一种自适应姿态调整系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种自适应姿态调整系统及方法；自适应姿态调整系统包括：挂载设备(100)，挂载在无人驾驶航空器上并与影像显示设备连接；数据采集模块(200)，用于获取无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备(100)的姿态控制数据；姿态决策模块(300)，用于根据无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备(100)的姿态控制数据，计算获得姿态调整指令；姿态控制模块(400)，用于接收所述姿态调整指令，并根据所述姿态调整指令驱动挂载设备(100)相对于无人驾驶航空器运动，从而调节影像显示设备的方位和角度。本发明专利技术的自适应姿态调整系统及方法能够自适应调整修正影像显示设备的方位和角度，自动化程度高。自动化程度高。自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应姿态调整系统及方法


[0001]本专利技术涉及影像显示调整
，尤其涉及一种自适应姿态调整系统及方法。

技术介绍

[0002]影像显示技术是一种集合影像、图像、文字、文本、图形、动画等多种媒体信息，使展示内容更加生动形象的技术，在各个行业和领域得到广泛应用。随着民用无人航空技术的发展，特别是无人驾驶航空器的进步，影像显示设备能够装设在无人驾驶航空器上，从而能够在空中悬浮的情况下提供影像显示服务，这导致影像显示技术越来越受到重视。
[0003]在以上基于无人驾驶航空器的空中影像显示系统中，影像显示设备通过灯光或者投影的方式，在空中显示影像效果。由于无人驾驶航空器受到高度、航向或者编队移动等因素的影响，空中影像相对于地面的显示角度会不断地发生变化。
[0004]为了提升地面用户的观看体验，需要一种自适应姿态调整技术，来自主地修正影像显示设备的方位和角度。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对上述技术问题，提出了一种自适应姿态调整系统及方法。
[0006]本专利技术提出以下技术方案：
[0007]本专利技术提出了一种自适应姿态调整系统，包括：
[0008]挂载设备，挂载在无人驾驶航空器上并与影像显示设备连接，用于调整影像显示设备相对于无人驾驶航空器的位置；
[0009]数据采集模块，用于获取无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备的姿态控制数据；
[0010]姿态决策模块，用于根据无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备的姿态控制数据，计算获得姿态调整指令；
[0011]姿态控制模块，用于接收所述姿态调整指令，并根据所述姿态调整指令驱动挂载设备相对于无人驾驶航空器运动，从而调节影像显示设备的方位和角度。
[0012]本专利技术上述的自适应姿态调整系统中，无人驾驶航空器的飞行数据包括无人驾驶航空器的位置数据、飞行姿态数据以及飞行轨迹数据；
[0013]挂载设备的姿态控制数据包括挂载设备的姿态状态数据以及姿态调整数据；
[0014]姿态决策模块，包括：
[0015]设置单元，用于预设地面观测区域的观测位置数据，并以地面观测区域作为基点建立相对坐标系；
[0016]计算单元，用于根据无人驾驶航空器的位置数据和地面观测区域的观测位置数据计算得到在相对坐标系下无人驾驶航空器相对于基点的第一相对姿态数据；
[0017]还用于根据无人驾驶航空器的飞行轨迹数据，选择确定无人驾驶航空器在飞行轨迹上包含当前位置在内的K+1个路点；其中，K为自然数；
[0018]还用于根据在所述K+1个路点中的每个路点上无人驾驶航空器的飞行姿态数据和挂载设备的姿态状态数据，计算得到在所述K+1个路点中的每个路点上挂载设备相对于无人驾驶航空器的第二相对姿态数据；
[0019]还用于将计算得到的挂载设备相对于无人驾驶航空器的K+1个第二相对姿态数据进行平滑处理，得到平滑处理后的第二相对姿态数据；
[0020]还用于根据第一相对姿态数据和平滑处理后的第二相对姿态数据，计算得到挂载设备相对于基点的姿态调整结果数据；
[0021]还用于根据挂载设备相对于基点的姿态调整结果数据调整挂载设备的姿态调整数据，再生成对应的姿态调整指令；
[0022]输出单元，用于输出所述姿态调整指令。
[0023]本专利技术上述的自适应姿态调整系统中，挂载设备包括用于挂载在无人驾驶航空器上的机体连接子模块、用于与影像显示设备连接的设备连接子模块、主支架子模块以及减震子模块；
[0024]主支架子模块分别与机体连接子模块、设备连接子模块连接；
[0025]减震子模块，安装在主支架子模块上，用于减弱无人驾驶航空器震动给影像显示设备的稳定性带来的影响。
[0026]本专利技术上述的自适应姿态调整系统中，姿态控制模块包括动力输出子模块以及分别与动力输出子模块连接的第一传动轴和第二传动轴；第一传动轴和第二传动轴还分别与挂载设备连接；
[0027]姿态控制模块还包括用于获取挂载设备的姿态状态数据，并提供给数据采集模块的状态反馈子模块。
[0028]本专利技术还提出了一种自适应姿态调整方法，包括以下步骤：
[0029]步骤S1、将挂载设备挂载在无人驾驶航空器上并与影像显示设备连接；
[0030]步骤S2、获取无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备的姿态控制数据；
