CN114199220A - 一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置，该方法包括：根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，所述控制参数用于控制所述无人机在飞行时的飞行状态以及位置；获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将所述飞行数据和位置数据与所述控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据所述位姿误差对所述无人机的飞行进行调整，以满足所述控制参数的要求；在对所述无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的所述无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。通过本申请解决了现有技术在地面对无人机磁罗盘校准所存在的问题，从而使磁罗盘校准流程可以在空中进行，以摆脱地面存在的磁场干扰。
Description
技术领域
本申请涉及到无人机控制领域，具体而言，涉及一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置。
背景技术
近年来，各行业对无人机的需求日益增加，而大多数无人机采用的是较为廉价的传感器方案，磁罗盘较易在飞机组装、运输、保存过程中受到环境干扰而产生较大误差。而磁罗盘是无人机组合导航传感器配置中的重要一环，可以为飞机提供非常重要的航向信息，因此磁罗盘的校准流程对于无人机应用具有非常重要的作用。
目前大多数磁罗盘校准算法都是在地面进行静态或者绕三个轴旋转进行校准，这些在地面上的校准方法无法使磁罗盘校准流程摆脱地面环境的干扰，往往在地面有干扰的情况下表现不佳。
发明内容
本申请实施例提供了一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置，以至少解决现有技术在地面对无人机磁罗盘校准所存在的问题。
根据本申请的一个方面，提供了一种无人机空中在线磁罗盘校准方法，包括：根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，所述控制参数用于控制所述无人机在飞行时的飞行状态以及位置；获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将所述飞行数据和位置数据与所述控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据所述位姿误差对所述无人机的飞行进行调整，以满足所述控制参数的要求；在对所述无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的所述无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。
进一步地，获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据包括：通过所述无人机上的惯性器件得到所述无人机在飞行时的飞行数据；通过所述无人机上的定位器件得到所述无人机飞行的位置数据。
进一步地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行包括：根据控制参数控制无人机进行升空进行盘旋机动。
进一步地，所述飞行数据包括：飞机角速度。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种无人机空中在线磁罗盘校准装置，包括：控制模块，用于根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，所述控制参数用于控制所述无人机在飞行时的飞行状态以及位置；获取模块，用于获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；比较模块，用于将所述飞行数据和位置数据与所述控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；调整模块，用于根据所述位姿误差对所述无人机的飞行进行调整，以满足所述控制参数的要求；估计模块，用于在对所述无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的所述无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。
进一步地，所述获取模块用于：通过所述无人机上的惯性器件得到所述无人机在飞行时的飞行数据；通过所述无人机上的定位器件得到所述无人机飞行的位置数据。
进一步地，所述控制模块用于：根据控制参数控制无人机进行升空进行盘旋机动。
进一步地，所述飞行数据包括：飞机角速度。
根据本申请的另一个方面，还提供了一种计算设备，包括：存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序，所述程序用于执行上述的方法。
进一步地，所述计算设备位于无人机上。
在本申请实施例中，采用了根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，所述控制参数用于控制所述无人机在飞行时的飞行状态以及位置；获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将所述飞行数据和位置数据与所述控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据所述位姿误差对所述无人机的飞行进行调整，以满足所述控制参数的要求；在对所述无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的所述无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。也就是说，本申请实施例是在空中对无人机的飞行进行调整后，使用调整结果来校准磁罗盘，而不是在地面上进行校准，避免了地面对无人机磁罗盘的干扰，进而通过本申请解决了现有技术在地面对无人机磁罗盘校准所存在的问题，从而使磁罗盘校准流程可以在空中进行，以摆脱地面存在的磁场干扰。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本公开实施例的应用场景的场景示意图；
图2是根据本申请实施例的无人机空中在线磁罗盘校准方法的流程图；
图3是根据本申请实施例的无人机空中在线磁罗盘校准装置示意图；
图4是本公开实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
下面将结合附图详细说明根据本公开实施例的无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置。
图1是本公开实施例的应用场景的场景示意图。该应用场景可以包括终端设备1、2和3、服务器4以及网络5。
终端设备1、2和3可以是硬件，也可以是软件。当终端设备1、2和3为硬件时，其可以是具有显示屏且支持与服务器4通信的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等；当终端设备1、2和3为软件时，其可以安装在如上所述的电子设备中。终端设备1、2和3可以实现为多个软件或软件模块，也可以实现为单个软件或软件模块，本公开实施例对此不作限制。进一步地，终端设备1、2和3上可以安装有各种应用，例如数据处理应用、即时通信工具、社交平台软件、搜索类应用、购物类应用等。
服务器4可以是提供各种服务的服务器，例如，对与其建立通信连接的终端设备发送的请求进行接收的后台服务器，该后台服务器可以对终端设备发送的请求进行接收和分析等处理，并生成处理结果。服务器4可以是一台服务器，也可以是由若干台服务器组成的服务器集群，或者还可以是一个云计算服务中心，本公开实施例对此不作限制。
需要说明的是，服务器4可以是硬件，也可以是软件。当服务器4为硬件时，其可以是为终端设备1、2和3提供各种服务的各种电子设备。当服务器4为软件时，其可以是为终端设备1、2和3提供各种服务的多个软件或软件模块，也可以是为终端设备1、2和3提供各种服务的单个软件或软件模块，本公开实施例对此不作限制。
网络5可以是采用同轴电缆、双绞线和光纤连接的有线网络，也可以是无需布线就能实现各种通信设备互联的无线网络，例如，蓝牙（Bluetooth）、近场通信（Near FieldCommunication，NFC）、红外（Infrared）等，本公开实施例对此不作限制。
用户可以通过终端设备1、2和3经由网络5与服务器4建立通信连接，以接收或发送信息等。具体地，在用户将收集到的兴趣点的数据导入到服务器4之后，服务器4获取待处理兴趣点的第一数据，该第一数据包括待处理兴趣点的第一经纬度和第一分类，并根据第一经纬度和第一分类，对待处理兴趣点进行冲突校验；进一步地，在确定冲突的情况下，服务器4对待处理兴趣点进行冲突处理，以避免数据库中存在大量的重复数据和不可用数据。
需要说明的是，终端设备1、2和3、服务器4以及网络5的具体类型、数量和组合可以根据应用场景的实际需求进行调整，本公开实施例对此不作限制。
在本实施例中提供了一种无人机空中在线磁罗盘校准方法，图2是根据本申请实施例的无人机空中在线磁罗盘校准方法的流程图。
首先，对本实施例的具体应用场景进行描述。
可选地，在本实施例中，上述无人机空中在线磁罗盘校准方法的应用场景包括但并不限于以下场景：
场景一、在使用无人机进行影像拍摄之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准方法。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行影像拍摄。例如，利用四轴无人机来拍摄下重要节日当天的美好影像。
场景二、在使用无人机进行无人机送货之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准方法。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行无人机送货。
场景三、在使用无人机进行灾后搜救之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准方法。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行灾后搜救。例如，校准后的无人机进入一些危险区域来寻找幸存者，如地震后或核辐射等区域，代替人类去完成一些危险的事情。在发生雪崩和地震后，这种搜救无人机系统就显得特别有用。
场景四、在使用无人机进行高速公路监控之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准方法。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行高速公路监控。
下面针对本实施例的具体实现方法进行描述。
如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，该控制参数用于控制该无人机在飞行时的飞行状态以及位置；
可选地，在本实施例中，在上述步骤S202之前，上述方法还包括：在地面对磁罗盘进行校准，获取校准参数，其中，该校准参数用于比较地面的校准参数和空中的校准参数，进而可以计算出一个补偿校准参数，该补偿校准参数可以在对磁罗盘进行地面校准后，再进行校准补偿，使得磁罗盘的校准场景更加灵活。
可选地，地面磁罗盘校准方法可以包括：由用户将安装有电子磁罗盘的无人机在地面上分别进行水平、竖直旋转，即，先将无人机水平放置，以竖直方向为轴心转动至少一周，再将无人机垂直于水平面放置，以竖直方向为轴心转动至少一周，获得不同位置下的磁场强度测量值，通过对测量值的分析，进行磁罗盘的校准。
在该步骤中，可以根据控制参数控制无人机进行升空进行盘旋机动。
例如，在本实施例中，可以根据控制参数控制无人机在距离地面50米的位置的进行盘旋飞行。
又例如，在本实施例中，可以根据控制参数控制无人机在距离地面50米和80米的位置进行上下盘旋飞行。具体的盘旋方式，在本实施例中，并不作任何限定。
步骤S204，获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；
在该步骤中，可以通过该无人机上的惯性器件得到该无人机在飞行时的飞行数据（例如，飞机角速度）；通过该无人机上的定位器件得到该无人机飞行的位置数据。
可选地，在本实施例中，上述惯性器件可以是姿态传感器；上述定位器件可以是超声波发生器、雷达扫描器，需要说明的是，在本实施例中只要可以获取上述飞行数据和位置数据的器件均可应用在本实施例中，在此，并不作任何限定。
步骤S206，将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；
例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态为A’、位置B’，分别比较A和A’以及B和B’，将A和A’之间的误差，B和B’之间的误差，分别设置为上述无人机的位姿误差。按照这种方法，获取多组数据，然后通过分析该多组数据，得到误差方程。
又例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态也为A、位置B’，那么就无需比较飞行数据，只需要比较B和B’，将B和B’之间的误差，分别设置为上述无人机的位姿误差。按照这种方法，获取多组数据，然后通过分析该多组数据，得到误差方程。
再例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态也为A’、位置B，那么就无需比较位置数据，只需要比较A和A’，将A和A’之间的误差，分别设置为上述无人机的位姿误差。按照这种方法，获取多组数据，然后通过分析该多组数据，得到误差方程。
再例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态也为A、位置B，那么就无需比较飞行数据和位置数据，换言之，并不存在无人机的位姿误差。
步骤S208，根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；
可选地，在本实施例中，上述根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整的方式可以包括：根据上述位姿误差调整无人机的飞行状态和飞行位置。例如，根据上述位姿误差将当前无人机的飞行角速度调整为30rad/s，将当前无人机的飞行位置调整为距离地面80米。
步骤S210，在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。
作为一个可选的实施例，在飞行过程中估计得到磁罗盘的误差之后，可以根据误差对磁罗盘进行校准，并将校准过程中使用的参数进行保存，该保存的参数为第一参数。在地面对磁罗盘进行校准，在校准过程中使用的参数为第二参数，根据该第一参数和该第二参数之间的差异获取该无人机在地面上时该磁罗盘受到的影响参数，其中，该影响参数用于体现该第一参数和该第二参数之间的差异，该差异用于指示该磁罗盘在地面上受到的干扰。该影响参数用于地面对磁罗盘进行校准时，对得到的校准参数进行调整。
通过上述步骤，采用了根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，该控制参数用于控制该无人机在飞行时的飞行状态以及位置；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。也就是说，本申请是在空中对无人机的飞行进行调整后，使用调整结果来校准磁罗盘，而不是在地面上进行校准，避免了地面对无人机磁罗盘的干扰，进而通过本申请解决了现有技术在地面对无人机磁罗盘校准所存在的问题，从而使磁罗盘校准流程可以在空中进行，以摆脱地面存在的磁场干扰。
下面结合具体示例，对本实施例进行举例说明。
在本示例中使用带误差（为校准）的磁罗盘为组合导航系统提供初始航向角，以初始化组合导航系统。
在本示例中无人机升空进行保守的盘旋机动。在无人机进行盘旋机动时，不使用磁罗盘作为航向信息源参与组合导航系统工作，仅使用惯性器件及GPS（气压计、雷达高度表等其他非航向信息源亦可参与数据融合，但对航向无任何影响）进行数据融合以得到无人机的位置、速度以及姿态等关键状态的估计。
在本示例中可以此步采用卡曼滤波的做法对无人机的位姿误差进行估计。具体公式为：
在无人机进行盘旋运动时采用此状态估计方法，可以获得优良的无人机位置、速度以及姿态估计。在无人机航向估计收敛后，继续保持无人机盘旋机动，此时使用已收敛的航向估计来估计磁罗盘的误差。
理想磁罗盘读数应为：
，其中
为导航坐标系到机体坐标系的投影矩阵，
为根据无人机当前坐标得到的地磁模型参考值。
估计磁罗盘读数为：
，其中S为
表示三轴的scale误差而b代表了三轴的零偏。由上式可知，当前磁罗盘的误差来源由两部分组成，其中一部分是由scale误差导致，该部分误差与无人机的姿态有关，而另一部分误差由磁罗盘的三轴零偏导致，为静态误差。
此时无人机在进行盘旋机动，此时无人机的姿态在发生变化，若估计磁罗盘读数与实测磁罗盘读数的误差在变化，该变化量即为由scale误差引起的变化。通过调节S矩阵的对角线元素直到无人机在盘旋运动中，估计磁罗盘读数与实测磁罗盘读数的误差不再发生变化时，该误差即为磁罗盘的三轴零偏误差b。
待磁罗盘误差估计收敛后，结束校准流程，此后可以使用校准过的磁罗盘进行数据融合。
通过本示例使磁罗盘校准流程可以在空中进行，以彻底摆脱地面存在的磁场干扰，并且在本示例中无需引入更多的航向信息源。
下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。
图3是本公开实施例提供的一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置的示意图。
首先，对本实施例的具体应用场景进行描述。
可选地，在本实施例中，上述无人机空中在线磁罗盘校准装置的应用场景包括但并不限于以下场景：
场景一、在使用无人机进行影像拍摄之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准装置。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行影像拍摄。例如，利用四轴无人机来拍摄下重要节日当天的美好影像。
场景二、在使用无人机进行无人机送货之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准装置。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行无人机送货。
场景三、在使用无人机进行灾后搜救之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准装置。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行灾后搜救。例如，校准后的无人机进入一些危险区域来寻找幸存者，如地震后或核辐射等区域，代替人类去完成一些危险的事情。在发生雪崩和地震后，这种搜救无人机系统就显得特别有用。
场景四、在使用无人机进行高速公路监控之前，使用本实施例的无人机空中在线磁罗盘校准装置。具体地，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差，然后使用校准后的无人机进行高速公路监控。
下面针对本实施例的具体实现装置进行描述。
如图3所示，该潜在用户挖掘装置包括：
控制模块32，用于根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，该控制参数用于控制该无人机在飞行时的飞行状态以及位置；
可选地，在本实施例中，上述装置还包括：在地面对磁罗盘进行校准，获取校准参数，其中，该校准参数用于比较地面的校准参数和空中的校准参数，进而可以计算出一个补偿校准参数，该补偿校准参数可以在对磁罗盘进行地面校准后，再进行校准补偿的模块，通过该模块使得磁罗盘的校准场景更加灵活。
可选地，地面磁罗盘校准可以包括：由用户将安装有电子磁罗盘的无人机在地面上分别进行水平、竖直旋转，即，先将无人机水平放置，以竖直方向为轴心转动至少一周，再将无人机垂直于水平面放置，以竖直方向为轴心转动至少一周，获得不同位置下的磁场强度测量值，通过对测量值的分析，进行磁罗盘的校准。
可选地，上述控制模块32还用于根据控制参数控制无人机进行升空进行盘旋机动。
例如，在本实施例中，根据控制参数控制无人机在距离地面50米的位置的进行盘旋飞行。
又例如，在本实施例中，根据控制参数控制无人机在距离地面50米和80米的位置进行上下盘旋飞行。具体的盘旋方式，在本实施例中，并不作任何限定。
获取模块34，用于获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；
可选地，上述获取模块34还用于通过该无人机上的惯性器件得到该无人机在飞行时的飞行数据；通过该无人机上的定位器件得到该无人机飞行的位置数据。
可选地，在本实施例中，上述惯性器件可以是姿态传感器；上述定位器件可以是超声波发生器、雷达扫描器，需要说明的是，在本实施例中只要可以获取上述飞行数据和位置数据的器件均可应用在本实施例中，在此，并不作任何限定。
比较模块36，用于将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；
例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态为A’、位置B’，分别比较A和A’以及B和B’，将A和A’之间的误差，B和B’之间的误差，分别设置为上述无人机的位姿误差。按照这种方法，获取多组数据，然后通过分析该多组数据，得到误差方程。
又例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态也为A、位置B’，那么就无需比较飞行数据，只需要比较B和B’，将B和B’之间的误差，分别设置为上述无人机的位姿误差。按照这种方法，获取多组数据，然后通过分析该多组数据，得到误差方程。
再例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态也为A’、位置B，那么就无需比较位置数据，只需要比较A和A’，将A和A’之间的误差，分别设置为上述无人机的位姿误差。按照这种方法，获取多组数据，然后通过分析该多组数据，得到误差方程。
再例如，飞行数据为A、位置数据为B，控制参数对应的目的飞行状态也为A、位置B，那么就无需比较飞行数据和位置数据，换言之，并不存在无人机的位姿误差。
调整模块38，用于根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；
可选地，在本实施例中，上述根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整的方式可以包括：根据上述位姿误差调整无人机的飞行状态和飞行位置。例如，根据上述位姿误差将当前无人机的飞行角速度调整为30rad/s，将当前无人机的飞行位置调整为距离地面80米。
估计模块40，用于在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。
作为一个可选的实施例，在飞行过程中估计得到磁罗盘的误差之后，可以根据误差对磁罗盘进行校准，并将校准过程中使用的参数进行保存，该保存的参数为第一参数。在地面对磁罗盘进行校准，在校准过程中使用的参数为第二参数，根据该第一参数和该第二参数之间的差异获取该无人机在地面上时该磁罗盘受到的影响参数，其中，该影响参数用于体现该第一参数和该第二参数之间的差异，该差异用于指示该磁罗盘在地面上受到的干扰。该影响参数用于地面对磁罗盘进行校准时，对得到的校准参数进行调整。
通过上述装置，采用了根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，该控制参数用于控制该无人机在飞行时的飞行状态以及位置；获取该无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；将该飞行数据和位置数据与该控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；根据该位姿误差对该无人机的飞行进行调整，以满足该控制参数的要求；在对该无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的该无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。也就是说，本申请是在空中对无人机的飞行进行调整后，使用调整结果来校准磁罗盘，而不是在地面上进行校准，避免了地面对无人机磁罗盘的干扰，进而通过本申请解决了现有技术在地面对无人机磁罗盘校准所存在的问题，从而使磁罗盘校准流程可以在空中进行，以摆脱地面存在的磁场干扰。
在本实施例中，提供一种电子装置，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行以上实施例中的方法。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
图4是本公开实施例提供的电子设备4的示意图。如图4所示，该实施例的电子设备4包括：处理器401、存储器402以及存储在该存储器402中并且可在处理器401上运行的计算机程序403。处理器401执行计算机程序403时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器401执行计算机程序403时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性地，计算机程序403可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或多个模块/单元被存储在存储器402中，并由处理器401执行，以完成本公开。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序403在电子设备4中的执行过程。
电子设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等电子设备。电子设备4可以包括但不仅限于处理器401和存储器402。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是电子设备4的示例，并不构成对电子设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如，电子设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器401可以是中央处理单元（Central Processing Unit，CPU），也可以是其它通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器402可以是电子设备4的内部存储单元，例如，电子设备4的硬盘或内存。存储器402也可以是电子设备4的外部存储设备，例如，电子设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（Secure Digital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器402还可以既包括电子设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器402用于存储计算机程序以及电子设备所需的其它程序和数据。存储器402还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
在本公开所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述各个方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如，在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无人机空中在线磁罗盘校准方法，其特征在于，包括：
根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，所述控制参数用于控制所述无人机在飞行时的飞行状态以及位置；
获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；
将所述飞行数据和位置数据与所述控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；
根据所述位姿误差对所述无人机的飞行进行调整，以满足所述控制参数的要求；
在对所述无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的所述无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据包括：
通过所述无人机上的惯性器件得到所述无人机在飞行时的飞行数据；
通过所述无人机上的定位器件得到所述无人机飞行的位置数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行包括：
根据控制参数控制无人机进行升空进行盘旋机动。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述飞行数据包括：飞机角速度。
5.一种无人机空中在线磁罗盘校准装置，其特征在于，包括：
控制模块，用于根据控制参数控制无人机进行升空并进行飞行，其中，所述控制参数用于控制所述无人机在飞行时的飞行状态以及位置；
获取模块，用于获取所述无人机在飞行时的飞行数据和位置数据；
比较模块，用于将所述飞行数据和位置数据与所述控制参数对应的目的飞行状态和位置进行比较，得到无人机的位姿误差；
调整模块，用于根据所述位姿误差对所述无人机的飞行进行调整，以满足所述控制参数的要求；
估计模块，用于在对所述无人机的飞行进行调整之后，使用调整后的所述无人机的飞行状态和位置来估计磁罗盘的误差。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述获取模块用于：
通过所述无人机上的惯性器件得到所述无人机在飞行时的飞行数据；
通过所述无人机上的定位器件得到所述无人机飞行的位置数据。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制模块用于：
根据控制参数控制无人机进行升空进行盘旋机动。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述飞行数据包括：飞机角速度。
9.一种计算设备，包括：存储器和处理器，其中，所述存储器用于存储程序，所述处理器用于执行所述程序，所述程序用于执行权利要求1至4中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述计算设备，其特征在于，所述计算设备位于无人机上。
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|---|---|---|---|
| CN202210144942.1A CN114199220A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置 |
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| CN202210144942.1A CN114199220A (zh) | 2022-02-17 | 2022-02-17 | 一种无人机空中在线磁罗盘校准方法和装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN (1) | CN114199220A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115014279A (zh) * | 2022-08-09 | 2022-09-06 | 湖南科天健光电技术有限公司 | 观测飞行器、观测系统、校准方法及测量待测目标的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110567493A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-12-13 | 深圳市道通智能航空技术有限公司 | 一种磁力计校准数据采集方法、装置以及飞行器 |
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2022
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Patent Citations (1)
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