一种多旋翼无人机及相机位姿控制平台设计

韩青岩，刘胜兰，赵雪冬

(南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)

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近年来，小型多旋翼无人机以其成本低、操作简单、机动性强等特点，在城市测绘、航空拍摄、灾害应急处理等领域得到了广泛的应用，其中航空拍摄是无人机应用最多的一个领域[1]。航拍时手动遥控调整无人机和相机位姿不仅效率低而且准确度低，因此对自动控制无人机和相机位姿进行航拍的研究很有意义。

国内外学者也对此项技术进行了研究并有部分应用。国内华南理工大学的余宝意等人[2]根据机载芯片反馈数据利用PC机键盘手动调整云台相机角度到目标区域，这种方法包含人为操作，相机角度定位准确度低。西北工业大学的张治生等人[3]开发了一款地面站平台控制台软件，具备数据接收、显示、存储、回放等功能，但只是作为飞行过程中无人机位姿等参数的接收端，缺少给无人机发送数据的能力。武警工程学院的李南等人[4]在Windows环境下用VC++6.0读取串行口输入的GPS定位数据，并对数据进行处理和显示，并开发了盘旋、自动回家等功能模块。浙江大学的肖征宇等人[5]应用串口通信编程、组件式GIS开发和ADO数据库访问等技术手段构建了一套无人机地面站平台软件，但不具备相机控制功能。国外，J. C. del Arco等人[6]开发了一种基于GUI和QGroundControl软件的地面站平台系统。综合国内外研究现状，发现在航迹规划、实时显示和数据回放等方面已经有了较多的研究，但在航拍过程中无人机和相机位姿控制方面的研究较为缺乏。……