低空航拍无人机-论文.pdf

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1、第3o卷第11期甘肃科技r0f．30No．112014年6月GansuScienceandTechnolJun．20l4低空航拍无人机孟佳男，陈浪，贾建峰，袁吉安，李卓，杨伟新(西北民族大学电气工程学院，甘肃兰州730124)摘要：无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶、能携带多种任务设备、执行多种任务、并可重复使用的无人驾驶飞机(UnmannedAefiMVehide)。由于其成本低、体积小、重量轻、灵活机动等特点，在很多领域得到了越来越广泛的应用。主要介绍了低空航拍无人机在低空航拍摄影方面的应

2、用，该无人机具有野外作业机动灵活、费用低、所获得图像清晰、分辨率较高等优点，应用前景十分广泛。关键词：无人机；自动巡航；低空航拍中图分类号：V214随着技术的普及和成本降低，无人机开始在民用领域崭露头角。低空航拍无人机是以无人驾驶飞1无人机电子系统组成机作为空中平台，以机载遥感设备，如高分辨率数码无人机的电子系统由空中飞行子系统和地面控相机等获取信息，从而实现其主要功能的。使用无制子系统两大部分组成，飞行任务由两大子系统共人机作为航拍工具可以大大降低人员以及费用的投同协作完成。其次，在具体的子系

3、统结构中采用功入，在实践中取得了明显成效和经验。低空环境中能模块化设计，保证其性能可靠安全，同时便于对系障碍物多、气流不稳定、电磁干扰等因素对航拍影响统整体性能进行掌握控制。另外，地面对飞机用数很大，在低空中航拍对飞机和操纵人员都有很高要据传输电台和2．4GHz遥控器两种方式进行控制，求。本文所讲的无人机正是针对目前低空航拍的种保证其在某一路信号断掉后飞机还能继续接受控种限制，从而开发出的一款机动灵活、成本低、使用制，这种控制模式大大提高了飞机的安全性能。整简便的低空航拍无人机。个电子系统总体结

4、构如图1所示。寻f隹●：藩数据传输电台2．4GH遥控发射机无线音视频接I麒块引发射◆I杀数据传输模块Il计算棚．电源II显示器图1无人机电子系统总体结构+基金项目：西北民族大学国家级大学生创新创业训练计划项目资助．项目编号：201310742018第11期孟佳男等：低空航拍无人机611．1空中飞行子系统传人飞行控制模块。空中飞行子系统功能简要讲就是完成GPS、飞1．1．32．4GHz遥控接收机机飞行数据信息及图像信息采集及发射，根据地面遥控接收机采用天地飞公司的2．4GHz遥控接的指令控制飞机姿

5、态完成飞行任务。根据其功能要收机。它有7路输出，每一路的接口其中有3路接求，该子系统必须具有GPS及空速计数据信息采集舵机，I路接电机，其他2路可以用来扩展。每一路功能、图像信息实时采集功能、信号处理功能、低功的借口都有三条线：一条电源，一条地线，还有一条耗控制功能、调制解调功能以及信号无线发射功能是信号线。5V直流电源，用来给接收机供电。接收等。空中飞行子系统主要包括飞行控制模块、GPS机接收到地面上的发射机发出的信号必须送给飞行模块、空速计、电源图像采集模块、2．4GHz遥控接控制器进行处理

6、才能进一步控制舵机及电机。收机、数据传输电台、飞机姿态控制模块以及无线音1．1．4GPS模块及空速计视频发射模块。GPS模块的重要功能就是对无人机的GPS定位空中飞行子系统工作原理：空中飞行子系统中信息进行采集，因无人机在空中飞行速度较快，所以，核心部件是由飞行控制模块构成的，它在该子系统对定位信息的实时I生和精确性都要求非常高，高动态中起到数据传输协调和控制的作用，它是该子系统GPS模块的作用是在物体移动速度较快的情况下，也中的重要功能模块。地面控制子系统通过数据传输能够达到准确的定位信息。空

7、速计是靠位于其末端电台或2．4GHz遥控发射机发出指令信息后，飞机的感应器接收到的气流冲击量(动压)与空气静止时上的数据传输电台或2．4GHz遥控接收机接收指令的压力(静压)相比较得出飞机的飞行速度的。信息并送入飞行控制模块，经处理后向飞机姿态控I．I．5飞机姿态控制模块制模块发送信号完成飞机飞行姿态的改变。其中，飞机姿态控制模块是由舵机、电子调速器、电机数据传输电台还能将飞机的GPS数据信息通过天以及螺旋桨构成，它们与飞行控制模块相连，根据地线发射出去。另外，图像采集模块实时采集所观测面的指令

8、来调整电机的转速和舵量的大小来达到控区域视频图像信号，并直接送人无线音视频发射模制无人机飞行姿态的目的。整个无人机上装有4个块。同时使用GPS模块、空速计采集GPS数据信息舵机，分别控制副翼、升降舵以及方向舵。及飞机速度信息，将数据数字信息送人飞行控制模1．1．6无线音视频发射模块块处理后，变成模拟的音频信号，接着将模拟音频信该模块采用工作频率为5．8GHz技术成熟的模号送人无线音视频发射模块，最后GPS数据信息、块化产品，飞行控制模块将处理后的图像信号送人飞机速度信息与视频图像信息一起通过无线