CN212543592U - 吊舱控制装置、吊舱控制系统和运载器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种吊舱控制装置、吊舱控制系统和运载器，涉及运载技术领域。该吊舱控制装置包括控制基板、惯性测量控制单元、电机接口单元及主控单元，惯性测量控制单元、电机接口单元及主控单元集成于控制基板上。惯性测量控制单元，用于测量吊舱本体的运动信息，并将运动信息发送至主控单元。主控单元，用于基于运动信息生成电机控制信号，并将电机控制信号发送至电机接口单元。电机接口单元，用于根据电机控制信号实现相应的电机控制。如此，无需繁琐的连线和独立的板卡即可实现对吊舱设备的控制，从而减少了吊舱控制装置的占用空间和装配难度。

Description

吊舱控制装置、吊舱控制系统和运载器

技术领域

本申请涉及运载技术领域，具体而言，涉及一种吊舱控制装置、吊舱控制系统和运载器。

背景技术

近些年来，无人机发展迅猛，常常用在遥感测航、海事巡航、环境监测及侦察等领域。目前用于摄像的吊舱多以组装的形式搭载于无人机上。

吊舱中涉及的各个功能模块都是由独立的板卡分别实现，例如，三个板卡：惯性测量控制板(Inertial Measurement Unit，IMU)、主控板、串口转接板，分别实现各自的功能，如果要工作就需要额外的多条线缆将各个独立的板卡连接到一起。由于这些实现各功能模块的板卡相互独立，而且分布在不同位置，因此连线繁琐，占用整体空间大、装配难度大。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种吊舱控制装置、吊舱控制系统和运载器，以改善上述问题。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请实施例提供了一种吊舱控制装置，应用于包括吊舱本体的吊舱设备，所述吊舱控制装置包括控制基板、惯性测量控制单元、电机接口单元及主控单元，所述惯性测量控制单元、所述电机接口单元及所述主控单元集成于所述控制基板上；

所述惯性测量控制单元，用于测量所述吊舱本体的运动信息，并将所述运动信息发送至所述主控单元；

所述主控单元，用于基于所述运动信息生成电机控制信号，并将所述电机控制信号发送至所述电机接口单元；

所述电机接口单元，用于根据所述电机控制信号实现相应的电机控制。

在可选的实施方式中，所述惯性测量控制单元包括一矩形的IMU芯片模组，在所述控制基板上沿所述IMU芯片模组的四周，分别设有隔离区，且各所述隔离区在空间上互不相连，用于隔绝外部温度并防止所述惯性测量控制单元发生形变。

在可选的实施方式中，若所述IMU芯片模组设置于所述控制基板的边缘处，则在所述IMU芯片模组未靠近所述边缘处的至少一侧设置相应的隔离槽，所述隔离槽和所述控制基板的边缘共同构成沿所述IMU芯片模组的四周设置的所述隔离区；

若所述IMU芯片模组未设置于所述控制基板的边缘处，则沿所述IMU 芯片模组的四周，分别设置所隔离槽，各所述隔离槽共同构成沿所述IMU 芯片模组的四周设置的所述隔离区；

其中，所述隔离槽贯穿所述控制基板，或，所述隔离槽未贯穿所述控制基板，则在所述隔离槽内设置隔热或吸波材料。

在可选的实施方式中，在所述控制基板上，各所述隔离区以及各所述隔离区围成的空间内不覆铜。

在可选的实施方式中，所述吊舱控制装置还包括光电负载连接单元和接口板连接单元，所述光电负载连接单元和所述接口板连接单元集成于所述控制基板上，所述光电负载连接单元分别与所述接口板连接单元和所述主控单元相连；

所述光电负载连接单元，用于接收来自光电负载的反馈数据，并将所述反馈数据转发至所述接口板连接单元，再由所述接口板连接单元实现所述反馈数据的对外发送；

所述光电负载连接单元，还用于实现所述光电负载与所述主控单元之间控制信号的双向转发。

在可选的实施方式中，若所述光电负载连接单元接收的所述反馈数据与所述接口板连接单元所支持的数据格式不同，则所述光电负载连接单元还用于对所述光电负载的反馈数据进行格式转换，以符合所述接口板连接单元所支持的数据格式；

