[發(fā)明專利]無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810523358.0
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN110542414B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍盈盈
• 申請（專利權(quán)）人: 北京京東尚科信息技術(shù)有限公司;北京京東世紀(jì)貿(mào)易有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 闞梓瑄;王衛(wèi)忠

本公開提供一種無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理方法與裝置。無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理方法包括：獲取主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述主慣性測量單元屬于一個設(shè)置有多個慣性測量單元的無人飛行器；通過所述運(yùn)行數(shù)據(jù)判斷所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器是否滿足預(yù)設(shè)條件；在所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器不滿足所述預(yù)設(shè)條件時，按預(yù)設(shè)順序檢測從慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器是否滿足所述預(yù)設(shè)條件；將滿足所述預(yù)設(shè)條件的從慣性測量單元設(shè)置為主慣性測量單元。本公開提供的無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理方法可以提高無人飛行器導(dǎo)航模塊的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理方法與裝置。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，物流無人機(jī)應(yīng)用越來越廣泛，無人機(jī)飛行的準(zhǔn)確性受其配備的導(dǎo)航系統(tǒng)影響，因此導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度是極為關(guān)鍵。目前的導(dǎo)航系統(tