CN105974824A - 一种数字航摄系统的通用型控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数字航摄系统的通用型控制系统包括：上位机、控制装置、航测相机。其中，控制装置包括：第一接收模块，用于接收曝光电平信号；第一转化模块，用于将所述曝光电平信号进行缩放调理，转化为第一识别信号；第一发送模块，用于将所述第一识别信号发送至航测相机，以使所述航测相机生成反馈信号；第二接收模块，用于接收反馈信号；第二转化模块，用于将所述反馈信号进行缩放调理，并转化为第二识别信号；第二发送模块，用于将第二识别信号发送至上位机。本发明通过对不同相机和导航设备发出的信号进行缩放调理，解决了现有控制系统不能够识别不同的相机和导航设备发出的信号的问题。

Description

一种数字航摄系统的通用型控制系统

技术领域

本发明涉及航空摄影技术领域，具体而言，涉及一种数字航摄系统的通用型控制系统。

背景技术

随着高新科技飞速发展，在计算机技术与通讯技术的飞速发展带动下，以及新型传感器和数码相机的不断面世，数字航摄系统的性能也在不断提高，数字航摄系统的应用范围和应用领域迅速拓展，世界许多国家正在建立民用无人机产业，并推动其广泛应用，而中国也在这个产业里取得了很大进步，为社会经济发展提供更快、更优的数字航摄控制系统。

TECI-4是美国Track’Air公司生产的即插即用飞行管理系统，旨在简化飞行管理、传感器触发和控制操作。TECI-4能够控制相机在预先确定的位置自动曝光，接受来自相机的反馈信号，创建曝光时刻的地理坐标系中“实际”位置标记，控制陀螺稳定支架和漂移补偿系统。TECI-4能够独立触发多个传感器，其供电和通信接口为USB接口。

CCNS是德国IGI公司的一套航测飞行任务导航、定位和管理系统，该系统适用于Wild/Leica、Zeiss Z/I航空相机系统。其所有操作都是通过一个把手和四个按钮完成。该系统可同时运作两台显示器，为用户提供信息。CCNS从GPS接收器和飞机内定向陀螺仪的定向信息取得定位和速度信息，更正飞机的偏差量。CCNS可选配12通道的L1GPS接收器，能够控制两个相机。CCNS具备记忆卡功能，用于存储航点/照片数据、飞航信息和GPS位置，供后期处理、分析和绘制。

现有国内外航摄系统通常集成度高，其中控制部分设计也只是针对自身系统的控制，系统虽然表现结构紧凑、整体性好，但是这种控制办法也存在一定的局限性。航摄系统集成度高导致难以更换其他相机传感器，局部升级难度也较大。除了难以兼容相机传感器和GPS，对导航设备的兼容性也相对较差，并且支持触发传感器的数目有限，与外部设备通信方式单一，系统工作难以在线控制。另外，现有航摄系统在使用过程中一旦出现故障，其较高的集成度会导致维护变得相对复杂。

市面上的相机和导航设备具有多种型号，不同的相机和导航设备发出的信号不一样，使同一个控制系统很难兼容多种相机和导航设备。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种数字航摄系统的通用型控制系统，在保证原有系统性能的前提下，缩放调理不同相机和导航设备发出的信号，有效解决同一个控制系统难以兼容多种相机和导航设备的问题。

本发明实施例提供了一种数字航摄系统的通用型控制系统，包括：上位机、控制装置、航测相机；

所述控制装置包括：

第一接收模块，用于接收曝光电平信号；

第一转化模块，用于将所述曝光电平信号进行缩放调理，转化为第一识别信号；

第一发送模块，用于将所述第一识别信号发送至航测相机，以使所述航测相机生成反馈信号；

第二接收模块，用于接收反馈信号；

第二转化模块，用于将所述反馈信号进行缩放调理，并转化为第二识别信号；

第二发送模块，用于将第二识别信号发送至上位机。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述第一转化模块包括第一调整单元；

所述第一调整单元，用于调整所述曝光电平信号的电平值和脉宽值。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述第二转化模块包括第二调整单元；

所述第二调整单元，用于调整所述反馈信号的电平值和脉宽值。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述控制装置还包括第三转化模块，所述上位机包括导航设备；

所述第三转化模块，用于接收GPS信号，并将接收到的GPS信号转化为上位机能够识别的第三识别信号；

所述导航设备，用于根据所述第三识别信号以外触发方式发出曝光电平信号。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述上位机为主机或导航设备。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述控制装置还包括第四转化模块和解析模块，所述上位机包括主机；

