CN103727963A - 基于比较率的滤波器激活和去激活 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于比较率的滤波器激活和去激活。一种系统包括：多个传感器，其测量物理参数；处理单元，其通信地耦合到该多个传感器并且被配置为从该多个传感器中的每一个接收传感器数据；其中该处理单元进一步被配置为针对该多个传感器中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率；其中该处理单元进一步被配置为当该多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第一阈值内时，执行第一动作；以及其中该处理单元进一步被配置为当该多个传感器中的至少一个的变化率不在该多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时，执行第二动作。
Description
技术领域
本发明涉及基于比较率的滤波器激活和去激活。
背景技术
为了增加的完整性而结合冗余的传感器的系统有时将其输出提供给其它系统。有时在从传感器输出的信号中存在噪声。来自传感器的输出信号中的噪声可能具有众多的原因，诸如测量参数本身中的噪声或者由传感器本身引起的噪声。由测量参数本身引起的噪声包括存在于测量参数中的小波动，诸如所测量的电场、气压、水温等中的波动。由传感器本身引起的噪声包括由传感器的电路和/或机械组件中的缺陷引起的噪声。
在一些系统中，滤波器用于减少存在于输出信号中的瞬态噪声。对输出信号进行滤波可能对针对测量参数的变化的响应时间有负面的影响。在一些情况下，接收系统不允许数据中的时间延迟和/或优选或期望传感器输出具有与传感器的输入相同的响应，加上某个最小传输延迟。一些系统通过降低被施加于输出信号的信号滤波的水平来实现对变化的输入的快速响应。增加的信号滤波利用由噪声引起的信号变化的基本上减少来提供更加稳定的输出，该噪声包括测量参数本身中的噪声并且还包括电路中的噪声。
因此，已知的系统只能够实现噪声减少和快速响应时间的折衷水平。虽然无噪声的输出是优选的，但是这在也期望快速响应时间时是难以实现的。
发明内容
一种系统包括：多个传感器，其测量物理参数；处理单元，其通信地耦合到该多个传感器并且被配置为从该多个传感器中的每一个接收传感器数据；其中该处理单元进一步被配置为针对该多个传感器中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率；其中该处理单元进一步被配置为当该多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第一阈值内时，执行第一动作；以及其中该处理单元进一步被配置为当该多个传感器中的至少一个的变化率不在该多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时，执行第二动作。
附图说明
要理解的是，附图仅描绘了示例性实施例并且因此不应被认为是在范围方面限制，将通过使用附图来描述具有附加的特征和细节的示例性实施例，在附图中：
图1是描绘了根据本公开的机载于飞行器上实现的传感器滤波系统的示例性实施例的总图；
图2是描绘了图1的传感器滤波系统的示例性实施例的框图；
图3A-3B是描绘了根据本公开的传感器滤波系统的附加示例性实施例的框图；以及
图4是描绘了根据本公开的方法的示例性实施例的流程图。
根据惯例，各种被描述的特征并不是按比例绘制的，而是被绘制以强调与示例性实施例相关的特定特征。
具体实施方式
在以下详细的描述中，对形成该详细的描述的一部分的附图进行参考，并且其中通过图示示出了特定的说明性实施例。然而，应当理解的是，可以利用其它实施例，并且可以进行逻辑变化、机械变化和电变化。此外，在绘制的图和说明书中呈现的方法不应被解释为限制可以按照其执行各个步骤的顺序。因此，以下详细的描述不应在限制的意义上被理解。
图1是描绘了机载于飞行器102上实现的传感器滤波系统100的示例性实施例的总图。传感器滤波系统100包括通信地耦合到第一传感器106和第二传感器108的处理单元104。虽然在图1中示出了机载于飞行器102(包括喷气式飞机、飞机、直升飞机、小型飞船和气球)上实现的传感器滤波系统100，但是要理解的是，在其它示例性实施例中，传感器滤波系统100在其它交通工具(诸如宇宙飞船、海洋船只(包括船舶和潜水艇)、以及地面交通工具)上；在导弹、火箭和其它弹道及射弹上；被集成到由地面上、结构或洞穴中、空中、水上或水中、或空间中的个体使用的系统中；被集成到建筑物、其它结构和/或洞穴中；被用于制造、制备、采矿、提取和精制工艺和系统中；或者以其它方式和为了其它用途而被集成。