[0031]步骤S3、根据无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备的姿态控制数据，计算获得姿态调整指令；
[0032]步骤S4、接收所述姿态调整指令，并根据所述姿态调整指令驱动挂载设备相对于无人驾驶航空器运动，从而调节影像显示设备的方位和角度。
[0033]本专利技术上述的自适应姿态调整方法中，无人驾驶航空器的飞行数据包括无人驾驶航空器的位置数据、飞行姿态数据以及飞行轨迹数据；
[0034]挂载设备的姿态控制数据包括挂载设备的姿态状态数据以及姿态调整数据；
[0035]步骤S3包括以下步骤：
[0036]步骤3.0、预设地面观测区域的观测位置数据，并以地面观测区域作为基点建立相对坐标系；
[0037]步骤3.1、根据无人驾驶航空器的位置数据和地面观测区域的观测位置数据计算得到在相对坐标系下无人驾驶航空器相对于基点的第一相对姿态数据；
[0038]根据无人驾驶航空器的飞行轨迹数据，选择确定无人驾驶航空器在飞行轨迹上包含当前位置在内的K+1个路点；其中，K为自然数；
[0039]根据在所述K+1个路点中的每个路点上无人驾驶航空器的飞行姿态数据和挂载设
备的姿态状态数据，计算得到在所述K+1个路点中的每个路点上挂载设备相对于无人驾驶航空器的第二相对姿态数据；
[0040]将计算得到的挂载设备相对于无人驾驶航空器的K+1个第二相对姿态数据进行平滑处理，得到平滑处理后的第二相对姿态数据；
[0041]根据第一相对姿态数据和平滑处理后的第二相对姿态数据，计算得到挂载设备相对于基点的姿态调整结果数据；
[0042]根据挂载设备相对于基点的姿态调整结果数据调整挂载设备的姿态调整数据，再生成对应的姿态调整指令；
[0043]步骤3.2、输出所述姿态调整指令。
[0044]本专利技术的自适应姿态调整系统及方法通过获取无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备的姿态控制数据，并计算获得姿态调整指令，自适应调整修正影像显示设备的方位和角度，自动化程度高。
附图说明
[0045]下面结合附图对本专利技术进一步说明：
[0046]图1示出了本专利技术的自适应姿态调整系统的结构示意图；
[0047]图2示出了图1所示的自适应姿态调整系统的数据采集模块的功能原理示意图；
[0048]图3示出了图1所示的自适应姿态调整系统的数据流示意图；
[0049]图4示出了图1所示的自适应姿态调整系统的姿态决策模块300的功能模块示意图；
[0050]图5示出了图1所示的自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应姿态调整系统，其特征在于，包括：挂载设备(100)，挂载在无人驾驶航空器上并与影像显示设备连接，用于调整影像显示设备相对于无人驾驶航空器的位置；数据采集模块(200)，用于获取无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备(100)的姿态控制数据；姿态决策模块(300)，用于根据无人驾驶航空器的飞行数据以及挂载设备(100)的姿态控制数据，计算获得姿态调整指令；姿态控制模块(400)，用于接收所述姿态调整指令，并根据所述姿态调整指令驱动挂载设备(100)相对于无人驾驶航空器运动，从而调节影像显示设备的方位和角度。2.根据权利要求1所述的自适应姿态调整系统，其特征在于，无人驾驶航空器的飞行数据包括无人驾驶航空器的位置数据(DU1)、飞行姿态数据(DU2)以及飞行轨迹数据(DU3)；挂载设备的姿态控制数据包括挂载设备的姿态状态数据(DT1)以及姿态调整数据(DT2)；姿态决策模块(300)，包括：设置单元(310)，用于预设地面观测区域的观测位置数据(DG)，并以地面观测区域作为基点建立相对坐标系；计算单元(320)，用于根据无人驾驶航空器的位置数据(DU1)和地面观测区域的观测位置数据(DG)计算得到在相对坐标系下无人驾驶航空器相对于基点的第一相对姿态数据(DUG)；还用于根据无人驾驶航空器的飞行轨迹数据(DU3)，选择确定无人驾驶航空器在飞行轨迹上包含当前位置在内的K+1个路点；其中，K为自然数；还用于根据在所述K+1个路点中的每个路点上无人驾驶航空器的飞行姿态数据(DU2)和挂载设备的姿态状态数据(DT1)，计算得到在所述K+1个路点中的每个路点上挂载设备相对于无人驾驶航空器的第二相对姿态数据；还用于将计算得到的挂载设备相对于无人驾驶航空器的K+1个第二相对姿态数据进行平滑处理，得到平滑处理后的第二相对姿态数据(DUT)；还用于根据第一相对姿态数据(DUG)和平滑处理后的第二相对姿态数据(DUT)，计算得到挂载设备相对于基点的姿态调整结果数据(TC)；还用于根据挂载设备相对于基点的姿态调整结果数据(TC)调整挂载设备的姿态调整数据(DT2)，再生成对应的姿态调整指令；输出单元(330)，用于输出所述姿态调整指令。3.根据权利要求1所述的自适应姿态调整系统，其特征在于，挂载设备(100)包括用于挂载在无人驾驶航空器上的机体连接子模块(110)、用于与影像显示设备连接的设备连接子模块(120)、主支架子模块(130)以及减震子模块(140)；主支架子模块(130)分别与机体连接子模块(110)、设备连接子模块(120)连接；减震子模块(140)，安装在主支架子...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚刚，章池生，肖鑫，胡会明，陈海涛，
申请(专利权)人：佛山市鹰火微峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：