所述第四转化模块，用于接收GPS信号，并将接收到的GPS信号转化为上位机能够识别的第四识别信号；

所述主机，用于据所述第四识别信号以字符串的形式发出曝光信号；

所述解析模块，用于将所述曝光信号转化为曝光电平信号。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述控制装置还包括第一检测模块、第一连接模块、第二检测模块和第二连接模块；

所述第一检测模块，用于检测与上位机之间的第一通信方式；

所述第一连接模块，用于选择与所述第一通信方式相对应的通信协议与所述上位机建立通信连接；

所述第二检测模块，用于检测与航测相机之间的第二通信方式；

所述第二连接模块，用于选择与所述第二通信方式相对应的通信协议与所述航测相机建立通信连接。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述上位机还包括第五发送模块，所述控制装置还包括第一生成模块，所述航测相机还包括第三接收模块；

所述第五发送模块，用于发送字符串命令；

所述第一生成模块，用于通过命令解析器，对所述字符串命令进行识别，生成指令信号；

所述第三接收模块，用于接收指令信号，并执行相应的动作。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述控制装置还包括串口驱动电路；

所述串口驱动电路包括芯片U8、电容C43、电容C44、电容C42、电容C45、电容C46、电阻R35、电阻R36、电阻R33、电阻R34、磁珠FB5、J6、J7和J8；

电容C43的一端与芯片U8的2引脚连接，另一端与芯片U8的4引脚连接；电容C44的一端与芯片U8的5引脚连接，另一端与芯片U8的6引脚连接；芯片U8的17引脚与3.3V电压连接，芯片U8的16引脚接地；电容C42的一端与芯片U8的17引脚连接，另一端与芯片U8的16引脚连接；电容C45的一端与芯片U8的3引脚连接，另一端接地；电容C46的一端与芯片U8的7引脚连接，另一端接地；电阻R33的一端与芯片U8的15引脚连接，另一端与J6的2引脚连接；电阻R34的一端与芯片U8的14引脚连接，另一端与J6的3引脚连接；磁珠FB5的一端与J6的11引脚和10引脚连接，另一端接地；J7的1引脚与芯片U8的11引脚连接；J8的1引脚与芯片U8的10引脚连接；电阻R35与芯片U8的8引脚连接；电阻R36与芯片U8的9引脚连接；

芯片U8为MAX3222、电容C43为0.1uF、电容C44为0.1uF、电容C42为0.1uF、电容C45为0.1uF、电容C46为0.1uF、磁珠FB5为470OHM、J6为HDR1*3TH、J7为HDR1*3TH、J8为HDR1*3TH。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述控制装置还包括USB驱动电路；

所述USB驱动电路包括芯片U3、芯片U4、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R19、电容C25、电容C26、电容C27、磁珠FB1、磁珠FB2、J3和稳压管TVS2；

电阻R16的一端接3.3V电压，另一端与芯片U3的2引脚连接；电阻R17的一端与芯片U3的1引脚连接，另一端接地；芯片U3的7引脚与5V电压连接，芯片U3的6引脚接地；电容C25的一端与芯片U3的7引脚连接，另一端与芯片U3的6引脚连接；电容C27的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端接地；电容C26的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端接地；磁珠FB1的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端与J3的1引脚连接；磁珠FB2的一端与J3的5引脚连接；芯片U4的1引脚与J3的3引脚连接；芯片U4的6引脚与J3的2引脚连接；电阻R18的一端与J3的2引脚连接；电阻R19的一端与J3的3引脚连接；电阻R20的一端与J3的4引脚连接，另一端接地；

芯片U3为MIC2026、芯片U4为NUP2201、电阻R16为10K、电阻R17为10K、电阻R18为33R、电阻R19为33R、电阻R20为10K、电容C25为1uF、电容C26为0.1uF、电容C27为10uF、磁珠FB1为330OHM、磁珠FB2为330OHM；J3为Micro USB。

优选的，上述数字航摄系统的通用性控制系统，所述控制装置还包括以太网驱动电路；

所述以太网驱动电路包括芯片U7、电容C33、电容C34、电阻R21、电阻R22、磁珠FB4、电感L6、电容C37、电容C38、电容C39、电容C40、电容C35、电容C36、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电容C41、二极管D7和J5；

