗尽后可利用供电部件从飞行器本体进行供电，在满足自拍装置长航时拍照需求的同时，避免自拍装置携带太阳能电池板，减少弹射组件的弹射质量，简化二轴指向调节模块和相机组件设计，结构简单。

3、本发明自拍装置通过控制模块从第一编码器、第二编码器分别接收到相机座、旋转座的位置信息，控制俯仰电机调整相机座，通过方位角电机调整旋转座，从而保证相机组件在未脱离相机座前，对大视场相机的拍摄角度的进行了准确的调整，可保证对飞行器在动作执行过程中在不同位置进行准确拍摄。

附图说明

图1为实施例飞行器可重复使用稳定自拍装置的结构示意图一；

图2为实施例飞行器可重复使用稳定自拍装置的结构示意图二；

图3为实施例飞行器可重复使用稳定自拍装置中固定座与旋转座的结构剖视示意图；

图4为实施例弹射组件非弹射状态的结构示意图；

图5为实施例弹射组件弹射状态的结构示意图；

图6为实施例相机组件的结构示意图；

图7为实施例相机组件的三维结构示意图；

图8为实施例拖曳组件的结构示意图；

图9为实施例自拍装置拍摄飞行器关键动作一的示意图；

图10为实施例自拍装置拍摄飞行器关键动作二的示意图；

图11为实施例自拍装置拍摄飞行器关键动作三的示意图；

图12为实施例自拍装置拍摄流程示意图；

图13为实施例自拍装置调整二轴指向调节模块的方位及俯仰角度的流程示意图；

图中附图标记为：

1-固定座，2-旋转座组件，3-相机座组件，4-弹射组件，5-相机组件，6-控制模块；

21-旋转座，22-竖直转轴，23-方位电机，24-第二编码器；

31-相机座，311-发射槽，32-水平转轴，33-俯仰电机，34-第一编码器；

41-第一电磁铁，42-永磁铁，43-弹簧元件，44-限位卡盘，441-圆锥环状卡槽，45-供电部件；

51-壳体，52-单轴陀螺转子，53-相机，54-无线发送组件，55-拖曳组件，56-蓄电池，57-圆锥环状凹槽；

551-拖曳绳，552-拖曳绳驱动电机，553-线箍，554-线箍支架，555-第二电磁铁，556-线缆回收控制箱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在其他实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接：同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

从图1和图2可以看出，本实施例飞行器可重复使用稳定自拍装置，包括固定座1、旋转座组件2、相机座组件3、弹射组件4、相机组件5及控制模块6。旋转座组件2与相机座组件3构成二轴指向调节模块，根据控制模块6指令，进行方位及俯仰角度调整。在其他实施例中，也可以采用其他结构的二轴指向调节组件，能够实现方位俯仰调节目的即可。弹射组件4固定在二轴指向调节模块上，相机组件5位于弹射组件4上，弹射组件4根据控制模块6的指令可以将相机组件5弹射。

从图中可以看出，固定座1位于整个装置的最下端，用于与飞行器固定连接，对固定座1结构没有具体的要求，保证能够与飞行器稳固连接即可。

结合图3，可以看出旋转座组件2包括旋转座21、竖直转轴22、方位电机23及第二编码器24；旋转座21整体为类U型结构，其底部开设通孔，竖直转轴22固定在该通孔内，方位电机23固定在固定座1上，方位电机23的输出轴与竖直转轴22连接，在控制模块6的控制下，驱动竖直转轴22自转，从而带动旋转座21相对固定座1转动。第二编码器24安装在竖直转轴22上，用于采集竖直转轴22的角位移信号并发送至控制模块6。在其他实施例中，可以采用其他结构的旋转座21，确保在控制模块6的控制下，旋转座21相对固定座1转动，实现方位调节即可。

结合图1和图2，相机座组件3包括相机座31、水平转轴32、俯仰电机33及第一编码器34。本实施例中相机座31上开设发射槽311，发射槽311相对的两个外侧壁分别与一个水平转轴32一端固定连接连接，水平转轴32的另一端与固定在旋转座21上的俯仰电机33输出轴连接。俯仰电机33在控制模块6的控制下，驱动水平转轴32自转，从而带动相机座31相对旋转座21转动。第一编码器34用于采集水平转轴32的角位移信号并发送至控制模块6。当然在其他实施例中，可以采用其他结构的相机座31，确保在控制模块6的控制下，相机座31相对旋转座21转动，实现俯仰调节即可。