和/或，若所述光电负载连接单元接收的所述控制信号与所述主控单元所支持的数据格式不同，则所述光电负载连接单元还用于对所述控制信号进行格式转换，以符合所述主控单元所支持的数据格式。在可选的实施方式中，所述光电负载连接单元包括多个光电负载接口，所述接口板连接单元包括唯一的接口板连接单元，所述接口板连接单元将来自所述多个光电负载接口的反馈数据进行对外发送。

在可选的实施方式中，所述吊舱控制装置还包括供电连接单元，所述供电连接单元集成于所述控制基板上；

所述供电连接单元，接收电源供电，并分别与所述电机接口单元、所述光电负载连接单元相连，以实现对所述电机和所述光电负载的供电。

在可选的实施方式中，所述吊舱控制装置还包括对外通信单元，所述对外通信单元集成于所述控制基板上，所述对外通信单元通过所述供电连接单元和/或所述接口板连接单元实现对外控制信号的收发。

在可选的实施方式中，所述惯性测量控制单元与所述电机接口单元的距离大于第一预设距离，和/或，所述惯性测量控制单元与所述供电连接单元的距离大于第二预设距离。

在可选的实施方式中，还包括惯性测量控制单元接口，该惯性测量控制单元接口集成于所述控制基板上，用以与未集成于所述控制基板的惯性测量控制单元相连。

在可选的实施方式中，所述光电负载包括可见光模组、红外模组和/或激光测距模组，所述光电负载连接单元还包括通用连接器；

所述通用连接器，集成所述可见光模组、红外模组和/或激光测距模组中的至少两个模组的接口。

第二方面，本申请实施例还提供了一种吊舱控制系统，包括上述的吊舱控制装置。

在可选的实施方式中，还包括用户接口板、滑环；所述吊舱控制装置设置于吊舱转动舱体内，所述吊舱转动舱体通过云台实现固定，所述用户接口板设置于所述云台的基座内，所述吊舱转动舱体与所述基座转动连接；所述吊舱控制装置通过所述滑环，实现与所述用户接口板的电连接。

在可选的实施方式中，还包括滑环信号转接板，所述吊舱控制装置通过所述滑环信号转接板，实现与所述滑环的信号转接。

第三方面，本申请实施例还提供了一种运载器，包括上述的吊舱控制装置，或，包括上述的吊舱控制系统。

本申请实施例提供了一种吊舱控制装置、吊舱控制系统和运载器。该吊舱控制装置包括控制基板、惯性测量控制单元、电机接口单元及主控单元，通过将惯性测量控制单元、电机接口单元及主控单元集成于控制基板上，共同实现对吊舱设备的控制功能，无需繁琐的连线和独立的板卡即可实现对吊舱设备的控制，从而减少了吊舱控制装置的占用空间和装配难度。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一些举例，并配合所附附图，作详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的吊舱控制装置的功能模块框图之一。

图2为本申请实施例提供的惯性测量控制单元的结构示意图之一。

图3为本申请实施例提供的惯性测量控制单元的结构示意图之二。

图4为本申请实施例提供的吊舱控制装置的功能模块框图之二。

图5为本申请实施例提供的吊舱控制装置的功能模块框图之三。

图6为本申请实施例提供的吊舱控制系统的功能模块框图。

图标：1-吊舱控制系统；10-吊舱控制装置；11-控制基板；12-惯性测量控制单元；121-IMU芯片模组；122-隔离槽；124-边缘；13-电机接口单元； 14-主控单元；15-光电负载连接单元；151-光电负载接口；152-通用连接器；16-接口板连接单元；17-供电连接单元；18-对外通信单元；19-惯性测量控制单元接口；20-用户接口板；30-滑环；40-滑环信号转接板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“四周”、“边缘”、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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

目前，用于摄像的吊舱多以组装的形式搭载于无人机上，吊舱中涉及的各个功能模块都是由独立的板卡分别实现，各个功能模块都是独立的板卡，三个板卡(IMU板、主控板、串口转接板)如果要工作就需要额外的多条线缆将其连接到一起。同时，串口转接板设置多个I/O接口，通过多个 I/O接口(例如，I/O接口可以是图中的测距仪+激光指示连接器、红外机芯连接器及可见光机芯连接器)与多个不同的光学传感器组件进行线缆连接。而且原主控板还需要另外的包括电机驱动板与电机连接器连接，例如横滚电机连接器需要单独一个ROLL横滚电机驱动板。IMU芯片模组与主控板通过IMU连接器实现信号通信。现有技术中的各个板卡(IMU板、主控板、串口转接板)相互独立，工作时需要额外的多条线缆进行连接，连线繁琐。各个板卡分布在不同位置，使得占用吊舱整体空间、装配难度大、生产费用高。