电容C33的一端与J5的3引脚连接，另一端接地；电容C34的一端与J5的6引脚连接，另一端接地；电阻R21的一端与J5的10引脚连接；电阻R22的一端与J5的11引脚连接；磁珠FB4的一端与J5的4引脚、5引脚、13引脚和14引脚连接，另一端接地；电感L6的一端与3.3V电压连接，另一端与芯片U7的2引脚连接；电容C37的负极接地，正极与芯片U7的2引脚连接；电容C38的一端接地，另一端与芯片U7的2引脚连接；电容C39的一端接地，另一端与芯片U7的1引脚连接；电容C40的负极接地，正极与芯片U7的1引脚连接；电容C35的一端与芯片U7的14引脚连接，另一端接地；电容C36并联在电容C35的两端；电阻R24的一端与芯片U7的15引脚连接；电阻R25的一端与芯片U7的17引脚连接；电阻R26的一端与芯片U7的8引脚连接；电阻R27的一端与芯片U7的18引脚连接；电阻R28的一端与芯片U7的9引脚连接；电阻R29的一端与芯片U7的12引脚连接；电阻R30的一端与芯片U7的13引脚连接；电阻R31的一端与芯片U7的24引脚连接，另一端与3.3V电压连接；电阻R32的一端与芯片U7的10引脚连接，另一端与3.3V电压连接；电容C41的正极与芯片U7的24引脚连接，负极接地；二极管D7的阳极与芯片U7的24引脚连接，阴极与3.3V电压连接；

芯片U7为KSZ8081RNA、电容C33为0.1uF、电容C34为0.1uF、电阻R21为330R、电阻R22为330R、磁珠FB4为330OHM、电感L6为100MHz、电容C37为22uF、电容C38为0.1uF、电容C39为0.1uF、电容C40为2.2uF、电容C35为0.1uF、电容C36为22uF、电阻R24为49.9R、电阻R25为49.9R、电阻R26为49.9R、电阻R27为1K、电阻R28为6.49K、电阻R29为49.9R、电阻R30为49.9R、电阻R31为10K、电阻R32为1K、电容C41为10uF、二极管D7为BAT54WS。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，包括上位机、控制装置、航测相机。上位机、控制装置和航测相机顺序串联；控制装置包括曝光信号缩放调理电路和反馈信号缩放调理电路；上位机，用于接收GPS信号，并生成曝光电平信号或曝光信号；曝光信号缩放调理电路，用于将曝光电平信号进行缩放调理，转化为第一识别信号；航测相机，用于接收第一识别信号，以生成反馈信号；反馈信号缩放调理电路，将反馈信号进行缩放调理，并转化为第二识别信号。本发明中，控制装置通过将接收到的曝光电平信号进行缩放调理转换为航测相机能够识别的第一信号，航测相机根据第一信号产生反馈信号，控制装置再通过对反馈信号进行缩放调理，转换为上位机能够识别的第二信号，解决了现有控制系统不能够识别不同的相机和导航设备发出的信号的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统的组成结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统曝光信号调理电路的第一电路图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统曝光信号调理电路的第二电路图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统逻辑触发单元的电路图；

图5示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统反馈信号调理电路的电路图；

图6示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统串口驱动电路的电路图；

图7示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统USB驱动电路的电路图；

图8示出了本发明实施例所提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统以太网驱动电路的电路图。

附图中数字代表意义如下：

10-上位机

20-控制装置

21-曝光信号缩放调理电路

22-反馈信号缩放调理电路

30-航测相机

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，国内外的航摄系统通常一体化程度高，其中控制部分集成与系统的内部，但这种控制方法存在一定的局限性：兼容性相对较差，难以更换其他航测相机和导航设备，从而导致航摄系统局部升级难度大；相关技术中，航摄系统的通信方式过于单一，一般使用串口和USB方式通信，灵活性较差，通信效率低下；人机交互能力差，缺少便携软件，不支持在线配置，工作状态难以实时查看。另外，系统在使用过程中一旦出现故障，其较高的一体化程度将导致维护变得相对复杂，软件升级相对困难。基于此，本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统。下面通过实施例进行描述。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统在设计上，力求航摄控制系统能够兼容多种航摄相机传感器和导航设备，通过程序直接控制的方式或者借助上位机软件来完成所要求的工作，提高人机交互能力。上述控制系统首先需选择适当的ARM处理器，设计最小系统电路和控制装置，还包括并编写底层驱动和应用程序。其中，应用程序包括信号缩放调理、通信协议转化、人机交互界面和程序控制功能开发。

如图1所示，本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，包括：上位机、控制装置、航测相机；

所述控制装置包括：

第一接收模块，用于接收曝光电平信号；

第一转化模块，用于将所述曝光电平信号进行缩放调理，转化为第一识别信号；

第一发送模块，用于将所述第一识别信号发送至航测相机，以使所述航测相机生成反馈信号；

第二接收模块，用于接收反馈信号；

第二转化模块，用于将所述反馈信号进行缩放调理，并转化为第二识别信号；

第二发送模块，用于将第二识别信号发送至上位机。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，第一转化模块包括第一调整单元。第一调整单元，用于调整所述曝光电平信号的电平值和脉宽值。

第一转化模块对曝光电平信号进行缩放调理，主要是通过控制装置中的曝光信号调理电路结合信号调理应用程序，对曝光电平信号的电平值和脉宽值进行缩放调理，以使曝光电平信号缩放调理转化后为航测相机能够识别的第一识别信号。具体包括，曝光信号调理电路将脉冲信号的电平值调节为3.3V，将脉宽值调节为10-20ms。

如图2和图3所示，上述曝光信号调理电路包括电容C7、电容C5、电容C1、芯片U5和芯片U1。

芯片U5的5引脚与3.3V电压连接，芯片U5的3引脚接地；电容C5的一端与芯片U5的5引脚连接，另一端与芯片U5的3引脚连接；电容C7并联在电容C5的两端；芯片U1的14引脚与5V电压连接，芯片U1的7引脚接地；电容C1的一端与芯片U1的14引脚连接，另一端与芯片U1的7引脚连接。

其中，电容C7为1uF、电容C5为0.1uF、电容C1为0.1uF、芯片U5为74LVC1G125、芯片U1为74HCT04(TTL)。

需要强调的是，上述曝光信号调理电路中还包括逻辑触发单元，如图4所示，逻辑触发单元通过编程、逻辑阵列来增加信号输出端口，并实现能够同时或独立触发多个航测相机的传感器。具体的，图6中数字1、2、3、4、5……n为独立触发时所使用的I/O口端口号。例如，独立触发与I/O口1相连的航测相机时，曝光信号从ARM处理器的I/O口1发出，通过I/O口1触发该航测相机曝光，图6中表示为trig1；独立触发与通过I/O口2相连的航测相机时，曝光信号从ARM处理器的I/O口2发出，通过I/O口2触发该航测相机曝光，图6中表示为trig2。同理，触发与I/O口n相连的航测相机时，曝光信号从ARM处理器的I/O口n发出，通过I/O口n触发该航测相机曝光，图6中表示为trign。同时触发时，通过I/O口触发与之相连的n台航测相机。

航测相机在接收到第一识别信号后，一个或多个航测相机传感器被触发，生成反馈信号，并发送至控制装置反馈信号调理电路。

同理，所述第二转化模块包括第二调整单元。第二调整单元，用于调整所述反馈信号的电平值和脉宽值。

第二转化模块对反馈信号进行缩放调理，主要是通过控制装置中的反馈信号缩放调理电路结合信号缩放调理应用程序，对反馈信号的电平值和脉宽值进行缩放调理。反馈号经缩放调理转化后为上位机能够识别的第二识别信号。具体调理过程与曝光电平信号调理过程相似。

如图5所示，上述反馈信号调理电路包括：电容C9、电容C4、电容C10、电容C6、电容C11、电容C12、芯片U3、芯片U7、芯片U6、芯片U8、J5、磁珠FB1和磁珠FB2。

芯片U3的5引脚与3.3V电压连接，芯片U5的3引脚接地；电容C4的一端与芯片U3的5引脚连接，另一端与芯片U3的3引脚连接；电容C9并联在电容C4两端；芯片U3的2引脚与芯片U7的2引脚连接；芯片U7的5引脚与5V电压连接，芯片U7的3引脚接地；电容C10的一端与芯片U7的5引脚连接，另一端与芯片U7的3引脚连接；电容C11的一端与芯片U7的4引脚和磁珠FB1的一端连接，电容C11另一端接地；磁珠FB1的另一端与芯片U8的1引脚连接；芯片U6的5引脚与5V电压连接，芯片U6的3引脚接地；电容C6的一端与芯片U6的5引脚连接，另一端与芯片U6的3引脚连接；电容C12的一端与芯片U6的4引脚连接，另一端接地；磁珠FB2的一端与电容C12的一端连接，另一端与芯片U8的4引脚连接；芯片U8的8引脚与J5的1引脚连接，片U8的5引脚与J5的3引脚连接。

其中，电容C9为1uF、电容C4为0.1uF、电容C10为0.1uF、电容C6为0.1uF、电容C11为22pF、电容C12为22pF、芯片U3为74LVC1G125、芯片U7为TC7SH125F、芯片U6为TC7SET04F、芯片U8为LC03-6R2G、J5为HDR 1*3TH。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，控制装置还包括第三转化模块，上位机包括第三发送模块；

第三转化模块，用于接收GPS信号，并将接收到的GPS信号转化为上位机能够识别的第三识别信号；

第三发送模块，用于根据第三识别信号以外触发方式发出曝光电平信号。

需要强调的是，在本实施例的该种优选方案中，上位机为导航设备，该导航设备优选为CCNS，导航设备在接收到第三识别信号时，能够根据第三识别信号以外触发方式直接发出曝光电平信号。

作为本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统的优选实施例，所述控制装置还包括第四转化模块和解析模块，所述上位机包括第四发送模块；

所述第四转化模块，用于接收GPS信号，并将接收到的GPS信号转化为上位机能够识别的第四识别信号；

所述第四发送模块，用于据所述第四识别信号以字符串的形式发出曝光信号；

所述解析模块，用于将所述曝光信号转化为曝光电平信号。

需要强调的是，在本实施例的该种优选方案中，上位机为主机，不同于上位机为导航设备，该主机优选为基于PC开发的导航设备，主机在接收第四识别信号时，能够根据所述第四识别信号以字符串的形式发出曝光信号而不是以外触发方式直接发出曝光电平信号。主机发出的曝光信号需要经过控制装置中的解析模块进行处理，转化为曝光电平信号。

本发明提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统中，配合曝光信号调理电路，控制系统设计了一套满足航摄术语标准的字符串命令，通过特定的算法开发命令解析器，将字符串命令转化成系统可以识别的语言。控制系统通过指令解析器，识别主机发出的字符串形式的曝光信号，并将曝光信号转换为曝光电平信号。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，所述控制装置还包括第一检测模块、第一连接模块、第二检测模块和第二连接模块；

所述第一检测模块，用于检测与上位机之间的第一通信方式；

所述第一连接模块，用于选择与所述第一通信方式相对应的通信协议与所述上位机建立通信连接；

所述第二检测模块，用于检测与航测相机之间的第二通信方式；

所述第二连接模块，用于选择与所述第二通信方式相对应的通信协议与所述航测相机建立通信连接。

具体的，第一通信方式可为以太网通信方式、串口通信方式和USB通信方式中的任意一种通信方式，第二通信方式也可为串口通信方式和USB通信方式中的任意一种通信方式。

通过第一检测模块、第一连接模块、第二检测模块和第二连接模块，本发明提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统支持以太网和USB到串口协议的通信协议转化，以太网或USB均接受来自主机的信息，并以串口的方式发送到航测相机或其他设备。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，控制装置还包括串口驱动电路；

如图6所示，所述串口驱动电路包括芯片U8、电容C43、电容C44、电容C42、电容C45、电容C46、电阻R35、电阻R36、电阻R33、电阻R34、磁珠FB5、J6、J7和J8；

电容C43的一端与芯片U8的2引脚连接，另一端与芯片U8的4引脚连接；电容C44的一端与芯片U8的5引脚连接，另一端与芯片U8的6引脚连接；芯片U8的17引脚与3.3V电压连接，芯片U8的16引脚接地；电容C42的一端与芯片U8的17引脚连接，另一端与芯片U8的16引脚连接；电容C45的一端与芯片U8的3引脚连接，另一端接地；电容C46的一端与芯片U8的7引脚连接，另一端接地；电阻R33的一端与芯片U8的15引脚连接，另一端与J6的2引脚连接；电阻R34的一端与芯片U8的14引脚连接，另一端与J6的3引脚连接；磁珠FB5的一端与J6的11引脚和10引脚连接，另一端接地；J7的1引脚与芯片U8的11引脚连接；J8的1引脚与芯片U8的10引脚连接；电阻R35与芯片U8的8引脚连接；电阻R36与芯片U8的9引脚连接；

芯片U8为MAX3222、电容C43为0.1uF、电容C44为0.1uF、电容C42为0.1uF、电容C45为0.1uF、电容C46为0.1uF、磁珠FB5为470OHM、J6为HDR1*3TH、J7为HDR1*3TH、J8为HDR1*3TH。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，控制装置还包括USB驱动电路；

如图7所示，所述USB驱动电路包括芯片U3、芯片U4、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R19、电容C25、电容C26、电容C27、磁珠FB1、磁珠FB2、J3和稳压管TVS2；

电阻R16的一端接3.3V电压，另一端与芯片U3的2引脚连接；电阻R17的一端与芯片U3的1引脚连接，另一端接地；芯片U3的7引脚与5V电压连接，芯片U3的6引脚接地；电容C25的一端与芯片U3的7引脚连接，另一端与芯片U3的6引脚连接；电容C27的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端接地；电容C26的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端接地；磁珠FB1的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端与J3的1引脚连接；磁珠FB2的一端与J3的5引脚连接；芯片U4的1引脚与J3的3引脚连接；芯片U4的6引脚与J3的2引脚连接；电阻R18的一端与J3的2引脚连接；电阻R19的一端与J3的3引脚连接；电阻R20的一端与J3的4引脚连接，另一端接地；

芯片U3为MIC2026、芯片U4为NUP2201、电阻R16为10K、电阻R17为10K、电阻R18为33R、电阻R19为33R、电阻R20为10K、电容C25为1uF、电容C26为0.1uF、电容C27为10uF、磁珠FB1为330OHM、磁珠FB2为330OHM；J3为Micro USB。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，控制装置还包括以太网驱动电路；

如图8所示，所述以太网驱动电路包括芯片U7、电容C33、电容C34、电阻R21、电阻R22、磁珠FB4、电感L6、电容C37、电容C38、电容C39、电容C40、电容C35、电容C36、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电容C41、二极管D7和J5；

电容C33的一端与J5的3引脚连接，另一端接地；电容C34的一端与J5的6引脚连接，另一端接地；电阻R21的一端与J5的10引脚连接；电阻R22的一端与J5的11引脚连接；磁珠FB4的一端与J5的4引脚、5引脚、13引脚和14引脚连接，另一端接地；电感L6的一端与3.3V电压连接，另一端与芯片U7的2引脚连接；电容C37的负极接地，正极与芯片U7的2引脚连接；电容C38的一端接地，另一端与芯片U7的2引脚连接；电容C39的一端接地，另一端与芯片U7的1引脚连接；电容C40的负极接地，正极与芯片U7的1引脚连接；电容C35的一端与芯片U7的14引脚连接，另一端接地；电容C36并联在电容C35的两端；电阻R24的一端与芯片U7的15引脚连接；电阻R25的一端与芯片U7的17引脚连接；电阻R26的一端与芯片U7的8引脚连接；电阻R27的一端与芯片U7的18引脚连接；电阻R28的一端与芯片U7的9引脚连接；电阻R29的一端与芯片U7的12引脚连接；电阻R30的一端与芯片U7的13引脚连接；电阻R31的一端与芯片U7的24引脚连接，另一端与3.3V电压连接；电阻R32的一端与芯片U7的10引脚连接，另一端与3.3V电压连接；电容C41的正极与芯片U7的24引脚连接，负极接地；二极管D7的阳极与芯片U7的24引脚连接，阴极与3.3V电压连接；

芯片U7为KSZ8081RNA、电容C33为0.1uF、电容C34为0.1uF、电阻R21为330R、电阻R22为330R、磁珠FB4为330OHM、电感L6为100MHz、电容C37为22uF、电容C38为0.1uF、电容C39为0.1uF、电容C40为2.2uF、电容C35为0.1uF、电容C36为22uF、电阻R24为49.9R、电阻R25为49.9R、电阻R26为49.9R、电阻R27为1K、电阻R28为6.49K、电阻R29为49.9R、电阻R30为49.9R、电阻R31为10K、电阻R32为1K、电容C41为10uF、二极管D7为BAT54WS。

利用上述串口驱动电路、USB驱动电路、以太网驱动电路和通信电路驱动程序实现以太网和USB到串口协议的转化的方法包括：控制系统检测与上位机之间的第一通信方式；控制系统选择与所述第一通信方式相对应的通信协议与所述上位机建立通信连接；控制系统检测与航测相机之间的第二通信方式；控制系统选择与所述第二通信方式相对应的通信协议与所述航测相机建立通信连接。

通过程序控制，控制系统在检测了与航测相机之间的通信方式后，选择了与该通信方式对应的通信协议，建立通信连接。其中，控制系统不仅能够检测与航测相机之间的第二通信方式，还能够检测其他导航设备的通信方式，其检测并建立连接的方式与上述方式相同，这里就不再赘述。

本发明提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统中，建立在通信协议转化的基础上，还具备可视化的人机界面，实现在线控制和在线查看工作状态。通过C++开发桌面工具，该工具具备人机界面的所有特点，通过该工具可控制和监测该系统。

具体的，控制装置包括指令接收模块、反馈信号生成模块和工作状态发送模块。指令接收模块，用于接收监管终端所发出的查看工作状态指令；反馈信号生成模块，用于根据接收到的全部反馈信号生成工作状态报告；工作状态发送模块，用于将所述工作状态报告发送至所述监管终端。其中，监管终端可为前述所有实施例中所提到的主机，也可为独立与所述主机外的终端设备。

本发明实施例提供的一种数字航摄系统的通用型控制系统，控制装置还包括SD卡存储电路；

SD卡存储电路，用于记录航测相机曝光信息和反馈信息；

曝光信息包括曝光次数、曝光时间和曝光位置。

具体的，GPS信息经RS232串口传送给主机或导航设备时，同时传送至SD卡存储电路进行存储；主机或导航设备根据接收到的GPS信息发出的曝光信号或曝光电平信号，经通信驱动电路(通信驱动电路包括串口驱动电路、USB驱动电路和以太网驱动电路)传送给基于ARM的最小系统进行处理。处理后的曝光电平信号传送至曝光信号调理电路进行缩放调理，同时传送至SD卡存储电路进行存储；缩放调理过的曝光电平信号转化为第一识别信号并发送至航测相机，以触发航测相机产生反馈信号，反馈信号经过反馈信号调理电路处理转化为第二识别信号(上位机和最小系统能够识别的信号)，同时存储在SD卡存储电路中。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，包括：上位机、控制装置、航测相机；

所述控制装置包括：

第一接收模块，用于接收曝光电平信号；

第一转化模块，用于将所述曝光电平信号进行缩放调理，转化为第一识别信号；

第一发送模块，用于将所述第一识别信号发送至航测相机，以使所述航测相机生成反馈信号；

第二接收模块，用于接收反馈信号；

第二转化模块，用于将所述反馈信号进行缩放调理，并转化为第二识别信号；

第二发送模块，用于将第二识别信号发送至上位机。

2.根据权利要求1所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述第一转化模块包括第一调整单元；

所述第一调整单元，用于调整所述曝光电平信号的电平值和脉宽值。

3.根据权利要求1任一所述一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述第二转化模块包括第二调整单元；

所述第二调整单元，用于调整所述反馈信号的电平值和脉宽值。

4.根据权利要求1所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括第三转化模块，所述上位机包括导航设备；

所述第三转化模块，用于接收GPS信号，并将接收到的GPS信号转化为上位机能够识别的第三识别信号；

所述导航设备，用于根据所述第三识别信号以外触发方式发出曝光电平信号。

5.根据权利要求1所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括第四转化模块和解析模块，所述上位机包括主机；

所述第四转化模块，用于接收GPS信号，并将接收到的GPS信号转化为上位机能够识别的第四识别信号；

所述主机，用于据所述第四识别信号以字符串的形式发出曝光信号；

所述解析模块，用于将所述曝光信号转化为曝光电平信号。

6.根据权利要求1所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括第一检测模块、第一连接模块、第二检测模块和第二连接模块；

所述第一检测模块，用于检测与上位机之间的第一通信方式；

所述第一连接模块，用于选择与所述第一通信方式相对应的通信协议与所述上位机建立通信连接；

所述第二检测模块，用于检测与航测相机之间的第二通信方式；

所述第二连接模块，用于选择与所述第二通信方式相对应的通信协议与所述航测相机建立通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述上位机还包括第五发送模块，所述控制装置还包括第一生成模块，所述航测相机还包括第三接收模块；

所述第五发送模块，用于发送字符串命令；

所述第一生成模块，用于通过命令解析器，对所述字符串命令进行识别，生成指令信号；

所述第三接收模块，用于接收指令信号，并执行相应的动作。

8.根据权利要求6所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括串口驱动电路；

所述串口驱动电路包括芯片U8、电容C43、电容C44、电容C42、电容C45、电容C46、电阻R35、电阻R36、电阻R33、电阻R34、磁珠FB5、J6、J7和J8；

电容C43的一端与芯片U8的2引脚连接，另一端与芯片U8的4引脚连接；电容C44的一端与芯片U8的5引脚连接，另一端与芯片U8的6引脚连接；芯片U8的17引脚与3.3V电压连接，芯片U8的16引脚接地；电容C42的一端与芯片U8的17引脚连接，另一端与芯片U8的16引脚连接；电容C45的一端与芯片U8的3引脚连接，另一端接地；电容C46的一端与芯片U8的7引脚连接，另一端接地；电阻R33的一端与芯片U8的15引脚连接，另一端与J6的2引脚连接；电阻R34的一端与芯片U8的14引脚连接，另一端与J6的3引脚连接；磁珠FB5的一端与J6的11引脚和10引脚连接，另一端接地；J7的1引脚与芯片U8的11引脚连接；J8的1引脚与芯片U8的10引脚连接；电阻R35与芯片U8的8引脚连接；电阻R36与芯片U8的9引脚连接；