结合图2、图4与图5，可以看出本实施例弹射组件4包括第一电磁铁41、永磁铁42、弹簧元件43以及限位卡盘44；第一电磁铁41底部固定在发射槽311槽底，弹簧元件43固定在第一电磁铁41与永磁铁42之间，限位卡盘44与永磁铁42固定连接；限位卡盘44用于固定相机组件5，其底部还可以设置有供电部件45。第一电磁铁41根据控制模块6的指令实现通断电，加电时，第一电磁铁41与永磁铁42在弹簧元件43作用下分离，弹出相机组件5。采用加电消磁的电磁铁，可避免长时间工作后的热累积。断电时，第一电磁铁41与永磁铁42产生吸力，吸附永磁铁42，压缩弹簧元件43，实现复位。通过位于相机组件5内的拖拽组件回收相机组件5。

结合图6与图7，可以看出，本实施例相机组件5包括壳体51以及位于壳体51内部的单轴陀螺转子52、大视场相机53、无线发送组件54、拖曳组件55以及蓄电池56；相机组件5的壳体51底部开设圆锥环状凹槽57，限位卡盘44上具有与圆锥环状凹槽57相配合的圆锥环状卡槽441(见图2)，相机组件5通过圆锥环状凹槽57与圆锥环状卡槽441配合，安装在限位卡盘上。从图2中可以看出，圆锥环状卡槽441大径端朝上，小径端朝下；从图7中可以看出，圆锥环状凹槽57的大径端朝下，小径端朝上；二者配合时，对对准精度要求较低，易于回收到位。

大视场相机与无线发送组件54电连接，通过无线发送组件54将相机53拍摄的图像信息输出给卫星平台；蓄电池56为单轴陀螺转子52及大视场相机供电。在蓄电池56耗尽后可利用供电部件45从飞行器本体为单轴陀螺转子52及大视场相机供电。

结合图8，拖曳组件55包括线箍支架554、线箍553、拖曳绳551、拖曳绳驱动电机552、第二电磁铁555及线缆回收控制箱556；

线箍553通过线箍支架554固定在壳体51上；拖曳绳551一端穿过壳体51后固定连接在限位卡盘44，另一端缠绕在线箍553上；拖曳绳驱动电机552位于第二电磁铁555与线箍553之间；当线缆回收控制箱556收到控制模块发送的回收相机指令时，第二电磁铁555断电，弹出拖曳绳驱动电机552，拖曳绳驱动电机552的电机轴与线箍553接触，同时拖曳绳驱动电机加电，驱动线箍553转动回收线缆；当线缆回收控制箱556收到停止回收指令，电机断电，同时第二电磁铁555加电，收回拖曳绳驱动电机552使电机轴脱离线箍553，避免再次弹射时，拖曳绳驱动电机卡滞线箍553。

控制模块6用于接收第二编码器24、第一编码器34测得的角位移信号，且控制方位电机23、俯仰电机33、第一电磁铁41以及相机组件5的无线发送组件54、蓄电池56及线缆回收控制箱556的工作状态。

图9至图11为自拍装置拍摄飞行器不同关键动作的示意图；从图12和图13可以看出，该飞行器可重复使用稳定自拍装置工作时，可按照以下过程进行：

步骤1、控制模块6根据飞行器关键动作在星上所处的位置，调整二轴指向调节模块的方位及俯仰角度；

步骤1.1、制模块根据飞行器关键动作在星上所处的位置，发送控制指令至方位电机23与俯仰电机33；

步骤1.2、方位电机23根据控制指令加电旋转，带动旋转座21相对固定座1转动；俯仰电机33根据控制指令加电旋转，带动相机座31相对旋转座21转动；

步骤1.3、第二编码器24采集竖直转轴22的角位移信号并发送至控制模块6；第一编码器34采集水平转轴32的角位移信号并发送至控制模块6；

步骤1.4、控制模块6根据第二编码器24与第一编码器34反馈的角位移信号，判断弹射组件4弹射矢量的方位及俯仰角度是否调整到位，若是，则执行步骤2，否则返回步骤1.1。