有鉴于此，本申请实施例提供了一种吊舱控制装置、吊舱控制系统和运载器，通过将多个板卡集成在一个控制基板上，改善了上述问题。下面对上述方案进行详细阐述。

请结合参阅图1，图1为本申请实施例提供的吊舱控制装置10的功能模块框图之一，应用于包括吊舱本体的吊舱设备，吊舱控制装置10包括控制基板11、惯性测量控制单元12、电机接口单元13及主控单元14，惯性测量控制单元12、电机接口单元13及主控单元14集成于控制基板11上。

其中，惯性测量控制单元12用于测量吊舱本体的运动信息，并将运动信息发送至主控单元14。

主控单元14用于基于运动信息生成电机控制信号，并将电机控制信号发送至电机接口单元13。

电机接口单元13用于根据电机控制信号实现相应的电机控制。

惯性测量控制单元12可以包括惯性测量元件，例如IMU芯片模组，以测量吊舱本体的运动信息。运动信息可以包括吊舱本体的三轴姿态角(或角速率)、加速度等。

控制基板11可以是印制电路板(Printed circuit boards，PCB)，惯性测量控制单元12、电机接口单元13以及主控单元14可以通过刻蚀覆盖在印制电路板上的导电金属箔而形成的导线连接。进一步地，该印制电路板可以是单面板、双面板或多层线路板。

其中，电机接口单元13可以包括多个电机接口，电机接口的种类可根据不同电机的类别确定，例如，电机可以是横滚电机、俯仰电机或航向电机中的任意一种或多种，相应地，电机接口的种类也可以包括横滚电机接口、俯仰电机接口或航向电机接口中的任意一种或多种。实际应用中，可通过控制不同的电机运行从而控制吊舱设备的姿态，实现不同的探测功能。

以运动信息为三轴姿态角为例，吊舱控制装置10实现控制的流程如下：惯性测量控制单元12测量获得吊舱本体三轴姿态角，随后将三轴姿态角发送至主控单元14。主控单元14基于预设先设定的程序，判断三轴姿态角是否符合预设阈值，当不符合时，生成电机控制信息，并将电机控制信息发送至电机接口单元13，电机接口单元13根据电机控制信号控制航向电机、俯仰电机、横滚电机中的一种或多种进行相应的调整，使得三轴姿态角符合预设阈值。

本申请实施例提供的吊舱控制装置10，通过将主控单元14、电机接口单元13及惯性测量控制单元12均集成于控制基板11上，使得各单元之间无需进行复杂的二次连接或者装配，增加了相互之间信息传输的准确性和可靠性，无需繁琐的连线和独立的板卡即可实现对吊舱设备的控制，从而减少了吊舱控制装置10的体积、减小了装配难度，同时，避免了现有技术中EMC问题严重，惯性测量控制单元需要用线缆和主控板连接，线缆中有时钟信号，时钟信号泄露以后会干扰GPS的技术问题。

由于惯性测量控制单元12的精度高，对应力及热管理要求较高，现有技术通常将惯性测量控制单元12与主控板进行分离式设计，并且使二者尽量远离，以防止主控板上其他元器件对惯性测量控制单元12产生干扰，实现应力隔离和热隔离，提升惯性测量控制单元12的精度。

本申请实施例中，在将包括惯性测量控制单元12在内的多个单元集成在一起后，为了确保惯性测量控制单元12的测量精度，进行了防温漂及应力隔离处理，以改善惯性测量控制单元12因受到温度及应力干扰而产生的温漂。

请结合参阅图2及图3，惯性测量控制单元12包括一矩形的IMU芯片模组121，在控制基板11上沿IMU芯片模组121的四周，分别设有隔离区，且各隔离区在空间上互不相连，用于隔绝外部温度并防止惯性测量控制单元12发生形变。IMU芯片模组与PCB通过至少2个连接处实现连接，若 IMU芯片模组与PCB板仅通过单一的连接处实现物理连接，容易导致IMU和主控板不平，不在一个水平面上，这样就会导致IMU检测偏移。