芯片U8为MAX3222、电容C43为0.1uF、电容C44为0.1uF、电容C42为0.1uF、电容C45为0.1uF、电容C46为0.1uF、磁珠FB5为470OHM、J6为HDR1*3TH、J7为HDR1*3TH、J8为HDR1*3TH。

9.根据权利要求8所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括USB驱动电路；

所述USB驱动电路包括芯片U3、芯片U4、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R19、电容C25、电容C26、电容C27、磁珠FB1、磁珠FB2、J3和稳压管TVS2；

电阻R16的一端接3.3V电压，另一端与芯片U3的2引脚连接；电阻R17的一端与芯片U3的1引脚连接，另一端接地；芯片U3的7引脚与5V电压连接，芯片U3的6引脚接地；电容C25的一端与芯片U3的7引脚连接，另一端与芯片U3的6引脚连接；电容C27的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端接地；电容C26的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端接地；磁珠FB1的一端与芯片U3的8引脚连接，另一端与J3的1引脚连接；磁珠FB2的一端与J3的5引脚连接；芯片U4的1引脚与J3的3引脚连接；芯片U4的6引脚与J3的2引脚连接；电阻R18的一端与J3的2引脚连接；电阻R19的一端与J3的3引脚连接；电阻R20的一端与J3的4引脚连接，另一端接地；

芯片U3为MIC2026、芯片U4为NUP2201、电阻R16为10K、电阻R17为10K、电阻R18为33R、电阻R19为33R、电阻R20为10K、电容C25为1uF、电容C26为0.1uF、电容C27为10uF、磁珠FB1为330OHM、磁珠FB2为330OHM；J3为Micro USB。

10.根据权利要求9所述的一种数字航摄系统的通用型控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括以太网驱动电路；

所述以太网驱动电路包括芯片U7、电容C33、电容C34、电阻R21、电阻R22、磁珠FB4、电感L6、电容C37、电容C38、电容C39、电容C40、电容C35、电容C36、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电容C41、二极管D7和J5；

电容C33的一端与J5的3引脚连接，另一端接地；电容C34的一端与J5的6引脚连接，另一端接地；电阻R21的一端与J5的10引脚连接；电阻R22的一端与J5的11引脚连接；磁珠FB4的一端与J5的4引脚、5引脚、13引脚和14引脚连接，另一端接地；电感L6的一端与3.3V电压连接，另一端与芯片U7的2引脚连接；电容C37的负极接地，正极与芯片U7的2引脚连接；电容C38的一端接地，另一端与芯片U7的2引脚连接；电容C39的一端接地，另一端与芯片U7的1引脚连接；电容C40的负极接地，正极与芯片U7的1引脚连接；电容C35的一端与芯片U7的14引脚连接，另一端接地；电容C36并联在电容C35的两端；电阻R24的一端与芯片U7的15引脚连接；电阻R25的一端与芯片U7的17引脚连接；电阻R26的一端与芯片U7的8引脚连接；电阻R27的一端与芯片U7的18引脚连接；电阻R28的一端与芯片U7的9引脚连接；电阻R29的一端与芯片U7的12引脚连接；电阻R30的一端与芯片U7的13引脚连接；电阻R31的一端与芯片U7的24引脚连接，另一端与3.3V电压连接；电阻R32的一端与芯片U7的10引脚连接，另一端与3.3V电压连接；电容C41的正极与芯片U7的24引脚连接，负极接地；二极管D7的阳极与芯片U7的24引脚连接，阴极与3.3V电压连接；

芯片U7为KSZ8081RNA、电容C33为0.1uF、电容C34为0.1uF、电阻R21为330R、电阻R22为330R、磁珠FB4为330OHM、电感L6为100MHz、电容C37为22uF、电容C38为0.1uF、电容C39为0.1uF、电容C40为2.2uF、电容C35为0.1uF、电容C36为22uF、电阻R24为49.9R、电阻R25为49.9R、电阻R26为49.9R、电阻R27为1K、电阻R28为6.49K、电阻R29为49.9R、电阻R30为49.9R、电阻R31为10K、电阻R32为1K、电容C41为10uF、二极管D7为BAT54WS。