在机载于飞行器102上实现的传感器滤波系统100的示例性实施例中，处理单元104被集成到航空电子设备和/或空中数据系统、软件和功能(诸如飞行管理计算机、飞行控制计算机和飞行管理功能)中。在示例性实施例中，传感器滤波系统100被实现为航空电子设备和/或空中数据系统中的虚拟集成航空电子设备封装或其它软件功能的一部分。在示例性实现方式中，传感器滤波系统被集成到传感器特定应用中，该传感器特定应用可能具有其自己的硬件或共享的硬件和/或使用通用的处理资源来实现。在示例性实现方式中，传感器滤波系统被集成到其自己的单独的计算机中或者被集成到惯性计算机/功能、引擎控制计算机/功能等中。
第一传感器106和第二传感器108感测相同的物理参数。示例物理参数包括但不限于速度和/或速率(包括飞行器飞行速度和/或速率，另一个对象、人或交通工具的速度和/或速率，系统中的物质的速度和/或速率，以及以各种方式测量的其它速度和/或速率)、加速度(包括由加速度计测量的线性加速度，由陀螺仪测量的角加速度，以及由惯性测量单元和传感器测量的其它加速度/速率)、压力(诸如大气压力，泵浦压力等)、高度和/或深度(诸如飞行器高度或潜水艇深度)、距离、位置(诸如GNSS接收器)、温度(诸如气温，水温，引擎温度，以及其它气体、液体和固体温度)、存储物(诸如燃料，氧或其它气体或固体)的水平等。因此，示例传感器包括空气数据传感器、速度和/或速率传感器(诸如飞行速度和/或速率传感器)、加速度计、陀螺仪、惯性测量单元、压力传感器、高度和深度传感器、距离传感器、位置传感器、温度传感器、存储水平传感器等。
图2是描绘了机载于飞行器102上实现的传感器滤波系统100的框图。如上所述，传感器滤波系统100包括处理单元104、第一传感器106和第二传感器108。通常，处理单元104从第一传感器106和第二传感器108接收传感器数据。更具体地说，处理单元104包括通信地耦合到存储器204的处理器202。在示例性实施例中，处理器202实现基于来自第一传感器106和第二传感器108的测量物理参数的变化率来执行选择性滤波的逻辑。在示例性实施例中，存储器204存储有可由处理器202执行并且被用来实现执行选择性滤波的逻辑的计算机可读指令。在示例性实施例中，存储器204存储有来自第一传感器106和第二传感器108的关于测量物理参数的数据，包括当前测量的传感器数据、历史传感器数据和/或经平均和滤波的历史传感器数据。
由物理参数本身中的噪声或者由传感器(诸如传感器的电子学部件或机械部分)中的缺陷引入的噪声所引起的测量物理参数中的噪声是不期望的。另外，当在由传感器提供的数据中存在实际变化时，快速响应时间是期望的。系统100的处理单元104(通过使用处理器202来实现选择性滤波的逻辑)有助于在少许变化或没有变化的周期期间使噪声最小化，同时保持对实际变化的快速响应时间。处理单元104从第一传感器106接收第一原始传感器数据并且从第二传感器108接收第二原始传感器数据。处理单元104确定第一原始传感器数据的第一变化率和第二原始传感器数据的第二变化率。
处理单元104进一步将该第一变化率与该第二变化率进行比较。在示例性实施例中，当传感器106和传感器108的输出的变化率在彼此的阈值内时(指示它们正以近似相同的比率并在同一方向上变化)，系统100确定来自第一传感器106和第二传感器108的输出的变化更有可能是测量物理参数中的实际合理的变化，并且完全不被滤波。这实现对测量物理参数中的实际变化的非常快的响应时间。相反，当第一传感器106和第二传感器108的输出的变化率不在彼此的阈值内时，系统100确定输出的变化更有可能是第一传感器106和第二传感器108中的至少一个的输出中的噪声，并且来自第一传感器106和第二传感器108的输出被大量地滤波。
在示例性实施例中，第一传感器106和第二传感器108是冗余的传感器。在示例性实施例中，附加的传感器也被包括在系统100中。在示例性实施例中，第一传感器106和第二传感器108是感测相同的物理参数的同一类型的传感器。在其中第一传感器106和第二传感器108是同一类型的冗余传感器的示例性实施例中，在来自第一传感器106和第二传感器108(在其内传感器数据的滤波被最小化或关闭)的传感器数据的变化率之间可能有更窄的阈值。
