一種無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無人機航拍規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機的航拍規(guī)劃包括無人機航路規(guī)劃和機載相機云臺運動規(guī)劃。當前無人機航拍的應用方面越來越多，如電影拍攝、地質(zhì)勘測、災害監(jiān)測等。受限于無人機續(xù)航時間、飛行環(huán)境等因素，事先需要進行合理的無人機的航拍規(guī)劃，以期能夠拍攝到所需的景象，傳統(tǒng)的無人機航拍規(guī)劃系統(tǒng)都是在二維平面上通過設(shè)定航點，進行無人機航線規(guī)劃，但對于實際航拍規(guī)劃需要，現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足:
1、缺少對機載相機云臺姿態(tài)的規(guī)劃:應用于實際航拍場景的無人機大多載有可調(diào)整姿態(tài)的相機云臺，調(diào)整云臺姿態(tài)來控制相機鏡頭朝向變化是航拍規(guī)劃過程中一個重要的內(nèi)容，現(xiàn)有的技術(shù)缺少對于云臺姿態(tài)的規(guī)劃，使得規(guī)劃內(nèi)容不夠完善，需要多次航拍實飛進行調(diào)整，加大了工作量和航拍成本；
2、缺少仿真參照:實際航拍效果取決于機載相機所拍攝到的內(nèi)容，傳統(tǒng)技術(shù)在規(guī)劃過程無法直觀感受到根據(jù)設(shè)定路線和相應云臺姿態(tài)所能拍攝到的效果，很容易導致在實飛過程中才發(fā)現(xiàn)航拍效果不理想的情況，不免會進行多次重復工作；
3、缺少航拍記錄重演編輯:傳統(tǒng)航拍規(guī)劃技術(shù)無法根據(jù)航拍規(guī)劃文件進行航拍效果模擬重演，并且無法對于已有的航拍規(guī)劃文件進行對應航點的云臺姿態(tài)調(diào)整修改，只能在多次實飛航拍過程中進行調(diào)整修改；
4、缺少相機云臺自動控制:無人機相機云臺的姿態(tài)控制直接關(guān)系到航拍畫面的流暢程度，傳統(tǒng)技術(shù)無法自動控制機載相機云臺，僅能在實飛過程中由云臺手配合飛手進行手動調(diào)整，增加了無人機航拍的難度。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)，所解決的技術(shù)問題是:能夠在三維仿真實景中實現(xiàn)對于機載相機云臺的姿態(tài)規(guī)劃，在航拍仿真規(guī)劃過程中實時顯示當前機載相機在三維仿真場景中的拍攝景象，同時記錄規(guī)劃過程，保存為相應的航拍規(guī)劃文件，可以讀取航拍規(guī)劃文件進行航拍規(guī)劃重演及調(diào)整，能夠在實際航拍中根據(jù)規(guī)劃文件自動控制機載相機云臺的姿態(tài)。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)，其特征在于:包括機載相機云臺仿真控制模塊、航拍軌跡操作模塊、機載相機云臺自動操控模塊，其中:
所述機載相機云臺仿真控制模塊根據(jù)用戶操作，設(shè)定三維航拍規(guī)劃的仿真場景中無人機機載相機參數(shù)，控制仿真系統(tǒng)中無人機相機云臺的姿態(tài)，并將相關(guān)信息交由場景顯示平臺顯示當前相機拍攝景象；
所述航拍軌跡操作模塊記錄航拍規(guī)劃過程中，關(guān)鍵航點的相機云臺姿態(tài)及變化，保存為航拍規(guī)劃文件，并提供對于航拍規(guī)劃文件的讀取重演和編輯修改功能；
所述機載相機云臺自動操控模塊在無人機實飛過程中根據(jù)相應的航拍規(guī)劃文件，并對比接收到的當前無人機所在地理位置及姿態(tài)信息，自動控制相機云臺進行相應的姿態(tài)調(diào)整，以滿足規(guī)劃時預期的拍攝要求。
[0005]所述的一種無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述機載相機云臺仿真控制模塊在三維航拍規(guī)劃的仿真環(huán)境中，加入對于機載相機參數(shù)及相機云臺姿態(tài)的控制，機載相機參數(shù)包括焦距、光圈大小和畫面比例，相機云臺姿態(tài)包括水平姿態(tài)、俯仰姿態(tài)和側(cè)傾姿
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[0006]所述的一種無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)，其特征在于:航拍軌跡操作模塊中，航拍規(guī)劃文件內(nèi)容為完整航線上各關(guān)鍵航點的地理位置信息，包括經(jīng)瑋度、海拔，以及該航點處相機云臺姿態(tài)信息，包括水平姿態(tài)、俯仰姿態(tài)、側(cè)傾姿態(tài)，其中關(guān)鍵航點的地理位置信息依照航線規(guī)劃次序順序存儲。
[0007]所述的一種無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)，其特征在于:航拍軌跡操作模塊中，對于航拍規(guī)劃文件的編輯修改包括增加、刪除和調(diào)整其中記錄的關(guān)鍵航點相關(guān)信息。
[0008]所述的一種無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)，其特征在于:機載相機云臺自動操控模塊中，當無人機當前位置處于規(guī)劃航線中非關(guān)鍵航點上時，通過插值方式計算當前機載相機云臺姿態(tài)，并控制相機云臺進行姿態(tài)調(diào)整。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是加強了對于無人機航拍規(guī)劃的輔助功能，能夠在不用實地放飛無人機的情況下，對于無人機飛行線路和相機云臺姿態(tài)進行方便快捷的規(guī)劃和調(diào)整。在當前無人機續(xù)航能力有限、飛行風險較高的情況下，提供了一種有效方便且成本低廉的模擬航拍仿真規(guī)劃手段，能夠節(jié)省大量的人力物力，降低了無人機航拍的準入門檻。本發(fā)明能夠通過模擬操控的方式實時模擬仿真無人機在當前位置及相機云臺姿態(tài)下，所拍攝到的實際畫面效果，并在對應的窗口中顯示出來，幫助使用者直觀便捷地了解和感受航拍效果，并以此作為參照，按照實際所需對于航拍軌跡進行調(diào)整。同時，本發(fā)明所具備的云臺自動操控模塊，能夠在實飛航拍過程中自動比對當前地理位置信息，控制相機云臺進行姿態(tài)調(diào)整，相較于人為操控而言，對于云臺的姿態(tài)調(diào)整更為流暢和精準，大大減弱了航拍工作的操作難度，使得航拍效果更加流暢自然。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明中的無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0011]為使得本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、完善，下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]圖1為無人機航拍規(guī)劃仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，如圖所示，該系統(tǒng)包括:
1、場景顯示平臺:用于進行三維場景渲染顯示，并作為航拍規(guī)劃的基礎(chǔ)平臺；
2、機載相機云臺仿真控制模塊:負責根據(jù)用戶操作，設(shè)定仿真場景中機載相機參數(shù)，控制仿真系統(tǒng)中相機云臺的姿態(tài)，并