惯性测量控制单元12是基于MEMS结构的惯性测量元件，对形变较为敏感，为了改善这一问题，在本申请实施例中，可以将惯性测量控制单元12周围的控制基板11进行挖空处理，保证惯性测量控制单元12周侧的开槽宽度和距离保持一致，使得惯性测量控制单元12在控制基板11上受力均匀，以实现应力隔离。

如此，本申请实施例通过在IMU芯片模组121四周设置隔离区，使得容易受到温度干扰及应力干扰的IMU芯片与其他器件隔离，隔绝了外部温度，并且改善了IMU芯片容易发生形变的问题。

作为一种可能的实施方式，请结合参阅图2，图2为本申请实施例提供的惯性测量控制单元12的结构示意图之一。IMU芯片模组121可以设置于控制基板11的边缘处，相应地，可以在IMU芯片模组121未靠近边缘处的至少一侧设置相应的隔离槽122，隔离槽122和控制基板11的边缘124 共同构成沿IMU芯片模组121四周设置的隔离区。

可选地，隔离槽122可以贯穿控制基板11。隔离槽122也可以未贯穿控制基板11，同时在隔离槽122内设置隔热或吸波材料。每个隔离槽122 的形状大小均相同，且每个隔离槽122与IMU芯片模组121的距离均相同。如此，可进一步提高隔绝温度的效果，同时改善IMU芯片容易发生形变的问题。

作为另一种可能的实施方式，请结合参阅图3，图3为本申请实施例提供的惯性测量控制单元12的结构示意图之二。IMU芯片模可以未设置于控制基板11的边缘处，相应地，可以沿IMU芯片模组121的四周，分别设置隔离槽122，该隔离槽122即为上述隔离区。

同样地，隔离槽122可以贯穿控制基板11。隔离槽122也可以未贯穿控制基板11，同时在隔离槽122内设置隔热或吸波材料，以进一步提高隔绝温度的效果，同时改善IMU芯片容易发生形变的问题。

进一步地，由于控制基板11的每一层都存在一些铜片，为了使得隔绝外部温度的效果更佳，在上述实施场景的基础上，在控制基板11上，各隔离区以及各隔离区围成的空间内不覆铜。如此，可以防止隔离区及隔离区周围的铜片将控制基板11上其他容易发热的器件产生的温度传递给IMU 芯片模组121，从而进一步改善IMU芯片模组121受热发生温漂的问题。

请结合参阅图4及图5，图4为本申请实施例提供的吊舱控制装置10 的功能模块框图之二，图5为本申请实施例提供的吊舱控制装置10的功能模块框图之三。为了再进一步改善IMU芯片模组121受热发生温漂的问题，当惯性测量控制单元12与其他单元集成在同一个控制基板11上时，还可以从各单元在控制基板11上的布局方面进行考虑，如将惯性测量控制单元 12布局在远离其他单元，尤其是容易发热的单元的位置。例如，可以将惯性测量控制单元12与电机接口单元13布局为距离大于第一预设距离，和/ 或，将惯性测量控制单元12与供电连接单元17布局为距离大于第二预设距离。

如此，惯性测量控制单元12的摆放位置远离控制基板11上其他单元，保证惯性测量控制单元12周围温度相对稳定，改善其他单元因工作时发热产生的热量对惯性测量控制单元12造成的温漂问题。

请再次参阅图4，吊舱控制装置10还可以包括光电负载连接单元15和接口板连接单元16，光电负载连接单元15和接口板连接单元16集成于控制基板11上，光电负载连接单元15分别与接口板连接单元16和主控单元 14相连。

光电负载连接单元15，用于接收来自光电负载的反馈数据，并将反馈数据转发至接口板连接单元16，再由接口板连接单元16实现反馈数据的对外发送。光电负载连接单元15，还用于实现光电负载与主控单元14之间控制信号的双向转发。

