CN110542414A - 无人飞行器的导航模块管理方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种无人飞行器的导航模块管理方法与装置。无人飞行器的导航模块管理方法包括:获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件;在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。本公开提供的无人飞行器的导航模块管理方法可以提高无人飞行器导航模块的可靠性。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,具体而言,涉及一种无人飞行器的导航模块管理方法与装置。
背景技术
随着科技的进步,物流无人机应用越来越广泛,无人机飞行的准确性受其配备的导航系统影响,因此导航系统的定位精度是极为关键。目前的导航系统一般是由微惯性测量单元与多种传感器组成的组合导航系统,微惯性测量单元进行纯惯导解算,误差会随着时间积累,因此必须通过外部其它传感器进行修正以得到最优估计,相关技术中,通常使用扩展卡尔曼滤波器来实现。
由于要获得全局最优,在算法架构上通常由一个扩展卡尔曼滤波器来完成GPS、气压计、磁力计等与惯性测量单元等传感器的误差纠正。但是当扩展卡尔曼滤波器出现问题时,导航输出结果往往会发散,造成对导航精度的严重影响。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于提供一种无人飞行器的导航模块管理方法与无人飞行器的导航模块管理装置,用于解决相关技术中无人飞行器在扩展卡尔曼滤波器在出现问题时,整个滤波器受到污染导致的导航输出结果发散问题。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种无人飞行器的导航模块管理方法,包括:获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
在本公开的一种示例性实施例中,所述通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件包括:
如果所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器满足预设健康条件,将所述主惯性测量单元判断为健康,否则判断为不健康;
在所述主惯性测量单元不健康时,判断不健康时间是否超过阈值时间;
所述不健康时间超过所述阈值时间,判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足预设条件。
在本公开的一种示例性实施例中,所述预设健康条件包括:
速度一致性检验率、位置一致性检验率、高度一致性检验率中的任意一个小于等于1,其中,所述速度一致性检验率为速度的新息与革新方差的比值,所述位置一致性检验率为位置的新息与革新方差的比值,所述高度一致性检验率为高度的新息与革新方差的比值;
扩展卡尔曼滤波器的运行时间大于阈值;
无人飞行器在飞行状态、外部辅助有效、水平位置误差和高度革新方差均不大于1。
在本公开的一种示例性实施例中,所述通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件包括:
判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的多个误差分值中的最大值是否大于1或所述多个误差分值中的最小值是否小于预设值,如果是,判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足预设条件。
在本公开的一种示例性实施例中,所述多个误差分值包括:
导航设备表现分值、气压计表现分值、姿态融合表现分值。
在本公开的一种示例性实施例中,所述导航设备表现分值通过确定,所述气压计表现分值通过确定,所述姿态融合表现分值通过确定。
在本公开的一种示例性实施例中,所述速度一致性检验率通过确定,所述位置一致性检验率通过确定。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种无人飞行器的导航模块管理装置,包括:
数据获取模块,设置为获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;
数据分析模块,设置为通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件;
从设备分析模块,设置为在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;
设备替换模块,设置为将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
根据本公开的第三方面,提供一种无人飞行器的导航模块管理装置,包括:存储器;以及耦合到所属存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如上述任意一项所述的方法。
根据本公开的第四方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的无人飞行器的导航模块管理方法。
本公开提供的无人飞行器的导航模块管理方法,通过为无人飞行器设置两个以上的惯性测量单元,运用评分选举制即使发现有问题或状态不好的主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器,从而使用满足预设条件的从惯性测量单元替换当前有问题的主惯性测量单元继续工作,可以提高无人飞行器导航模块的可靠性,保持导航精确度。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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的附图。
图1示意性示出本公开示例性实施例中无人飞行器的导航模块管理方法的流程图。
图2示意性示出本公开示例性实施例中无人飞行器的导航模块管理方法的子流程图。
图3示意性示出本公开示例性实施例中无人飞行器的导航模块管理方法的流程图。
图4示意性示出本公开一个示例性实施例中一种无人飞行器的导航模块管理装置的方框图。
图5示意性示出本公开一个示例性实施例中一种电子设备的方框图。
