CN207963898U - 基于无人机稳定云台的高精度pos系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，包括IMU接收机、处理器、磁力计、编码器，所述IMU接收机的输出端与处理器的输入端相连接，所述磁力计、编码计的输出端与IMU接收机的输入端相连接；所述IMU接收机包括光纤陀螺仪与传动模块，所述传动模块包括依次串联连接的位置控制器、速度控制器、PWM驱动器、电机、机械传动模块、负载电路，所述光纤陀螺仪的输入端连接于传动模块的输出端，光纤陀螺仪的一输出端连接于传动模块的输入端，另一输出端连接于位置控制器与速度控制器之间。本实用新型用来隔离机体和外部环境扰动，消除目标图像的抖动，保证传感器成像的稳定性和清晰度。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子信息技术与硬件开发技术领域，尤其涉及了一种基于无人机稳定云台的高精度的POS系统。
背景技术
近年来，光电吊舱系统发展迅速，广泛应用于军事、民用领域。光电吊舱系统的工作环境恶劣，载机飞行时，飞行姿态的变化和机身振动等，都带来巨大干扰。稳定平台控制系统是光电吊舱的关键部分，可隔离机体和外部环境扰动，保持视轴稳定，保证传感器成像清晰。
机载光电吊舱系统具有高分辨率、实时性、信息量大、全天候、环境适应能力和抗电磁干扰能力强的特点，广泛应用于高分辨率动态目标识别和成像侦察、大地勘测、精密制导、光电对抗、灾难救援、火控与瞄准、环境污染监测、飞行辅助等领域，有着广泛应用前景。
定位定姿系统(Positioning and Orientation System，POS)本质上是为了进一步提高定位定姿精度，POS硬件部分中的GNSS和IMU高精度时间同步和杆臂补偿等，也是保证POS系统达到厘米级甚至毫米级定位精度的关键技术。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的就在于提供了一种基于无人机稳定云台的高精度的POS系统，测量无人机控制相机姿态，保证俯仰、侧滚、方位的飞行姿态。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，包括IMU接收机、处理器、磁力计、编码器，所述IMU接收机的输出端与处理器的输入端相连接，所述磁力计、编码计的输出端与IMU接收机的输入端相连接；所述IMU接收机包括光纤陀螺仪与传动模块，所述传动模块包括依次串联连接的位置控制器、速度控制器、PWM驱动器、电机、机械传动模块、负载电路，所述光纤陀螺仪的输入端连接于传动模块的输出端，光纤陀螺仪的一输出端连接于传动模块的输入端，另一输出端连接于位置控制器与速度控制器之间。
作为一种优选方案，所述光纤陀螺仪的输出端与传动模块的输入端之间设置有积分电路。
作为一种优选方案，所述机械传动模块与负载电路之间接入有扰动稳定电路。
作为一种优选方案，所述处理器采用FPGA芯片。
作为一种优选方案，所述电机为型号90LYX01的直流力矩电机。
作为一种优选方案，所述光纤陀螺仪为XZ-FOG1100-70光纤陀螺仪。
作为一种优选方案，所述编码器采用绝对式光电编码器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型解决光电吊舱系统因工作环境恶劣，载机飞行时，飞行姿态的变化和机身振动等带来巨大干扰的技术问题，用来隔离机体和外部环境扰动，消除目标图像的抖动，保证传感器成像的稳定性和清晰度。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的IMU接收机的简图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例：
如图1~2所示，一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，包括IMU接收机1、处理器2、磁力计3、编码器4，所述IMU接收机1的输出端与处理器2的输入端相连接，所述磁力计3、编码计的输出端与IMU接收机1的输入端相连接；所述IMU接收机1包括光纤陀螺仪11与传动模块，所述传动模块包括依次串联连接的位置控制器12、速度控制器13、PWM驱动器14、电机15、机械传动模块16、负载电路17，所述光纤陀螺仪11的输入端连接于传动模块的输出端，光纤陀螺仪11的一输出端连接于传动模块的输入端，另一输出端连接于位置控制器12与速度控制器13之间。
优选的，所述光纤陀螺仪11的输出端与传动模块的输入端之间设置有积分电路18；主要用于波形变换、放大电路失调电压的消除及反馈控制中的积分补偿等场合。
优选的，所述机械传动模块16与负载电路17之间接入有扰动稳定电路19，动态电路在运行中受到各种扰动而不引起工作状态质的变化，或扰动消失后能返回（或接近于）原来的工作状态的性质，起到稳定的作用。
优选的，所述处理器2采用FPGA芯片，采用FPGA芯片作为处理器2控制反馈，将得到的姿态数据传输给传动模块，具有时效性和灵活性的特点。
优选的，所述电机15为型号90LYX01的直流力矩电机，采用驱动控制，电机15驱动达到指定的状态。
优选的，所述光纤陀螺仪11为XZ-FOG1100-70光纤陀螺仪11，具有寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻的优点。
优选的，所述编码器4采用绝对式光电编码器，体积小、精密，测量的角位移主要用于俯仰方位解耦和实现跟踪功能。
具体实施时，采用本实用新型的系统，通过IMU接收机1、磁力计3、编码器4测量无人机控制相机姿态，保证俯仰、侧滚、方位的飞行姿态，精准的定位定姿，可靠性高，稳定性高。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，其特征在于：包括IMU接收机、处理器、磁力计、编码器，所述IMU接收机的输出端与处理器的输入端相连接，所述磁力计、编码计的输出端与IMU接收机的输入端相连接；所述IMU接收机包括光纤陀螺仪与传动模块，所述传动模块包括依次串联连接的位置控制器、速度控制器、PWM驱动器、电机、机械传动模块、负载电路，所述光纤陀螺仪的输入端连接于传动模块的输出端，光纤陀螺仪的一输出端连接于传动模块的输入端，另一输出端连接于位置控制器与速度控制器之间。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，其特征在于：所述光纤陀螺仪的输出端与传动模块的输入端之间设置有积分电路。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，其特征在于：所述机械传动模块与负载电路之间接入有扰动稳定电路。
4.根据权利要求1所述的一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，其特征在于：所述处理器采用FPGA芯片。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，其特征在于：所述电机为型号90LYX01的直流力矩电机。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，其特征在于：所述光纤陀螺仪为XZ-FOG1100-70光纤陀螺仪。
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机稳定云台的高精度POS系统，其特征在于：所述编码器采用绝对式光电编码器。
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