CN112284385B - 一种多捷联惯导切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多捷联惯导切换方法及系统，读取在定位系统多个捷联惯导系统的运行数据，根据每一个捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的捷联惯导系统，将数据精确度最高的捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。当其中一个捷联惯导系统损坏时，可以使用其余的捷联惯导系统中精确度最高捷联惯导系统的数据，不仅可以提升定位系统的精确度，还可以提高定位系统的稳定性。
Description
技术领域
本发明设计捷联惯导领域，特别涉及一种多捷联惯导切换方法及系统。
背景技术
捷联惯导(IMU)是一种由多种传感仪组合，可实时定位的系统。因定位数据均来自其自身，所以捷联惯导(IMU)相对卫星导航系统(GPS)具有外界干扰小、定位数据刷新快等优点。
现有技术中，定位系统中通常采用一个IMU。在该IMU遇故障时，定位系统的定位功能就会出现定位不准确、定位功能失效等问题。因此，定位系统的稳定性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种多捷联惯导切换方法及系统，提升定位系统的精确度以及稳定性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种多捷联惯导切换方法，包括步骤：
S1、读取两个以上的捷联惯导系统的运行数据；
S2、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的所述捷联惯导系统，将数据精确度最高的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：
一种多捷联惯导切换系统，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1、读取两个以上的捷联惯导系统的运行数据；
S2、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的所述捷联惯导系统，将数据精确度最高的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
综上所述，本发明的有益效果在于：提供一种多捷联惯导切换方法及系统，读取在定位系统多个捷联惯导系统的数据，选取精确度最高的作为当前定位系统使用的数据，当其中一个捷联惯导系统损坏时，可以使用其余的捷联惯导系统中精确度最高捷联惯导系统的数据，不仅可以提升定位系统的精确度，还可以提高定位系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种多捷联惯导切换方法的步骤示意图；
图2为本发明实施例的一种多捷联惯导切换方法的整体流程图
图3为本发明实施例的一种多捷联惯导切换系统的结构示意图；
标号说明；
1、多捷联惯导切换系统；2、处理器；3、存储器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种多捷联惯导切换方法，包括步骤：
S1、读取两个以上的捷联惯导系统的运行数据；
S2、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的所述捷联惯导系统，将数据精确度最高的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供一种多捷联惯导切换方法，读取在定位系统中多个联惯导系统的数据，选取精确度最高的作为当前定位系统使用的数据，当其中一个捷联惯导系统损坏时，可以使用其余的捷联惯导系统中精确度最高捷联惯导系统的数据，不仅可以提升定位系统的精确度，还可以提高定位系统的稳定性。
进一步地，所述步骤S2之后还包括如下步骤：
S3、完成所述步骤S2后经过范围为1至3秒的预设时间或判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常，则执行步骤S1。
从上述描述可知，当选用到精确度最高的捷联惯导系统后，经过一定的预设时间或者当选用的捷联惯导系统的数据异常时，再次对多个捷联惯导系进行择优使用，这样可以高效地更新最优的选用系统，提升了系统对于发生当前选用捷联惯导系统发生故障等意外的应变能力。
进一步地，所述步骤S2具体为：
S21、读取卫星定位数据的定位数据；
S22、判断无人机是否为飞行状态，若是，则执行步骤S23，若否，则执行步骤S24；
S23、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据中的加速度值得到加速度值与所述卫星定位系统的定位数据中的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统，将加速度值与所述卫星定位系统的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统；
