本发明专利技术提供了一种光电吊舱的控制方法和装置，包括：获取移动终端的方位数据、移动终端坐标系与光电吊舱坐标系之间的转换矩阵；分析用户手持移动终端的姿态特征，以确定移动终端与光电吊舱的姿态对应关系，进而根据姿态对应关系建立姿态映射函数模型；根据方位数据和转换矩阵，计算移动终端的初始姿态角数据；将初始姿态角数据输入至姿态映射函数模型，计算得到光电吊舱的目标姿态数据，并根据目标姿态数据控制光电吊舱的姿态。该方法通过获取移动终端的初始姿态角数据，利用姿态映射函数模型确定出光电吊舱的目标姿态，实现对光电吊舱全角度姿态的控制。同时，该方法基于移动终端，无需依赖特定硬件装置，相较于传统控制方法降低了硬件成本。硬件成本。硬件成本。
【技术实现步骤摘要】
光电吊舱的控制方法和装置
[0001]本专利技术涉及光电吊舱控制的
，尤其是涉及一种光电吊舱的控制方法和装置。
技术介绍
[0002]光电吊舱显控系统是操控人员与光电吊舱进行交互的主要载体，为了保证光电吊舱在实际使用时能够更好的完成指定任务，常常会配备相应的显控系统在线接收光电吊舱采集到的现场图像并对光电吊舱进行实时控制。作为光电吊舱系统的重要组成部分，显控系统对控制吊舱完成指定的任务和后期的数据采集分析起到重要的作用。
[0003]传统光电吊舱显控系统主要由嵌入式工控机(或笔记本电脑)、采集卡、显示设备、控制电路板、操控手柄和按钮等组成。采集卡将光电吊舱采集到的图像数据传输给计算机，操作人员通过显示设备观察光电吊舱所采集的图像数据，并通过操作摇杆控制光电吊舱的姿态，以实现目标的锁定和跟踪。但是，集成后的显控系统体积较大，携带不便，会增加操作者的负担，同时，显控系统的软件在实现上依赖特定硬件，导致出现故障后很难找到合适的替代器件，从而增加了显控系统后期维护和升级的难度。此外，光电吊舱显控系统的开发需要机械结构、电子电路、嵌入式软件等多领域开发人员的共同配合完成，这无疑增大了光电吊舱显控系统的开发周期和开发成本。
[0004]综上，现有光电吊舱的控制方法在操作方式上依赖于特定的控制电路和大型硬件装置，存在携带不便、后期维护和升级困难、开发成本较高的技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光电吊舱的控制方法和装置，以缓解现有的光电吊舱的控制方法在操作方式上依赖于特定的控制电路和大型硬件装置，存在携带不便、后期维护和升级困难、开发成本较高的技术问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种光电吊舱的控制方法，包括：
[0007]获取移动终端的方位数据、移动终端坐标系与光电吊舱坐标系之间的转换矩阵；
[0008]分析用户手持所述移动终端的姿态特征，以确定所述移动终端与所述光电吊舱的姿态对应关系，进而根据所述姿态对应关系建立姿态映射函数模型；
[0009]根据所述方位数据和所述转换矩阵，计算所述移动终端的初始姿态角数据；
[0010]将所述初始姿态角数据输入至所述姿态映射函数模型，计算得到所述光电吊舱的目标姿态数据，并根据所述目标姿态数据控制所述光电吊舱的姿态。
[0011]进一步的，获取移动终端的方位数据，包括：
[0012]通过所述移动终端上设置的磁力传感器获取所述移动终端的地磁强度；
[0013]通过所述移动终端上设置的加速度传感器获取所述移动终端的加速度；
[0014]将所述地磁强度和所述加速度作为所述方位数据。
[0015]进一步的，获取移动终端坐标系与光电吊舱坐标系之间的转换矩阵，包括：
[0016]以所述移动终端的中心为原点，建立所述移动终端坐标系，其中，所述移动终端坐标系中，X轴为与所述移动终端的横屏平行且水平向右的方向，Y轴为与所述移动终端的竖屏平行且竖直向上的方向，Z轴为与所述移动终端的屏幕垂直且指向外的方向；
[0017]以所述光电吊舱开始运动的起点为原点，建立所述光电吊舱坐标系，其中，所述光电吊舱坐标系为地理坐标系；
[0018]通过所述移动终端坐标系围绕所述光电吊舱坐标系的每个坐标轴依次旋转，得到所述移动终端坐标系转换到所述光电吊舱坐标系的转换矩阵。
[0019]进一步的，所述姿态映射函数模型，包括：方位角映射函数模型和俯仰角映射函数模型；
[0020]所述方位角映射函数模型包括：方位角角度映射函数和方位角速度映射函数，其中，所述方位角角度映射函数包括：射函数包括：射函数包括：表示方位角，Φ0表示所述方位角的起始角度，所述方位角速度映射函数包括：
[0021]所述俯仰角映射函数模型包括：俯仰角角度映射函数和俯仰角速度映射函数，其中，所述俯仰角角度映射函数包括：θ表示俯仰角，Θ0表示所述俯仰角的起始角度，k1、k2表示所述俯仰角的控制比例系数，所述俯仰角速度映射函数包括：
[0022]进一步的，根据所述方位数据和所述转换矩阵，计算所述移动终端的初始姿态角数据，包括：
[0023]根据所述加速度和所述转换矩阵，计算所述移动终端的俯仰角和横滚角；
[0024]根据所述地磁强度、所述转换矩阵、所述俯仰角和所述横滚角，计算所述移动终端的方位角；
[0025]将所述俯仰角和所述方位角作为所述移动终端的初始姿态角数据。
