[發明專利]飛行器導航方法、裝置和系統有效
| 申請號： | 201810179124.9 | 申請日： | 2018-03-05 |
| 公開（公告）號： | CN110231028B | 公開（公告）日： | 2021-11-30 |
| 發明（設計）人： | 門春雷;劉艷光;張文凱;陳明軒;郝尚榮;鄭行;徐進;韓微 | 申請（專利權）人： | 北京京東乾石科技有限公司 |
| 主分類號： | G01C21/16 | 分類號： | G01C21/16;G01C21/18;G01S19/47;G01S19/49 |
| 代理公司： | 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038 | 代理人： | 曹蓓;許蓓 |
| 地址： | 100176 北京市大興區北京經濟技*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 飛行器 導航 方法 裝置 系統 | ||
1.一種飛行器導航方法，包括：
獲取慣性測量單元IMU探測數據和視覺采集數據；
提取最接近所述視覺采集數據對應的狀態的發生時刻的IMU探測數據，包括：根據預定時間差確定所述發生時刻，所述預定時間差為所述視覺采集數據的獲取時延；提取最接近所述發生時刻的所述IMU探測數據，其中，所述發生時刻為根據視覺采集數據的獲取時延信息確定；
根據相同所述發生時刻的IMU探測數據的分析結果和所述視覺采集數據的分析結果更新所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態；
基于更新后的數據執行飛行器導航。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述更新所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態包括：
將基于所述視覺采集數據的分析結果作為更新數據，將基于所述IMU探測數據的分析結果作為預測數據，根據擴展卡爾曼濾波EKF算法預測所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態；
利用預測的所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態更新緩存的所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態。
3.根據權利要求2所述的方法，還包括：
獲取所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態協方差，以便基于更新后的數據和所述狀態協方差預測所述飛行器在當前時刻的狀態。
4.根據權利要求1所述的方法，還包括：
在所述飛行器能獲取全球定位系統GPS數據的情況下，根據所述GPS數據和所述IMU探測數據進行導航；
在所述飛行器不能獲取所述GPS數據的情況下，執行獲取所述視覺采集數據，根據所述視覺采集數據和所述IMU探測數據進行導航的操作。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，
所述視覺采集數據的更新頻率低于所述IMU探測數據的更新頻率。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，
所述IMU探測數據的分析結果包括所述飛行器的加速度和三軸角速度；
所述視覺采集數據的分析結果包括所述飛行器的三維位置和姿態。
7.一種飛行器導航裝置，包括：
數據獲取單元，被配置為獲取慣性測量單元IMU探測數據和視覺采集數據；
同步數據提取單元，被配置為提取最接近所述視覺采集數據對應的狀態的發生時刻的IMU探測數據，包括：根據預定時間差確定所述發生時刻，所述預定時間差為所述視覺采集數據的獲取時延；提取最接近所述發生時刻的所述IMU探測數據，其中，所述發生時刻為根據視覺采集數據的獲取時延信息確定；
狀態更新單元，被配置為根據相同發生時刻的IMU探測數據的分析結果和所述視覺采集數據的分析結果更新所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態；
導航單元，被配置為基于更新后的數據執行飛行器導航。
8.根據權利要求7所述的裝置，其中，所述狀態更新單元被配置為：
將基于所述視覺采集數據的分析結果作為更新數據，將基于所述IMU探測數據的分析結果作為預測數據，根據擴展卡爾曼濾波EKF算法預測所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態；
利用預測的所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態更新緩存的所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態。
9.根據權利要求8所述的裝置，還包括：協方差確定單元，被配置為獲取所述飛行器在所述發生時刻的下一時刻的狀態協方差；
所述導航單元被配置為基于更新后的數據和所述狀態協方差預測所述飛行器在當前時刻的狀態并進行導航。
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