CN202783793U - 一种无人飞机的空中调焦控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种无人飞机的空中调焦控制装置，包括：无线电遥控器、空中天线、机载云台接收机、信号解码转换电路、红外控制信号处理电路、摄像机调焦执行电路以及空中电源；其中，空中天线接收无线电遥控器发射的无线遥控信号；空中天线连接机载云台接收机；机载云台接收机还与信号解码转换电路连接；信号解码转换电路还与红外控制信号处理电路连接；红外控制信号处理电路还与摄像机调焦执行电路连接；空中电源给机载云台接收机、信号解码转换电路、红外控制信号处理电路以及摄像机调焦执行电路提供电源。本实用新型可以对搭载在无人飞机上的摄像设备进行远程调焦，降低利用无人机巡检输电线路的安全风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人飞机控制领域，特别是涉及一种无人飞机的空中调焦控制装置。
背景技术
UAV（unmanned aerial vehicle，无人飞机），是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。利用无人飞机进行输电线路巡线研究需要跨多个高技术专业，研究深度和水平要求较高，是一项刚刚起步的新技术，目前已在华中电网、南方电网试点进行应用。与常规人工巡检方法相比较，此项技术更为先进有效，可以成为保障线路安全运行的一种新的经济可行的手段。
现有的无人飞机巡线方式主要有以下几种：
一、是把小型摄像机和照相机固定在飞机吊舱内。对导线及绝缘子串进行摄像时，只需一人操纵飞机，可在回来后观察录像带。由于存在飞机抖动，摄像对焦不准的情况，虽然可以对杆塔倒塌、倾斜、线路断线、绝缘子脱落、树林碰线等明显现象可以进行快速分析识别，但对于常规的污闪、线路发热、绝缘子开列老化等问题还不能识别，需要进一步研究更好的方法。
二、是利用无人飞机巡线方式是使用无人飞机控制数据链，把可远传的可见、红外热像仪的信号传送到监视地面屏幕进行分析。无人飞机巡线由2人进行，一人专职操纵飞机，一人监视地面屏幕。发现可疑区段可悬停或者来回飞行细查；实时监视和录像可同时进行，还可进行高清晰度的摄像，飞机飞回后进行图片分析。
现有的无人直升机输电线路巡检的两种方法存在一个严重的制约瓶颈，就是所搭载的摄像设备无法实现远程调焦，因为无法进行调焦就需要无人机输电线路巡检时更加的贴近输电线路飞行，而现阶段我国对于无人机输电线路带电巡检的安全距离并没有相关规范标准；再者无人直升机本身的GPS坐标与实际的杆塔线路GPS坐标间所存在的误差，更增加了无人机输电线路巡检的安全风险。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提出一种无人飞机的空中调焦控制装置，可以对搭载在无人飞机上的摄像设备进行远程调焦，降低利用无人机巡检输电线路的安全风险。
为达到上述目的，采用的技术方案是：
一种无人飞机的空中调焦控制装置，包括：无线电遥控器、空中天线、机载云台接收机、信号解码转换电路、红外控制信号处理电路、摄像机调焦执行电路以及空中电源；
其中，所述空中天线连接所述机载云台接收机；所述机载云台接收机还与所述信号解码转换电路连接；所述信号解码转换电路还与所述红外控制信号处理电路连接；所述红外控制信号处理电路还与所述摄像机调焦执行电路连接；
所述空中电源给所述机载云台接收机、所述信号解码转换电路、所述红外控制信号处理电路以及所述摄像机调焦执行电路提供电源。
本实用新型包括地面控制单元和空中实施单元，该地面控制单元为无线遥控器，空中实施单元是安置在无人直升机机载云台上的远程接收和实施地面调焦控制命令的部分，通过接收无线遥控器发射的2.4G的无线信号，并实时通过信号转换，把2.4G的无线信号转换为摄像机可识别的红外控制信号，从而实现机载摄像机的空中远程调焦；降低利用无人机巡检输电线路的安全风险。
附图说明
图1为本实用新型的一个结构示意图；
图2为本实用新型的另一个结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行说明。
本实用新型提出一种无人飞机的空中调焦控制装置，请参考图1，包括：无线电遥控器、空中天线、机载云台接收机、信号解码转换电路、红外控制信号处理电路、摄像机调焦执行电路以及空中电源；
其中，空中天线接收无线电遥控器发射的无线遥控信号；
空中天线连接机载云台接收机；机载云台接收机还与信号解码转换电路连接；信号解码转换电路还与红外控制信号处理电路连接；红外控制信号处理电路还与摄像机调焦执行电路连接；
空中电源给机载云台接收机、信号解码转换电路、红外控制信号处理电路以及摄像机调焦执行电路提供电源。
本实用新型的工作原理是：无线电遥控器是由操纵器、编码电路、开关电路、高频电路所组成。遥控指令都是通过操作器通道操作杆的控制开关和按钮，经过内部电路的调制、编码，再通过高频信号放大电路由天线将电磁波发射出去。操纵器与高频电路器连接，而高频电路器又与LC振荡电路和编码器电路连接，LC振荡电路它通过相位输出的信号反馈控制芯片内压控振荡器来稳定输出频率。编码器所产生的信号通过开关电路搭载在高频无线电发射器上由天线发送出去。发送出去的信号是一种2.4G无线数字信号输出的形式，所以信号传输距离远，信号的还原度高，受到的外界频率干扰小的优点。
机载云台接收机安装在无人直升机云台上，用来接收地面无线电遥控器发出2.4G无线电信号的。它集成了信号转换处理模块，会处理来自遥控发射机的2.4G无线电信号，将所接收的2.4G无线电信号进行放大、整形、解码，并把接收来的控制信号转换成摄像机可以识别的红外信号，传输给红外控制信号处理电路；
红外控制信号处理电路通过标准舵机接口连接无人飞机的动力系统，红外控制信号处理电路还连接红外发射器，该红外发射器固定对准机载摄像机的红外接收口，并开启摄像机的红外接收功能。摄像机接收经转换的地面调焦无线信号后，实施调焦动作。实现地面遥控空中无人直升机电力巡线的远程无线调焦作业；降低利用无人机巡检输电线路的安全风险。
本实用新型中，使用专用的电池组或使用六伏直流电源（4节5号电池）。
请参考图2，在其中一个实施方式中，摄像机调焦执行电路包括红外发射器、舵机接口以及电子调速器接口；其中，红外发射器对准机载摄像头的红外接收器；舵机接口和电子调速器接口分别连接无人飞机的动力控制系统。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种无人飞机的空中调焦控制装置，其特征在于，包括：无线电遥控器、空中天线、机载云台接收机、信号解码转换电路、红外控制信号处理电路、摄像机调焦执行电路以及空中电源；
其中，所述空中天线接收所述无线电遥控器发射的无线遥控信号；
所述空中天线连接所述机载云台接收机；所述机载云台接收机还与所述信号解码转换电路连接；所述信号解码转换电路还与所述红外控制信号处理电路连接；所述红外控制信号处理电路还与所述摄像机调焦执行电路连接；
所述空中电源给所述机载云台接收机、所述信号解码转换电路、所述红外控制信号处理电路以及所述摄像机调焦执行电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的无人飞机的空中调焦控制装置，其特征在于，所述摄像机调焦执行电路包括红外发射器、舵机接口以及电子调速器接口；
其中，所述红外发射器对准机载摄像头的红外接收器；所述舵机接口和所述电子调速器接口分别连接所述无人飞机的动力控制系统。
3.根据权利要求1或2所述的无人飞机的空中调焦控制装置，其特征在于，所述空中电源为6伏直流电源。
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