图6示意性示出本公开一个示例性实施例中一种计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外,附图仅为本公开的示意性图解,图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体,或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体,或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
下面结合附图对本公开示例实施方式进行详细说明。
图1示意性示出本公开示例性实施例中导航模块管理方法的流程图。参考图1,无人飞行器的导航模块管理方法100可以包括:
步骤S102,获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;
步骤S104,通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件;
步骤S106,在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;
步骤S108,将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
本公开提供的无人飞行器的导航模块管理方法,通过为无人飞行器设置两个以上的惯性测量单元,运用评分选举制即使发现有问题或状态不好的主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器,从而使用满足预设条件的从惯性测量单元替换当前有问题的主惯性测量单元继续工作,可以提高无人飞行器导航模块的可靠性,保持导航精确度。
下面,对无人飞行器的导航模块管理方法100的各步骤进行详细说明。
在步骤S102,获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器。
在本公开实施例中,可以为一架无人飞行器设置多个惯性测量单元,并使每个惯性测量单元运行独立的扩展卡尔曼滤波器算法,同时使每套扩展卡尔曼滤波器共用其它传感器。
扩展卡尔曼滤波器的运行数据例如可以为高度、速度、位置的观测值和预测值、测量矩阵和测量噪声。通过对这些运行数据进行计算,可以获取更多运行参数。
步骤S104,通过运行数据判断主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件。
图2是本公开一个实施例中步骤S104的子流程图。
参考图2,在本公开的一种示例性实施例中,步骤S104可以包括:
步骤S1041,如果主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器满足预设健康条件,将主惯性测量单元判断为健康,否则判断为不健康;
步骤S1042,在主惯性测量单元不健康时,判断不健康时间是否超过阈值时间;
步骤S1043,不健康时间超过阈值时间,判断主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足预设条件。
其中,在一个实施例中,预设健康条件可以包括:
(1)速度一致性检验率、位置一致性检验率、高度一致性检验率中的任意一个小于等于1,其中,速度一致性检验率为速度的新息与革新方差的比值,位置一致性检验率为位置的新息与革新方差的比值,高度一致性检验率为高度的新息与革新方差的比值;
(2)扩展卡尔曼滤波器的运行时间大于阈值;
(3)无人飞行器在飞行状态、外部辅助有效、水平位置误差和高度革新方差均不大于1。
全部满足上述预设健康条件的扩展卡尔曼滤波器可被判定为健康。
速度一致性检验率、位置一致性检验率、高度一致性检验率作为判断扩展卡尔曼滤波器滤波器好坏的指标,代表着测量值和预测值误差能达到最小的判断,是扩展卡尔曼滤波器能正常运行且输出稳定,不会发散的前提条件。
其中,速度的新息为速度的观测值-测量矩阵*速度的预测值;速度的革新方差为速度的预测误差+速度的测量噪声;位置的新息为位置的观测值-测量矩阵*位置的预测值;位置的革新方差为位置的预测误差与位置的测量噪声;高度的新息为高度的观测值-测量矩阵*高度的预测值;高度的革新方差为高度的预测误差与高度的测量噪声之和。
由于扩展卡尔曼滤波器在刚开始运行时有一个收敛过程,如果时间运行时间太短,滤波器还没有稳定,因此可以将扩展卡尔曼滤波器的运行时间大于阈值作为预设健康条件。该阈值可以根据扩展卡尔曼滤波器的收敛速度决定,本公开不以此为限。
此外,判定扩展卡尔曼滤波器处于健康状态还需要满足无人飞行器在飞行状态、外部辅助有效、水平位置误差和高度革新方差均不大于1。
外部辅助例如可以为外部导航辅助,水平位置误差可以通过X位置革新值的平方与Y位置革新值的平方之和来确定。
如果根据上述条件确定扩展卡尔曼滤波器不健康,可以确定其不健康状态时间是否超过阈值,例如10s,如果是,判断该扩展卡尔曼滤波器不健康,直接进入步骤S106判断从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据;否则,可以进行更进一步的判断。
继续参考图2,在本公开的一种示例性实施例中,步骤S104可以包括:
判断主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的多个误差分值中的最大值是否大于1或多个误差分值中的最小值是否小于预设值,如果是,判断主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足预设条件。
在一个实施例中,多个误差分值可以包括导航设备表现分值、气压计表现分值、姿态融合表现分值。在航向校准和倾斜校准完成后,可以检测GPS等导航设备、气压计、姿态融合的表现分数。
可以通过以下公式确定各误差分值:
其中,可以将倾斜姿态的限制设置为0.05弧度。
在公式(1)(2)(3)的取值中的最大值不大于1时且最小值不小于预设值时,可以判断该扩展卡尔曼滤波器满足预设条件,如果此时满足预设健康条件或不健康状态不超过预设时间,则可以判断主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器可以继续使用。否则,直接进入步骤S106判断从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据。其中,可将预设值设置为上述误差分值中最大值的系数乘积。
步骤S106,在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件。
可以通过预设检测顺序实现步骤S106。本步骤的具体实现方式与步骤S104相同,本公开于此不再赘述。