S24、计算每一个所述捷联惯导系统的噪声值，根据每一个所述捷联惯导系统的噪声值得到噪声值最小的所述捷联惯导系统，将噪声值最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
从上述描述可知，对于捷联惯导系统的精确度主要从两个方面来判定。当无人机处于飞行状态时，根据每个捷联惯导系统上采集的加速度值分别与卫星定位系统上的加速度值做比较，取差值最小捷联惯导系统的作为当前选用系统。当无人机不处于飞行状态时，根据每个捷联惯导系统上的运行数据中噪声值的大小做比较，选取噪声值最小的作为当前选用系统。
进一步地，所述步骤S22之前包括：
比较当前时刻的所述卫星定位系统的定位数据与前一时刻的所述卫星定位系统的定位数据，若相差值大于1.5，则飞机为飞行状态；
判断无人机的油门开度是否大于或等于百分之三十，若是，则无人机为飞行状态。
从上述描述可知，无人机是否为飞行状态的依据可由卫星定位系统的当前时刻与上一时刻的定位数据的差值或无人机的油门开度来判断。
进一步地，所述“判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常”具体为：
计算作为选用系统的所述捷联惯导系统当前时刻的运行数据相比于上一刻的运行数据的数据浮动偏差，若数据浮动偏差大于或等于百分之五十，则作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常。
从上述描述可知，捷联惯导系统的运行数据是否异常，可根据当前时刻与上一时刻的数据浮动偏差来判断。
进一步地，所述步骤S24中所述“计算每一个所述捷联惯导系统的噪声值”具体为：
将每一个所述捷联惯导系统的运行数据中的加速度仪噪声值与陀螺仪噪声值相加得到每一个所述捷联惯导系统的噪声值。
从上述描述可知，捷联惯导系统的运行数据中的加速度值为加速度仪噪声值与陀螺仪噪声值相加的结果。
请参照图3，一种多捷联惯导切换系统1，包括处理器2、存储器3及存储在存储器3上并可在处理器2上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器2执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1、读取两个以上的捷联惯导系统的运行数据；
S2、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的所述捷联惯导系统，将数据精确度最高的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：提供一种多捷联惯导切换系统1，读取在定位系统中多个捷联惯导系统的数据，选取精确度最高的作为当前定位系统使用的数据，当其中一个捷联惯导系统损坏时，可以使用其余的捷联惯导系统中精度最高捷联惯导系统的数据，不仅可以提升定位系统的精确度，还可以提高定位系统的稳定性。
进一步地，所述步骤S2之后还包括如下步骤：
S3、完成所述步骤S2后经过范围为1至3秒的预设时间或判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常，则执行步骤S1。
从上述描述可知，当选用到精确度最高的捷联惯导系统后，经过一定的预设时间或者当选用的捷联惯导系统的数据异常时，再次对多个捷联惯导系进行择优使用，这样可以高效地更新最优的选用系统，提升了系统对于发生当前选用捷联惯导系统发生故障等意外的应变能力。
进一步地，所述步骤S2具体为：
S21、读取卫星定位数据的定位数据；
S22、判断无人机是否为飞行状态，若是，则执行步骤S23，若否，则执行步骤S24；
S23、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据中的加速度值得到加速度值与所述卫星定位系统的定位数据中的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统，将加速度值与所述卫星定位系统的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统；
S24、计算每一个所述捷联惯导系统的噪声值，根据每一个所述捷联惯导系统的噪声值得到噪声值最小的所述捷联惯导系统，将噪声值最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
从上述描述可知，对于捷联惯导系统的精确度主要从两个方面来判定。当无人机处于飞行状态时，根据每个捷联惯导系统上采集的加速度值分别与卫星定位系统上的加速度值做比较，取差值最小捷联惯导系统的作为当前选用系统。当无人机不处于飞行状态时，根据每个捷联惯导系统上的运行数据中噪声值的大小做比较，选取噪声值最小的作为当前选用系统。
进一步地，所述“判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常”具体为：
计算作为选用系统的所述捷联惯导系统当前时刻的运行数据相比于上一刻的运行数据的数据浮动偏差，若数据浮动偏差大于或等于百分之五十，则作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常。
从上述描述可知，捷联惯导系统的运行数据是否异常，可根据当前时刻与上一时刻的数据浮动偏差来判断。
请参照图1，本发明的实施例一为：
一种多捷联惯导切换方法，通过对于无人机中装载多个捷联惯导系统进行择优使用，提升了无人机定位系统的精确度与稳定性。该方法不仅适用于无人机的定位系统，还可用于其他一些捷联惯导系统参与使用的定位系统之中。
一种多捷联惯导切换方法，如图1所示，包括步骤：
S1、读取两个以上的捷联惯导系统的运行数据；
S2、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的所述捷联惯导系统，将数据精确度最高的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。本发明以精确度为依据，对多个捷联惯导系统进行择优使用，即使有捷联惯导系统发生故障，也可以通过精确度判断来选择其他好的捷联惯导系统进行使用，有效地保证了定位系统的精确度与稳定性。
请参照图1与图2，本发明的实施例二为：
一种多捷联惯导切换方法，通过对于无人机中装载多个捷联惯导系统进行择优使用，提升了无人机定位系统的精确度与稳定性。该方法不仅适用于无人机的定位系统，还可用于其他一些捷联惯导系统参与使用的定位系统之中。
一种多捷联惯导切换方法，在上述实施例一的基础上，如图2所示，步骤S2具体为：
S21、读取卫星定位数据的定位数据；
S22、判断无人机是否为飞行状态，若是，则执行步骤S23，若否，则执行步骤S24；
S23、根据每一个捷联惯导系统的运行数据中的加速度值得到加速度值与卫星定位系统的定位数据中的加速度值相差最小的捷联惯导系统，将加速度值与卫星定位系统的加速度值相差最小的捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统；
S24、计算每一个捷联惯导系统的噪声值，根据每一个捷联惯导系统的噪声值得到噪声值最小的捷联惯导系统，将噪声值最小的捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
如图2所示，图2以两个捷联惯导系统为例子，只有与卫星定位系统的加速度差值较小或噪声值较小的一个捷联惯导系统作为选用系统。当捷联惯导系统的数量达到三个以上时，就取多个中数据与卫星定位系统的加速度差值最小或噪声值最小的一个作为选用系统。
在本实施例中，步骤S24中所述“计算每一个捷联惯导系统的噪声值”具体为：
将每一个捷联惯导系统的运行数据中的加速度仪噪声值与陀螺仪噪声值相加得到每一个捷联惯导系统的噪声值。其中，每一个捷联惯导系统的运行数据中的加速度仪噪声值与陀螺仪噪声值均通过方差计算得出。
另外，在本实施例中，步骤S22之前包括：
比较当前时刻的所述卫星定位系统的定位数据与前一时刻的所述卫星定位系统的定位数据，若相差值大于1.5，则飞机为飞行状态；
判断无人机的油门开度是否大于或等于百分之三十，若是，则无人机为飞行状态。
本发明的实施例三为：
一种多捷联惯导切换方法，通过对于无人机中装载多个捷联惯导系统进行择优使用，提升了无人机定位系统的精确度与稳定性。该方法不仅适用于无人机的定位系统，还可用于其他一些捷联惯导系统参与使用的定位系统之中。
一种多捷联惯导切换方法，在上述实施例二的基础上，步骤S2之后还包括如下步骤：
S3、完成步骤S2后经过范围为1至3秒的预设时间或判断作为选用系统的捷联惯导系统的运行数据异常，则执行步骤S1。其中，“判断作为选用系统的捷联惯导系统的运行数据异常”具体为：
计算作为选用系统的捷联惯导系统当前时刻的运行数据相比于上一刻的运行数据的数据浮动偏差，若数据浮动偏差大于或等于百分之五十，则作为选用系统的捷联惯导系统的运行数据异常。
在本实施例中，当选出精确度最高的捷联惯导系统后经过较短暂的时间或当前使用的捷联惯导系统的数据异常时，再次进行择优使用。这样能够高效地保持系统的精确度与稳定性。
请参照图3，本发明的实施例四为：
一种多捷联惯导切换系统1，通过对于无人机中装载多个捷联惯导系统进行择优使用，提升了无人机定位系统的精确度与稳定性。该系统不仅适用于无人机的定位系统，还可用于其他一些捷联惯导系统参与使用的定位系统之中。
一种多捷联惯导切换系统1，如图3所示，包括处理器2、存储器3及存储在存储器3上并可在处理器2上运行的计算机程序，其特征在于，处理器2执行计算机程序时实现上述实施例一的各个步骤。
请参照图3，本发明的实施例五为：
一种多捷联惯导切换系统1，通过对于无人机中装载多个捷联惯导系统进行择优使用，提升了无人机定位系统的精确度与稳定性。该系统不仅适用于无人机的定位系统，还可用于其他一些捷联惯导系统参与使用的定位系统之中。
一种多捷联惯导切换系统1，在上述实施例四的基础上，如图3所示，包括处理器2、存储器3及存储在存储器3上并可在处理器2上运行的计算机程序，其特征在于，处理器2执行计算机程序时实现上述实施例二的各个步骤。
综上所述，本发明提供了一种多捷联惯导切换方法及系统，读取在定位系统中多个联惯导系统的数据，选取精确度最高的作为当前定位系统使用的数据，当其中一个捷联惯导系统损坏时，可以使用另一个捷联惯导系统的数据，还增加了预设时间和捷联惯导系统数据异常的判定作为进行择优使用的条件，不仅可以提升定位系统的精确度，还可以提高定位系统的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。
Claims (8)
1.一种多捷联惯导切换方法，其特征在于，包括步骤：
S1、读取两个以上的捷联惯导系统的运行数据；
S2、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的所述捷联惯导系统，将数据精确度最高的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统；
所述步骤S2具体为：
S21、读取卫星定位系统的定位数据；
S22、判断无人机是否为飞行状态，若是，则执行步骤S23，若否，则执行步骤S24；
S23、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据中的加速度值得到加速度值与所述卫星定位系统的定位数据中的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统，将加速度值与所述卫星定位系统的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统；
S24、计算每一个所述捷联惯导系统的噪声值，根据每一个所述捷联惯导系统的噪声值得到噪声值最小的所述捷联惯导系统，将噪声值最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
2.根据权利要求1所述的一种多捷联惯导切换方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括如下步骤：
S3、完成所述步骤S2后经过范围为1至3秒的预设时间或判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常，则执行步骤S1。
3.根据权利要求1所述的一种多捷联惯导切换方法，其特征在于，所述步骤S22之前包括：
比较当前时刻的所述卫星定位系统的定位数据与前一时刻的所述卫星定位系统的定位数据，若相差值大于1.5，则飞机为飞行状态；
判断无人机的油门开度是否大于或等于百分之三十，若是，则无人机为飞行状态。
4.根据权利要求2所述的一种多捷联惯导切换方法，其特征在于，所述“判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常”具体为：
计算作为选用系统的所述捷联惯导系统当前时刻的运行数据相比于上一刻的运行数据的数据浮动偏差，若数据浮动偏差大于或等于百分之五十，则作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常。
5.根据权利要求1所述的一种多捷联惯导切换方法，其特征在于，所述步骤S24中所述“计算每一个所述捷联惯导系统的噪声值”具体为：
将每一个所述捷联惯导系统的运行数据中的加速度仪噪声值与陀螺仪噪声值相加得到每一个所述捷联惯导系统的噪声值。
6.一种多捷联惯导切换系统，包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
S1、读取两个以上的捷联惯导系统的运行数据；
S2、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据得到数据精确度最高的所述捷联惯导系统，将数据精确度最高的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统；
所述步骤S2具体为：
S21、读取卫星定位系统的定位数据；
S22、判断无人机是否为飞行状态，若是，则执行步骤S23，若否，则执行步骤S24；
S23、根据每一个所述捷联惯导系统的运行数据中的加速度值得到加速度值与所述卫星定位系统的定位数据中的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统，将加速度值与所述卫星定位系统的加速度值相差最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统；
S24、计算每一个所述捷联惯导系统的噪声值，根据每一个所述捷联惯导系统的噪声值得到噪声值最小的所述捷联惯导系统，将噪声值最小的所述捷联惯导系统作为当前无人机的选用系统。
7.根据权利要求6所述的一种多捷联惯导切换系统，其特征在于，所述步骤S2之后还包括如下步骤：
S3、完成所述步骤S2后经过范围为1至3秒的预设时间或判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常，则执行步骤S1。
8.根据权利要求7所述的一种多捷联惯导切换系统，其特征在于，所述“判断作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常”具体为：
计算作为选用系统的所述捷联惯导系统当前时刻的运行数据相比于上一刻的运行数据的数据浮动偏差，若数据浮动偏差大于或等于百分之五十，则作为选用系统的所述捷联惯导系统的运行数据异常。
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| GR01 | Patent grant | ||
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