[0026]进一步的，在根据所述方位数据和所述转换矩阵，计算所述移动终端的初始姿态
角数据之前，还包括：
[0027]采用滑动窗口均值滤波算法分别对所述地磁强度和所述加速度进行均值滤波处理，得到处理后的地磁强度和处理后的加速度；
[0028]根据所述加速度和所述转换矩阵，计算所述移动终端的俯仰角和横滚角包括：根据所述处理后的加速度和所述转换矩阵，计算所述移动终端的俯仰角和横滚角；
[0029]根据所述地磁强度、所述转换矩阵、所述俯仰角和所述横滚角，计算所述移动终端的方位角包括：根据所述处理后的地磁强度、所述转换矩阵、所述俯仰角和所述横滚角，计算所述移动终端的方位角。
[0030]进一步的，所述滑动窗口均值滤波算法的滑动窗口长度为8。
[0031]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种光电吊舱的控制装置，包括：
[0032]获取模块，用于获取移动终端的方位数据、移动终端坐标系与光电吊舱坐标系之间的转换矩阵；
[0033]分析与建模模块，用于分析用户手持所述移动终端的姿态特征，以确定所述移动终端与所述光电吊舱的姿态对应关系，进而根据所述姿态对应关系建立姿态映射函数模型；
[0034]计算模块，用于根据所述方位数据和所述转换矩阵，计算所述移动终端的初始姿态角数据；
[0035]计算与控制模块，用于将所述初始姿态角数据输入至所述姿态映射函数模型，计算得到所述光电吊舱的目标姿态数据，并根据所述目标姿态数据控制所述光电吊舱的姿态。
[0036]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
[0037]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述机器可运行指令在被处理器调用和运行时，所述机器可运行指令促使所述处理器运行上述第一方面任一项所述的方法。
[0038]在本专利技术实施例中，提供了一种光电吊舱的控制方法，包括：获取移动终端的方位数据、移动终端坐标系与光电吊舱坐标系之间的转换矩阵；分析用户手持移动终端的姿态特征，以确定移动终端与光电吊舱的姿态对应关系，进而根据姿态对应关系建立姿态映射函数模型；根据方位数据和转换矩阵，计算移动终端的初始姿态角数据；将初始姿态角数据输入至姿态映射函数模型，计算得到光电吊舱的目标姿态本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光电吊舱的控制方法，其特征在于，包括：获取移动终端的方位数据、移动终端坐标系与光电吊舱坐标系之间的转换矩阵；分析用户手持所述移动终端的姿态特征，以确定所述移动终端与所述光电吊舱的姿态对应关系，进而根据所述姿态对应关系建立姿态映射函数模型；根据所述方位数据和所述转换矩阵，计算所述移动终端的初始姿态角数据；将所述初始姿态角数据输入至所述姿态映射函数模型，计算得到所述光电吊舱的目标姿态数据，并根据所述目标姿态数据控制所述光电吊舱的姿态。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取移动终端的方位数据，包括：通过所述移动终端上设置的磁力传感器获取所述移动终端的地磁强度；通过所述移动终端上设置的加速度传感器获取所述移动终端的加速度；将所述地磁强度和所述加速度作为所述方位数据。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，获取移动终端坐标系与光电吊舱坐标系之间的转换矩阵，包括：以所述移动终端的中心为原点，建立所述移动终端坐标系，其中，所述移动终端坐标系中，X轴为与所述移动终端的横屏平行且水平向右的方向，Y轴为与所述移动终端的竖屏平行且竖直向上的方向，Z轴为与所述移动终端的屏幕垂直且指向外的方向；以所述光电吊舱开始运动的起点为原点，建立所述光电吊舱坐标系，其中，所述光电吊舱坐标系为地理坐标系；通过所述移动终端坐标系围绕所述光电吊舱坐标系的每个坐标轴依次旋转，得到所述移动终端坐标系转换到所述光电吊舱坐标系的转换矩阵。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述姿态映射函数模型，包括：方位角映射函数模型和俯仰角映射函数模型；所述方位角映射函数模型包括：方位角角度映射函数和方位角速度映射函数，其中，所述方位角角度映射函数包括：角度映射函数包括：角度映射函数包括：表示方位角，Φ0表示所述方位角的起始角度；所述方位角速度映射函数包括：所述俯仰角映射函数模型包括：俯仰角角度映射函数和俯仰角速度映射函数，其中，所
述俯仰角角度映射函数包括：θ表示俯仰角，Θ0表示所述俯仰角的起始角度，k1、k2表示所述俯仰角的控制比例系数；所述俯仰角速度映射函数包括：5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘志，何博侠，
申请(专利权)人：南京博蓝奇智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。