其中，光电负载可以包括红外图像采集设备、测距仪、激光指示仪、可见光图像采集设备等。

在一种可能的实施场景中，当光电负载为可见光图像采集设备，例如摄像机时，光电负载连接单元15可接收摄像机拍摄的视频或图像，并将视频或图像发送至接口板连接单元16，再由接口板连接单元16将视频或图像发送至外部设备。同时，该光电负载连接单元15可以接收由主控单元14 发送的控制信号，并将控制信号发送至摄像机，使得摄像机按照控制信号进行配置。

其中，光电负载连接单元15及接口板连接单元16可以通过设置于控制基板11上的内层电路线连接各个单元，基于此设置可抑制噪声沿着物理线缆传播，从而减少了干扰。

本实施例中，光电负载连接单元15接收的反馈数据的数据格式与接口板连接单元16所支持的数据格式可能相同也可能不同，当光电负载连接单元15接收的反馈数据的数据格式与接口板连接单元16所支持的数据格式不同时，光电负载连接单元15还可以用于对光电负载的反馈数据进行格式转换，以符合接口板连接单元16所支持的数据格式。在上述实施例中，数据格式可以包括但不限于VGA、HDMI、AV、SDI、LVDS，也可实现多种信号格式之间的转换，例如AV与LVDS、SDI与LVDS之间进行信号转换，以更改视频像素的输出或提升信号抗干扰性。

类似地，当光电负载连接单元15接收的控制信号与主控单元14所支持的数据格式不同时，光电负载连接单元15还用于对控制信号进行格式转换，以符合主控单元14所支持的数据格式，如TTL、RS232或RS485等数据格式之间的相互转换。如此，当反馈数据的数据格式与主控单元14所支持的数据格式不同，或者反馈数据的数据格式与接口板连接单元16所支持的数据格式不同时，光电负载连接单元15将光电负载采集的反馈数据转换为主控单元14或者接口板连接单元16支持的格式，从而避免因数据格式不支持导致无法及时获得反馈数据携带的信息。

作为一种可能的实施方式，光电负载连接单元15包括多个光电负载接口151，接口板连接单元16包括唯一的接口板连接单元，接口板连接单元将来自多个光电负载接口151的反馈数据进行对外发送。其中，每个光电负载接口151可以与不同的光电负载连接，实现反馈数据的传递。

进一步地，请再次结合参阅图5，吊舱控制装置10还可以包括供电连接单元17，供电连接单元17集成于控制基板11上。

供电连接单元17用于接收电源供电，并分别与电机接口单元13、光电负载连接单元15相连，以实现对电机和光电负载的供电。

本申请实施例通过进一步将供电连接单元17集成于控制基板11上，基于设置于控制基板11上的内层电路线连接各个单元，从而减少了个单元之间的线缆连接，有效减少了吊舱控制装置10的体积，减小了装配难度。

为了便捷地实现信号收发，吊舱控制装置10还可以包括对外通信单元 18，对外通信单元18集成于控制基板11上，对外通信单元18通过供电连接单元17和/或接口板连接单元16实现对外控制信号的收发。

如此，本申请实施例将原本独立的对外通信单元18与上述其他各单元均集成于控制基板11上，进一步减少了各单元之间的线缆连接，从而进一步减少了吊舱控制装置10的大小，减小了装配难度。

可以理解的是，上述供电连接单元17及对外通信单元18可以分开集成于控制基板11上，也可以作为同一个单元共同集成于控制基板上，以进一步减小吊舱控制装置的体积，减小装配难度。

吊舱控制装置10还可以包括惯性测量控制单元接口19，该惯性测量控制单元接口19集成于控制基板11上，用以与未集成于控制基板11的惯性测量控制单元相连。

也就是说，除了上述集成的惯性测量控制单元12外，本申请实施例提供的吊舱控制装置10还可以进一步通过惯性测量控制单元接口19连接外部独立的惯性测量控制单元。可基于外部独立的惯性测量控制单元测量吊舱本体的运动信息，使得主控单元14根据运动信息生成电机控制信号，对电机进行调控。

光电负载可以包括可见光模组、红外模组和/或激光测距模组，光电负载连接单元15还包括通用连接器152。通用连接器152可以集成可见光模组、红外模组和/或激光测距模组中的至少两个模组的接口。

例如，通用连接器152可以集成可见光模组、红外模组的接口，使得可见光模组及红外模组均可通过该通用连接器152连接在吊舱控制装置10 上。

又例如，通用连接器152可以集成可见光模组、红外模组及激光测距模组的接口，使得可见光模组、红外模组及激光测距模组均可以通过该通用连接器152连接在吊舱控制装置10上。