步骤S108,将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
按序检测从惯性测量单元时,可以将第一个被判断满足上述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元,同时对原主惯性测量单元的问题状态进行告警。如果所有从惯性测量单元均不满足上述预设条件,可以发送系统告警信息。
本公开实施例提供的方法通过对无人飞行器的导航模块增加冗余备份,并在主惯性测量单元不满足预设条件时更换惯性测量单元,可以增加无人飞行器导航模块的可靠性,解决单独一个扩展卡尔曼滤波器运行容易发散或受到污染的问题,使导航更加准确,可靠。
图3是本公开实施例的一个流程图。
参考图3,在一个实施例中,无人飞行器的导航模块管理方法可以包括:
步骤S301,获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据;
步骤S302,判断主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设健康条件,如果是,进入步骤S304,否则进入步骤S303;
步骤S303,判断不健康时间是否超过阈值,如果是,进入步骤S306,否则进入步骤S304;
步骤S304,判断多个误差分值的最大值是否大于1,如果是,进入步骤S306,否则进入步骤S305;
步骤S305,判断多个误差分值的最小值是否小于预设值,如果是,进入步骤S306,否则进入步骤S312;
步骤S306,获取从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据;
步骤S307,判断从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设健康条件,如果是,进入步骤S309,否则进入步骤S308;
步骤S308,判断不健康时间是否超过阈值,如果是,进入步骤S311,否则进入步骤S309;
步骤S309,判断多个误差分值的最大值是否大于1,如果是,进入步骤S311,否则进入步骤S310;
步骤S310,判断多个误差分值的最小值是否小于预设值,如果是,进入步骤S311,否则进入步骤S313;
步骤S311,判断是否还有未被检测的从惯性测量单元,如果是,返回步骤S306,否则进入步骤S314告警;
步骤S312,等待预设时间后返回步骤S301;
步骤S313,将当前从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
对应于上述方法实施例,本公开还提供一种无人飞行器的导航模块管理装置,可以用于执行上述方法实施例。
图4示意性示出本公开一个示例性实施例中一种无人飞行器的导航模块管理装置的方框图。
参考图4,无人飞行器的导航模块管理装置400可以包括:
数据获取模块402,设置为获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;
数据分析模块404,设置为通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件;
从设备分析模块406,设置为在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;
设备替换模块408,设置为将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元;
由于装置400的各功能已在其对应的方法实施例中予以详细说明,本公开于此不再赘述。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本公开的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
在本公开的示例性实施例中,还提供了一种能够实现上述方法的电子设备。
所属技术领域的技术人员能够理解,本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此,本发明的各个方面可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等),或硬件和软件方面结合的实施方式,这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。
下面参照图5来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备500。图5显示的电子设备500仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示,电子设备500以通用计算设备的形式表现。电子设备500的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理单元510、上述至少一个存储单元520、连接不同系统组件(包括存储单元520和处理单元510)的总线530。
其中,所述存储单元存储有程序代码,所述程序代码可以被所述处理单元510执行,使得所述处理单元510执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如,所述处理单元510可以执行如图1中所示的步骤S102:获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;步骤S104:通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件;步骤S105:在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;步骤S108:将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
存储单元520可以包括易失性存储单元形式的可读介质,例如随机存取存储单元(RAM)5201和/或高速缓存存储单元5202,还可以进一步包括只读存储单元(ROM)5203。