在其它实施例中，第一传感器106和第二传感器108是感测相同的物理参数的不同类型的传感器。例如，第一传感器106可以使用第一技术来感测特定物理参数，而第二传感器108可以使用第二技术来感测相同的特定物理参数。在该情况下，第一传感器106和第二传感器108中的每一个的独特的技术可以使所感测的物理输出在不同时间处略有不同。例如，实现第一技术的第一类型的第一传感器106可以具有比实现第二技术的第二类型的第二传感器108更快的响应时间。因此，第一传感器106可以比第二传感器108更快地响应于所感测的物理参数的变化。在其它示例中，实现第一技术的第一类型的第一传感器106与实现第二技术的第二类型的第二传感器108相比可以固有地提供更稳定的输出。因此，当第二传感器108的输出变化时，第一传感器106的输出可能不变化。在其中第一传感器106和第二传感器108是感测相同的物理参数的不同类型的传感器的示例性实施例中，在来自第一传感器106和第二传感器108(在其内传感器数据的滤波将被最小化或关闭)的传感器数据的变化率之间可能有更大的可允许的阈值。
图3A-3B是描绘了传感器滤波系统300的附加示例性实施例的框图。虽然任何传感器滤波系统300可以被实现在飞行器(包括喷气式飞机、飞机、直升飞机、小型飞船和气球)上，但是它们也可以被实现在其它交通工具(诸如宇宙飞船、海洋船只(包括船舶和潜水艇)、以及地面交通工具)上；在导弹、火箭和其它弹道及射弹上；被集成到由地面上、结构或洞穴中、空中、水上或水中、或空间中的个体使用的系统中；被集成到建筑物、其它结构和/或洞穴中；被用于制造、制备、采矿、提取和精制工艺和系统中；或者被集成成其它方式和为了其它用途。图3A-3B中的每一个图示出传感器滤波系统300的不同实施例，分别被标记为300A-300B。
图3A是描绘了传感器滤波系统300A的示例性实施例的框图，该传感器滤波系统300A包括具有处理器304和存储器306的处理单元302和同一类型的多个传感器308(至少包括传感器308-1和传感器308-2以及可选传感器308-3至传感器308-N)。在示例性实施例中，处理单元302通信地耦合到传感器308。在示例性实施例中，处理单元302的处理器304通信地耦合到处理单元302的存储器306。在示例性实施例中，处理单元302(并且更具体地说，处理器304)实现在本文中所描述的选择性滤波。在示例性实施例中，传感器308-1和传感器308-2(以及还存在的可选传感器308-3至308-N中的任一个)是冗余的传感器。在示例性实施例中，传感器308-1和传感器308-2是感测相同的物理参数的同一类型的传感器。在其中传感器308-1和传感器308-2是同一类型的冗余传感器的示例性实施例中，来自任何两个传感器(诸如传感器308-1和传感器308-2)的传感器数据的变化率之间的阈值可以是相对窄的，因为任何两个同一类型的冗余传感器之间的变化率的差预计是相对低的。
在示例性实施例中，将多个传感器308中的每一个单独的传感器的数据的变化率与多个传感器308中的所有其它单独的传感器的变化率进行比较，以确定每一个变化率对之间的任何差是否落入到阈值/范围内。当多个对中的每一个的变化率之间的差落入到阈值/范围内时，执行多个传感器的传感器数据的最低限度的滤波或无滤波。相反，当多个对中的每一个的变化率之间的差未落入到阈值/范围内时，与当多个对中的每一个的变化率之间的差落入到阈值/范围内时相比对多个传感器的传感器数据更多地滤波。虽然在示例性实施例中变化率是否落入到预定阈值内的此确定被用来判定是否对传感器数据进行滤波和/或对传感器数据滤波多少，但是它也可以被用来采取选择性滤波以外的其它动作。
在示例性实施例中，处理单元302通过从当前的传感器样本中减去之前的传感器样本并且将该差值除以传感器样本步长，来确定每个传感器308的变化率。更具体地说，处理单元302针对每个传感器确定当前的传感器样本与之前的传感器样本之间的增量(差)。例如：Δ传感器1＝传感器1(t)-传感器1(t-1)；Δ传感器2＝传感器2(t)-传感器2(t-1)；以及Δ传感器3＝传感器3(t)-传感器3(t-1)。在示例性实施例中，假设在计算增量(差)之前传感器数据是有效的。在其它示例性实施例中，在执行功能之前检验传感器有效性并且根据增量(差)确定来排除任何已知的无效数据。在示例性实施例中，重要的是确保同时捕获用于增量的传感器数据。在示例性实施例中，如果传感器数据未被同时捕获，则时间差可能导致滤波器的几个读取周期的错误状态。