步骤2、控制模块6控制单轴陀螺转子52起旋；

步骤3、控制模块6控制弹射组件4将相机组件5弹射；

步骤4、控制模块6控制相机53拍摄飞行器关键动作的图像；

步骤5、控制模块6控制无线发送组件54将相机53拍摄的图像信息输出给卫星平台；

步骤6、若此次自拍成像任务结束，则控制拖曳组件55将相机组件5拖曳至弹射组件4上，返回步骤1，等待下次自拍成像任务；否则，返回步骤4。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：包括固定座(1)、二轴指向调节模块、弹射组件(4)、相机组件(5)以及控制模块(6)；

所述固定座(1)用于与飞行器固定连接；

所述二轴指向调节模块安装在固定座(1)上，用于根据控制模块(6)的指令，进行方位及俯仰角度调整；

所述弹射组件(4)固定在二轴指向调节模块上，所述相机组件(5)位于弹射组件(4)上，所述弹射组件(4)用于根据控制模块(6)的指令将相机组件(5)弹射；

所述相机组件(5)包括壳体(51)、位于壳体(51)内部的单轴陀螺转子(52)、相机(53)、无线发送组件(54)及拖曳组件(55)；所述单轴陀螺转子(52)根据控制模块(6)指令启停，用于稳定相机组件(5)弹射后的姿态；所述相机(53)用于根据控制模块(6)指令拍摄飞行器关键动作的图像；所述无线发送组件(54)用于根据控制模块(6)指令将相机(53)拍摄的图像信息输出给卫星平台；所述拖曳组件(55)用于根据控制模块(6)指令将相机组件(5)拖曳至弹射组件(4)上；

所述控制模块(6)用于根据飞行器关键动作在星上所处的位置，通过控制二轴指向调节模块的方位及俯仰角度调整弹射组件(4)弹射矢量的方位俯仰角度，保证弹射后相机组件(5)能够达到飞行器的预定方位；并在自拍任务完成后，控制拖曳组件(55)将相机组件(5)拖曳至弹射组件(4)上；

所述二轴指向调节模块包括旋转座组件(2)和相机座组件(3)；所述旋转座组件(2)包括旋转座(21)、竖直转轴(22)及竖直转轴驱动机构，竖直转轴(22)一端与旋转座(21)固定连接，另一端与竖直转轴驱动机构输出轴连接，竖直转轴驱动机构固定在固定座(1)上；竖直转轴驱动机构在控制模块(6)的控制下，驱动竖直转轴(22)自转，从而带动旋转座(21)相对固定座(1)转动；所述相机座组件(3)包括相机座(31)、水平转轴(32)及水平转轴驱动机构，水平转轴(32)一端与相机座(31)固定连接，另一端与水平转轴驱动机构输出轴连接，水平转轴驱动机构固定在旋转座(21)上，水平转轴驱动机构在控制模块(6)的控制下，驱动水平转轴(32)自转，从而带动相机座(31)相对旋转座(21)转动；

所述控制模块(6)通过控制旋转座(21)旋转角度调整弹射组件(4)弹射矢量的方位角度，通过控制相机座(31)的旋转角度，调整弹射组件(4)弹射矢量的俯仰角度；

所述弹射组件(4)包括第一电磁铁(41)、永磁铁(42)、连接在第一电磁铁(41)和永磁铁(42)之间的弹簧元件(43)以及与永磁铁(42)固定连接的限位卡盘(44)；所述第一电磁铁(41)下端面固定在发射槽(311)槽底；所述限位卡盘(44)用于放置相机组件(5)；