如此，能够通过通用连接器152实现与多个不同光电设备的信号传输，以进一步优化吊舱控制装置10的结构、减小吊舱控制装置10的体积。

请再次参阅图1，由图中可知，现有技术中主控板和接口板是通过滑环 30直连，但是一方面滑环30的信号线的直径比较粗，若信号线过多，信号线就无法穿过吊舱的活动轴，即使穿过了活动轴，电机阻力也很大，影响吊舱增稳。为改善上述问题，请结合参阅图6，图6为本申请实施例提供的吊舱控制系统1的功能模块框图之一。本申请实施例还提供的吊舱控制系统1，包括上述的吊舱控制装置10。

吊舱控制系统1还包括用户接口板20、滑环30。吊舱控制装置10设置于吊舱转动舱体内，吊舱转动舱体通过云台实现固定，用户接口板20设置于云台的基座内，吊舱转动舱体与基座转动连接。吊舱控制装置10通过滑环30，实现与用户接口板20的电连接。

如此，一方面，用户接口板20与主控板之间通过滑环30实现信号线的转接，通过采用滑环30能够使得线体旋转360°+，从而能够改善用户接口板20与主控板之间的线缆因扭转带来的线体缠绕等技术问题。

另一方面，还可以将所有控制信号使用极细同轴线的方式进行连接，极细同轴线柔软纤细，不会有以上问题，并且极细同轴线电磁干扰的抑制能力很好，可以降低电磁干扰问题。在实际使用中，如果插头存在差异，不能直接使用极细同轴线连接用户接口板20与主控吊舱控制装置10，则还可以设置信号转接板。

作为一种可能的实施方式，吊舱控制系统1还包括滑环信号转接板40，滑环30通过滑环信号转接板40与接口板连接单元16连接，使得吊舱控制装置10可通过滑环信号转接板40实现与用户接口板20的信号转接。如此，可利用滑环信号转接板40将多路信号进行分路转接。例如，将可见光模组、红外模组采集到的视频数据进行分路，并分别通过相应的红外接口、可见光接口向用户接口板20传输相应的视频数据，从而实现信号的转换和双向传递。

本申请实施例还提供了一种运载器，运载器包括上述的吊舱控制装置 10，或，运载器包括上述的吊舱控制系统1。

其中，运载器可以是无人机，例如，固定翼无人机、旋翼无人机及扑翼无人机等。运载器还可以是飞机，例如，民航客机及军用飞机等。

装载有上述吊舱控制装置或者吊舱控制系统1的运载器，由于吊舱控制装置中各个单元均集成于控制基板11上，无需外部线缆连接，使得装配方式更简便，信号传输更稳定，进而使得运载器本身重量变小，获得的反馈数据更加稳定。

综上所述，本申请实施例提供了一种吊舱控制装置10、系统和运载器。该吊舱控制装置10包括控制基板11、惯性测量控制单元12、电机接口单元13及主控单元14，惯性测量控制单元12、电机接口单元13及主控单元 14集成于控制基板11上。惯性测量控制单元12，用于测量吊舱本体的运动信息，并将运动信息发送至主控单元14。主控单元14，用于基于运动信息生成电机控制信号，并将电机控制信号发送至电机接口单元13。电机接口单元13，用于根据电机控制信号实现相应的电机控制。如此，无需繁琐的连线和独立的板卡即可实现对吊舱设备的控制，从而减少了吊舱控制装置10的占用空间和装配难度。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种吊舱控制装置，其特征在于，应用于包括吊舱本体的吊舱设备，所述吊舱控制装置包括控制基板、惯性测量控制单元、电机接口单元及主控单元，所述惯性测量控制单元、所述电机接口单元及所述主控单元集成于所述控制基板上；

所述惯性测量控制单元，用于测量所述吊舱本体的运动信息，并将所述运动信息发送至所述主控单元；

所述主控单元，用于基于所述运动信息生成电机控制信号，并将所述电机控制信号发送至所述电机接口单元；

所述电机接口单元，用于根据所述电机控制信号实现相应的电机控制。

2.根据权利要求1所述的吊舱控制装置，其特征在于，所述惯性测量控制单元包括一矩形的IMU芯片模组，在所述控制基板上沿所述IMU芯片模组的四周，分别设有隔离区，且各所述隔离区在空间上互不相连，用于隔绝外部温度并防止所述惯性测量控制单元发生形变。

3.如权利要求2所述的吊舱控制装置，其特征在于，若所述IMU芯片模组设置于所述控制基板的边缘处，则在所述IMU芯片模组未靠近所述边缘处的至少一侧设置相应的隔离槽，所述隔离槽和所述控制基板的边缘共同构成沿所述IMU芯片模组的四周设置的所述隔离区；

若所述IMU芯片模组未设置于所述控制基板的边缘处，则沿所述IMU芯片模组的四周，分别设置所隔离槽，各所述隔离槽共同构成沿所述IMU芯片模组的四周设置的所述隔离区；

其中，所述隔离槽贯穿所述控制基板，或，所述隔离槽未贯穿所述控制基板，则在所述隔离槽内设置隔热或吸波材料。

4.如权利要求2所述的吊舱控制装置，其特征在于，在所述控制基板上，各所述隔离区以及各所述隔离区围成的空间内不覆铜。

5.如权利要求1所述的吊舱控制装置，其特征在于，所述吊舱控制装置还包括光电负载连接单元和接口板连接单元，所述光电负载连接单元和所述接口板连接单元集成于所述控制基板上，所述光电负载连接单元分别与所述接口板连接单元和所述主控单元相连；

所述光电负载连接单元，用于接收来自光电负载的反馈数据，并将所述反馈数据转发至所述接口板连接单元，再由所述接口板连接单元实现所述反馈数据的对外发送；

所述光电负载连接单元，还用于实现所述光电负载与所述主控单元之间控制信号的双向转发。

6.如权利要求5所述的吊舱控制装置，其特征在于，所述光电负载连接单元包括多个光电负载接口，所述接口板连接单元包括唯一的接口板连接单元，所述接口板连接单元将来自所述多个光电负载接口的反馈数据进行对外发送。

7.根据权利要求5所述的吊舱控制装置，其特征在于，所述吊舱控制装置还包括供电连接单元，所述供电连接单元集成于所述控制基板上；

所述供电连接单元，接收电源供电，并分别与所述电机接口单元、所述光电负载连接单元相连，以实现对所述电机和所述光电负载的供电。

8.根据权利要求7所述的吊舱控制装置，其特征在于，所述吊舱控制装置还包括对外通信单元，所述对外通信单元集成于所述控制基板上，所述对外通信单元通过所述供电连接单元和/或所述接口板连接单元实现对外控制信号的收发。

9.根据权利要求7所述的吊舱控制装置，其特征在于，所述惯性测量控制单元与所述电机接口单元的距离大于第一预设距离，和/或，所述惯性测量控制单元与所述供电连接单元的距离大于第二预设距离。

10.根据权利要求9所述的吊舱控制装置，其特征在于，还包括惯性测量控制单元接口，该惯性测量控制单元接口集成于所述控制基板上，用以与未集成于所述控制基板的惯性测量控制单元相连。

11.根据权利要求5-10中任一项所述的吊舱控制装置，其特征在于，所述光电负载包括可见光模组、红外模组和/或激光测距模组，所述光电负载连接单元还包括通用连接器；

所述通用连接器，集成所述可见光模组、红外模组和/或激光测距模组中的至少两个模组的接口。

12.一种吊舱控制系统，其特征在于，包括权利要求1-11任意一项所述的吊舱控制装置。

13.根据权利要求12所述的吊舱控制系统，其特征在于，还包括用户接口板、滑环；所述吊舱控制装置设置于吊舱转动舱体内，所述吊舱转动舱体通过云台实现固定，所述用户接口板设置于所述云台的基座内，所述吊舱转动舱体与所述基座转动连接；所述吊舱控制装置通过所述滑环，实现与所述用户接口板的电连接。

14.根据权利要求13所述的吊舱控制系统，其特征在于，还包括滑环信号转接板，所述吊舱控制装置通过所述滑环信号转接板，实现与所述滑环的信号转接。

15.一种运载器，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的吊舱控制装置，或，包括权利要求12-14任一项所述的吊舱控制系统。

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