一旦已经计算了所有增量，则处理单元302通过为每一对增量确定商来确定所有增量是否正以近似相同的比率在同一方向上移动。在示例性实现方式中，传感器数据可以在正方向或负方向上移动，并且因此，增量也可以是正的或负的。在处理单元302确定商之前，处理单元302针对传感器组合中的任一个确定当前的传感器样本与之前的传感器样本之间的增量(差)是否为零。如果处理单元302确定任何一对传感器308的任何增量(差)等于零，则激活滤波器并绕过剩余的步骤。这是因为在增量中的至少一个为零的情况下传感器数据被假定为是静态的并且不变化。此外，当一个或多个都等于零时，处理单元302不能计算商，因为它不能冒除以零的危险。因此，如果增量中的任一个等于零，则激活滤波器。
另外，处理单元302进一步为每个传感器对确定商。例如：商1＝Δ传感器1/Δ传感器2；商2＝Δ传感器1/Δ传感器3；以及商3＝Δ传感器2/Δ传感器3。处理单元302进一步将每一个商与下限和上限进行比较，以确定每一个商是否落入到由下限和上限创建的范围内。例如：下限＜商1＜上限；下限＜商2＜上限；下限＜商3＜上限。虽然要求将被包括在最终结果中的针对所有传感器的商的每一个组合，但是在示例性实施例中没有必要确定逆商(inverse quotient)组合，因为它们将通过范围检验和下限与上限的关系来被提供。在示例性实施例中，除非所有增量率全部为正或全部为负，否则商中的一个或多个将是负的并且正的阈值的使用实现对不是都在同一方向上移动的增量率的检测。因此，商之一中的负号指示至少一个传感器数据变化处于与其它相反的方向上。在示例性实施例中，必须被确定的商的总数等于系统300A中所包括的从1到N-1的传感器编号的和。例如，针对5传感器情况的商的数目是：1+2+3+4＝10个商，以及针对3传感器情况的商的数目是：1+2＝3个商。
如上所述，范围检验和下限与上限之间的关系允许用于检测商和其倒数两者的单一范围。因此，下限被选择为商和倒数中无论哪一个的较小者，而上限被选择为商和倒数中无论哪一个的较大者。例如，如果期望各种传感器对组合之间的阈值为对中的一个在该对中的另一个的25％以内，则下限将是0.75或3/4(其在1的25％以内)，并且上限将是1.333或4/3(其是0.75或3/4的倒数，并且也在1的25％以内)。类似地，如果各种传感器对组合之间的阈值为对中的一个在对中的另一个的10％以内，则下限将是.90或9/10，并且上限将是1.111(其是0.9或9/10的倒数，并且在1的10％内)。
在示例性实施例中，如果所有商都在由下限和上限提供的范围内，则将滤波器去激活。这是因为所有传感器数据正以类似的比率在同一方向上变化，使得我们可以假设(我们需要跟上的)真实比率出现且变化不是由噪声引起的。在示例性实施例中，如果一个或多个商不在由下限和上限提供的范围内，则激活滤波器。这是因为并不是所有的传感器数据都正以类似的比率在同一方向上变化并且关于所发生的比率变化的一致的缺乏是由输入上的噪声或意外变化引起的。要理解的是，随着传感器的数目增加，所计算的增量和商的数目也增加。在示例性实施例中，针对每一个传感器对计算一个商。
关于针对范围选择小百分比差的一个问题是，小百分比差要求非常低的系统噪声以及来自每一个传感器的几乎相同的结果。在示例性实施例中，系统噪声和传感器到传感器变化将使得难以利用小百分比差作为阈值。预期比率变化和误差源的建模可以与各种百分比一起被用来确定最佳的阈值百分比(并且因此是最佳范围)，其在被给定系统噪声限制的情况下允许最小比率变化而不用滤波。
图3B是描绘了传感器滤波系统300B的示例性实施例的框图，该传感器滤波系统300B包括具有处理器304和存储器306的处理单元302、第一类型的至少一个传感器308(至少包括传感器308-1以及可选传感器308-2至308-N)和第二类型的至少一个传感器310(包括至少一个传感器310-1以及可选传感器310-2至310-M)。在示例性实施例中，处理单元302通信地耦合到至少一个传感器308和至少一个传感器310。在示例性实施例中，处理单元302的处理器304通信地耦合到处理单元302的存储器306。在示例性实施例中，处理单元302(并且更具体地说，处理器304)实现在本文中所描述的选择性滤波。在示例性实施例中，至少一个传感器308-1属于第一类型，而至少一个传感器310-1属于第二类型，并且第一和第二类型是测量相同的物理参数的不同类型的传感器。在一些实现方式中，两个不同类型的传感器使用不同的技术来测量相同的物理参数。