所述拖曳组件(55)包括线箍支架(554)、线箍(553)、拖曳绳(551)、拖曳绳驱动电机(552)、第二电磁铁(555)及线缆回收控制箱(556)；线箍(553)通过线箍支架(554)固定在壳体(51)上；拖曳绳(551)一端穿过壳体(51)后固定连接在限位卡盘(44)，另一端缠绕在线箍(553)上；拖曳绳驱动电机(552)位于第二电磁铁(555)与线箍(553)之间；当线缆回收控制箱(556)收到控制模块(6)发送的回收相机指令时，控制第二电磁铁(555)断电，弹出拖曳绳驱动电机(552)，拖曳绳驱动电机(552)的电机轴与线箍(553)接触，同时拖曳绳驱动电机(552)加电，驱动线箍(553)转动回收线缆；当线缆回收控制箱(556)收到停止回收指令，拖曳绳驱动电机(552)断电，同时第二电磁铁(555)加电，收回拖曳绳驱动电机(552)使电机轴脱离线箍(553)。

2.根据权利要求1所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述旋转座组件(2)还包括第二编码器(24)，所述竖直转轴驱动机构为方位电机(23)；所述方位电机(23)的输出轴与竖直转轴(22)连接；所述第二编码器(24)用于采集竖直转轴(22)的角位移信号并发送至控制模块(6)。

3.根据权利要求2所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述旋转座(21)为类U字形结构的支撑架，底部与竖直转轴(22)固定连接。

4.根据权利要求3所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述相机座组件(3)还包括第一编码器(34)，所述水平转轴驱动机构为俯仰电机(33)；所述俯仰电机(33)的输出轴与水平转轴(32)连接；所述第一编码器(34)用于采集水平转轴(32)的角位移信号并发送至控制模块(6)。

5.根据权利要求4所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述相机座(31)上开设发射槽(311)，所述弹射组件(4)固定在发射槽(311)内，所述相机组件(5)位于弹射组件(4)上且位于发射槽(311)内。

6.根据权利要求5所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述发射槽(311)相对的两个外侧壁分别与一个水平转轴(32)一端固定连接连接，水平转轴(32)的另一端与固定在旋转座(21)上的俯仰电机(33)输出轴连接。

7.根据权利要求6所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述相机组件(5)的壳体(51)底部开设圆锥环状凹槽(57)，所述限位卡盘(44)上具有与圆锥环状凹槽(57)相配合的圆锥环状卡槽(441)。

8.根据权利要求7所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述相机组件(5)还包括蓄电池(56)，所述蓄电池(56)用于为单轴陀螺转子(52)及相机(53)供电。

9.根据权利要求8所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于：所述发射槽(311)的槽底部还设置供电部件(45)，所述蓄电池(56)与所述供电部件(45)相配合，基于飞行器本体为单轴陀螺转子(52)及相机(53)供电。

10.一种飞行器稳定自拍方法，基于权利要求1-9任一所述的飞行器可重复使用稳定自拍装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、控制模块(6)根据飞行器关键动作在星上所处的位置，调整二轴指向调节模块的方位及俯仰角度，从而调整弹射组件(4)弹射矢量的方位俯仰角度，保证弹射后相机组件(5)能够达到飞行器的预定方位；

步骤2、控制模块(6)控制单轴陀螺转子(52)起旋；

步骤3、控制模块(6)控制弹射组件(4)将相机组件(5)弹射；

步骤4、控制模块(6)控制相机(53)拍摄飞行器关键动作的图像；

步骤5、控制模块(6)控制无线发送组件(54)将相机(53)拍摄的图像信息输出给卫星平台；

步骤6、若此次自拍成像任务结束，则控制拖曳组件(55)将相机组件(5)拖曳至弹射组件(4)上，返回步骤1，等待下次自拍成像任务；否则，返回步骤4。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤1具体包括：

步骤1.1、控制模块(6)根据飞行器关键动作在星上所处的位置，发送控制指令至方位电机(23)与俯仰电机(33)；

步骤1.2、方位电机(23)根据控制指令加电旋转，带动旋转座(21)相对固定座(1)转动；

俯仰电机(33)根据控制指令加电旋转，带动相机座(31)相对旋转座(21)转动；

步骤1.3、第二编码器(24)采集竖直转轴(22)的角位移信号并发送至控制模块(6)；第一编码器(34)采集水平转轴(32)的角位移信号并发送至控制模块(6)；

步骤1.4、控制模块(6)根据第二编码器(24)与第一编码器(34)反馈的角位移信号，判断弹射组件(4)弹射矢量的方位及俯仰角度是否调整到位，若是，则执行步骤2，否则返回步骤1.1。

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