存储单元520还可以包括具有一组(至少一个)程序模块5205的程序/实用工具5204,这样的程序模块5205包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线530可以为表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备500也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备500交互的设备通信,和/或与使得该电子设备500能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口560进行。并且,电子设备500还可以通过网络适配器560与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器560通过总线530与电子设备500的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合电子设备500使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中,本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。
参考图6所示,描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品600,其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码,并可以在终端设备,例如个人电脑上运行。然而,本发明的程序产品不限于此,在本文件中,可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质,该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中,远程计算设备可以通过任意种类的网络,包括局域网(LAN)或广域网(WAN),连接到用户计算设备,或者,可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外,上述附图仅是根据本发明示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明,而不是限制目的。易于理解,上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外,也易于理解,这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和构思由权利要求指出。
Claims (10)
1.一种无人飞行器的导航模块管理方法,其特征在于,包括:
获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;
通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件;
在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;
将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
2.如权利要求1所述的无人飞行器的导航模块管理方法,其特征在于,所述通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件包括:
如果所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器满足预设健康条件,将所述主惯性测量单元判断为健康,否则判断为不健康;
在所述主惯性测量单元不健康时,判断不健康时间是否超过阈值时间;
所述不健康时间超过所述阈值时间,判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足预设条件。
3.如权利要求2所述的无人飞行器的导航模块管理方法,其特征在于,所述预设健康条件包括:
速度一致性检验率、位置一致性检验率、高度一致性检验率中的任意一个小于等于1,其中,所述速度一致性检验率为速度的新息与革新方差的比值,所述位置一致性检验率为位置的新息与革新方差的比值,所述高度一致性检验率为高度的新息与革新方差的比值;
扩展卡尔曼滤波器的运行时间大于阈值;
无人飞行器在飞行状态、外部辅助有效、水平位置误差和高度革新方差均不大于1。
4.如权利要求1所述的无人飞行器的导航模块管理方法,其特征在于,所述通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件包括:
判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的多个误差分值中的最大值是否大于1或所述多个误差分值中的最小值是否小于预设值,如果是,判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足预设条件。
5.如权利要求4所述的无人飞行器的导航模块管理方法,其特征在于,所述多个误差分值包括:
导航设备表现分值、气压计表现分值、姿态融合表现分值。
6.如权利要求5所述的无人飞行器的导航模块管理方法,其特征在于,所述导航设备表现分值通过确定,所述气压计表现分值通过确定,所述姿态融合表现分值通过确定。
7.如权利要求6所述的无人飞行器的导航模块管理方法,其特征在于,所述速度一致性检验率通过确定,所述位置一致性检验率通过确定。
8.一种无人飞行器的导航模块管理装置,其特征在于,包括:
数据获取模块,设置为获取主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器的运行数据,所述主惯性测量单元属于一个设置有多个惯性测量单元的无人飞行器;
数据分析模块,设置为通过所述运行数据判断所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足预设条件;
从设备分析模块,设置为在所述主惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器不满足所述预设条件时,按预设顺序检测从惯性测量单元的扩展卡尔曼滤波器是否满足所述预设条件;
设备替换模块,设置为将满足所述预设条件的从惯性测量单元设置为主惯性测量单元。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器;以及
耦合到所属存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如权利要求1-7任一项所述的无人飞行器的导航模块管理方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的无人飞行器的导航模块管理方法。
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