取代要求同一类型的至少两个传感器308(如在系统300A中那样)，系统300B要求第一类型的至少一个传感器308-1和第二类型的至少一个传感器310-1。即使有该差异，以上关于系统300A所描述的原理也仍然适用。唯一的区别是，需要有第一类型的至少一个传感器308-1和第二类型的至少一个传感器310-1。在示例性实施例中，第一类型的传感器和第二类型的传感器的响应特性是不同的。在示例性实施例中，将多个传感器308和传感器310中的每一个单独的传感器的数据变化率与多个传感器308和传感器310中的所有其它单独的传感器的变化率进行比较，以确定每一个变化率对之间的任何差是否落入到阈值/范围内。当多个对中的每一个的变化率之间的差落入到阈值/范围内时，执行多个传感器的传感器数据的最低限度的滤波或无滤波。相反，当多个对中的每一个的变化率之间的差未落入到阈值/范围内时，与当多个对中的每一个的变化率之间的差落入到阈值/范围内时相比对多个传感器的传感器数据更多地滤波。因此，系统300B实现使来自测量相同的物理参数的不同传感器的传感器数据平滑。
在示例性实施例中，范围检验和下限与上限之间的关系允许用于检测商和其倒数两者的单一范围。因此，下限被选择为商和倒数中无论哪一个的较小者，而上限被选择为商和倒数中无论哪一个的较大者。在实现第一类型的至少一个传感器308-1和第二类型的至少一个传感器310-1的示例中，各种传感器对组合之间的阈值可能更大以允许可能在两种类型的传感器中固有的变化率的更多变化。例如，如果期望各种传感器对组合之间的阈值为对中的一个在该对中的另一个的50％以内，则下限将是0.5或1/2(其在1的50％以内)，并且上限将是2(其是0.5的倒数，并且也在1的50％以内)。要理解的是，可以选择不同的上限和下限，以使针对快速响应的期望与用于对噪声进行滤波的期望平衡。
虽然系统300A示出了两种不同类型的传感器，但是要理解的是，在其它实施例中还可以包括更大量的不同类型的传感器。系统300B的示例性实施例包括各种多个第一类型传感器的传感器308和第二类型传感器的传感器310。在一些实施例中，使用来自多个传感器类型的传感器(诸如至少一个传感器308、至少一个传感器310和来自其它传感器类型的传感器)，以便使存在共模故障的可能性最小化，该共模故障影响这两种传感器类型(其中同一传感器类型的两个或更多传感器都能够读取相同内容并且可能都是错误的，因为它们都具有相同的故障机制，而同一类型的多个传感器(诸如，多个传感器308和多个传感器310)也被用于冗余。
在系统100、300A和/或300B中的任一个的示例性实施例中，存在基于上述逻辑的滤波或者不存在基于上述逻辑的滤波。在系统100、300A和/或300B中的任一个的其它示例性实施例中，或多或少地存在基于上述逻辑的滤波。例如，当所有多个传感器的变化率不在彼此的阈值内时，一些实施例可以允许一些较少的滤波，诸如传感器之间的平均数据，而当所有多个传感器的变化率在彼此的阈值内时，执行更多的滤波。在其它实施例中，如果没有滤波正被执行，则选择传感器之一作为默认传感器，以使得其值被用作当没有滤波被执行时的值，而当执行了滤波时，使用来自多个传感器的值的滤波组合。在其它示例性实施例中，代替滤波或不滤波或者除了滤波或不滤波以外，基于所描述的逻辑来采取一些其它动作。
系统100、300A和/或300B中的任一个或它们的变化的示例性实施例不限于单一的阈值或者甚至不限于滤波器的激活/去激活。可以使用任何数目的阈值以及连续可变的关系，以使多个不同的滤波器被激活。例如，系统100、300A和/或300B中的任一个或它们的变化可以有多个阈值水平，以使得多个不同的行为根据阈值而发生。例如，如果所有比率对在第一范围(第一阈值)内，则系统可以表现第—特定方式；如果所有比率对不在第一范围(第一阈值)内但是在第二个更宽的范围(第二阈值)内，则系统可以以第二特定方式表现；等。因此，在示例性实施例中，存在多个不同类型的上限和/或下限，其可以被套用来具有多个不同反应。
在示例性实施例中，方法400还包括：当多个传感器中的至少一个的变化率不在多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时并且当多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第二阈值内时，执行可选第三动作，其中该第二阈值大于该第一阈值。
另外，虽然已经在本文中讨论了滤波器的激活/去激活，但是要理解的是，在本文中所描述的系统和方法也可以适用于其它类型的行为或动作，其中可以使用输入数据的状态来选择激活/去激活的宽范围。
图4是描绘了示例性方法400的流程图。示例性方法400在方框402处开始，其中从测量物理参数的多个传感器中的每一个接收传感器数据。在示例性实施例中，多个传感器的至少第一组属于类似的类型。在示例性实施例中，多个传感器的至少第一组属于不同的类型。在示例性实施例中，该方法被实现在飞行器或其它交通工具上。
示例性方法400进入方框404，其中针对多个传感器中的每一个单独的传感器与多个传感器中的所有其它单独的传感器比较传感器数据的变化率。在示例性实施例中，在方框404处比较变化率包括确定多个商，该多个商中的每一个是通过将多个传感器中的第一传感器的变化率除以多个传感器中的第二传感器的变化率来确定的。在示例性实施例中，存在将每一个传感器与每一个其它传感器的变化率进行比较的商，尽管没有必要针对每一个对存在冗余的反商(其中一个的比率在一种情况下是分子而在另一种情况下是分母)。
示例性方法400进入方框406，其中当多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第一阈值内时，执行第一动作。在示例性实施例中，第一动作包括基于多个传感器中的至少一个来输出未经滤波的传感器数据。在示例性实施例中，第一动作包括基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出第一经滤波的传感器数据，其中与以下描述的第二经滤波的传感器数据相比对该第一经滤波的传感器数据更少地滤波。
示例性方法400进入方框408，其中当多个传感器中的至少一个的变化率不在多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时，执行第二动作。在示例性实施例中，第二动作包括基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出经滤波的传感器数据。在示例性实施例中，第二动作包括基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出第二经滤波的传感器数据，其中与上述第一经滤波的传感器数据相比对第二经滤波的传感器数据更多地滤波。
在示例性实施例中，方法400还包括：通过寻找当前的传感器测量结果与之前的传感器测量结果之间的差，以及将该差除以当前的传感器测量结果与之前的传感器测量结果之间的持续时间，来计算多个传感器中的每一个单独的传感器的传感器数据的变化率，其中，对于多个传感器中的每一个单独的传感器来说，当前的传感器测量结果和之前的传感器测量结果之间的持续时间是相同的。在示例性实施例中，方法400还包括：通过被配置为将多个商与下限和上限之间的一系列值进行比较，来确定多个传感器中的每一个的变化率是否在所有其它多个传感器的阈值内，其中，该上限是该下限的倒数。在示例性实施例中，方法400还包括：当多个传感器中的至少一个的变化率不在多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时并且当多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第二阈值内时，执行第三动作，其中，该第二阈值大于该第一阈值。
如在本说明书中所使用的那样，处理设备或单元(诸如但不限于以上描述的并在图2和图3A-3B中所示的处理器202)包括在滤波系统200中使用的软件程序、固件或其它用于执行各种方法、过程任务、计算和控制功能的计算机可读指令或者利用这些起作用。通常这些指令被存储在用于计算机可读指令或数据结构的储存的任何适当的计算机可读介质(诸如但不限于存储器204)上。计算机可读介质可以被实现为可由通用或专用计算机或处理器、或任何可编程逻辑器件访问的任何可用介质。合适的处理器可读介质可以包括非瞬态储存或存储介质，诸如磁介质或光学介质。例如，非瞬态储存或存储介质可以包括传统的硬盘、紧致盘-只读存储器(CD-ROM)、易失性或非易失性介质，诸如随机存取存储器(RAM)(包括但不限于同步动态随机存取存储器(SDRAM)、双倍数据速率(DDR)RAM、RAMBUS动态RAM(RDRAM)、静态RAM(SRAM)等)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、以及闪存等。合适的处理器可读介质还可以包括经由诸如网络和/或无线链路之类的通信介质传送的传输介质，诸如电、电磁或数字信号。
示例实施例
示例1包括一种系统，其包括：多个传感器，其测量物理参数；处理单元，其通信地耦合到该多个传感器并且被配置为从该多个传感器中的每一个接收传感器数据；其中该处理单元进一步被配置为针对该多个传感器中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率；其中该处理单元进一步被配置为当该多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第一阈值内时，执行第一动作；以及其中该处理单元进一步被配置为当该多个传感器中的至少一个的变化率不在该多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时，执行第二动作。
示例2包括示例1的系统，其中，该处理单元被配置为，通过被配置为确定多个商，来针对该多个传感器中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率，该多个商中的每一个是通过将第一传感器的变化率除以第二传感器的变化率来确定的；其中，该处理单元被配置为，通过被配置为将多个商与下限和上限之间的一系列值进行比较，来确定该多个传感器中的每一个的变化率是否在所有其它多个传感器的阈值内，其中，该上限是该下限的倒数。
示例3包括示例1-2中的任一个的系统，其中，第一动作是基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出未经滤波的传感器数据；以及其中，第二动作是基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出经滤波的传感器数据。
示例4包括示例3的系统，其中，未经滤波的传感器数据更快地响应于物理参数的变化；以及其中，经滤波的传感器数据减轻了传感器数据中的噪声的影响。
示例5包括示例14中的任一个的系统，其中，第一动作是基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出第一经滤波的传感器数据；以及其中，第二动作是基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出第二经滤波的传感器数据；以及其中，与该第二经滤波的传感器数据相比，该第一经滤波的传感器数据被滤波得更少。
示例6包括示例5的系统，其中，与第二经滤波的传感器数据相比，第一经滤波的传感器数据更快地响应于物理参数的变化；以及其中，与第一经滤波的传感器数据相比，第二经滤波的传感器数据更有效地减轻了传感器数据中的噪声的影响。
示例7包括示例1-6中的任一个的系统，其中，多个传感器中的至少两个是同一类型的传感器。
示例8包括示例1-7中的任一个的系统，其中，多个传感器中的至少两个是不同类型的传感器。
示例9包括示例1-8中的任一个的系统，其中，该处理单元进一步被配置为，当多个传感器中的至少一个的变化率不在多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时并且当多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第二阈值内时，执行第三动作，其中，该第二阈值大于该第一阈值。
示例10包括示例1-9中的任一个的系统，其中，该系统在飞行器、宇宙飞船和导弹之一上。
示例11包括示例1-10中的任一个的系统，其中，多个传感器中的每一个单独的传感器的变化率是基于当前的传感器测量结果、之前的传感器测量结果、以及当前的传感器测量结果和之前的传感器测量结果之间的持续时间来计算的，其中，对于多个传感器中的每一个单独的传感器来说，当前的传感器测量结果和之前的传感器测量结果之间的持续时间是相同的。
示例12包括示例1-11中的任一个的系统，其中，多个传感器选自空气数据传感器、速度传感器、速率传感器、加速度计、陀螺仪、惯性测量单元、压力传感器、位置传感器、高度和深度传感器、距离传感器、温度传感器和存储水平传感器。
示例13包括一种方法，其包括：从测量物理参数的多个传感器中的每一个接收传感器数据；针对该多个传感器中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率；当该多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第一阈值内时，执行第一动作；以及当该多个传感器中的至少一个的变化率不在该多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时，执行第二动作。
示例14包括示例13的方法，其中，针对多个传感器中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率包括确定多个商，该多个商中的每一个是通过将第一传感器的变化率除以第二传感器的变化率来确定的；以及该方法还包括：通过被配置为将多个商与下限和上限之间的一系列值进行比较，来确定多个传感器中的每一个的变化率是否在所有其它多个传感器的阈值内，其中，该上限是该下限的倒数。
示例15包括示例13-14中的任一个的方法，其中，第一动作包括基于多个传感器中的至少一个来输出未经滤波的传感器数据；以及其中，第二动作包括基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出经滤波的传感器数据。
示例16包括示例13-15中的任一个的方法，其中，第一动作包括基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出第一经滤波的传感器数据；以及其中，第二动作包括基于来自多个传感器中的至少一个的传感器数据来输出第二经滤波的传感器数据；以及其中，与该第二经滤波的传感器数据相比，该第一经滤波的传感器数据被滤波得更少。
示例17包括示例13-16中的任一个的方法，其还包括：通过寻找当前的传感器测量结果和之前的传感器测量结果之间的差，并将差除以当前的传感器测量结果和之前的传感器测量结果之间的持续时间，来计算多个传感器中的每一个单独的传感器的传感器数据的变化率，其中，对于多个传感器中的每一个单独的传感器来说，当前的传感器测量结果和之前的传感器测量结果之间的持续时间是相同的。
示例18包括示例12-17中的任一个的方法，其还包括：当多个传感器中的至少一个的变化率不在该多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时并且当多个传感器中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第二阈值内时，执行第三动作，其中，该第二阈值大于该第一阈值。
示例19包括示例1-18中的任一个的方法，其中，该传感器在飞行器、宇宙飞船和导弹之一上。
示例20包括一种系统，其包括：多个传感器，其测量物理参数；处理单元，其通信地耦合到该多个传感器，并且被配置为从该多个传感器中的每一个接收传感器数据；其中，处理设备进一步被配置为针对多个传感器中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率；其中，该处理单元进一步被配置为当多个传感器中的至少一个的变化率不在多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时，对传感器数据进行滤波。
Claims (3)
1.一种系统(100、300A、300B)，其包括：
多个传感器(106、108、308、310)，其测量物理参数；
处理单元(104、302)，其通信地耦合到多个传感器(106、108、308、310)并且被配置为从多个传感器(106、108、308、310)中的每一个接收传感器数据(402)；
其中，处理单元(104)进一步被配置为针对多个传感器(106、108、308、310)中的每一个单独的传感器与多个传感器(106、108、308、310)中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率(404)；
其中，该处理单元进一步被配置为当多个传感器(106、108、308、310)中的每一个的变化率在所有其它多个传感器(106、108、308、310)的第一阈值内时，执行第一动作(406)；以及
其中，该处理单元进一步被配置为当多个传感器(106、108、308、310)中的至少一个的变化率不在多个传感器(106、108、308、310)中的至少另一个的第一阈值内时，执行第二动作(408)。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，第一动作是基于来自多个传感器(106、108、308、310)中的至少一个的传感器数据来输出未经滤波的传感器数据；以及
其中，第二动作是基于来自多个传感器(106、108、308、310)中的至少一个的传感器数据来输出经滤波的传感器数据。
3.一种方法，其包括：
从测量物理参数的多个传感器(106、108、308、310)中的每一个接收传感器数据(402)；
针对多个传感器(106、108、308、310)中的每一个单独的传感器与该多个传感器中的其它单独的传感器中的每一个比较传感器数据之间的变化率(404)；
当多个传感器(106、108、308、310)中的每一个的变化率在所有其它多个传感器的第一阈值内时，执行第一动作(406)；以及
当多个传感器(106、108、308、310)中的至少一个的变化率不在多个传感器中的至少另一个的第一阈值内时，执行第二动作(408)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |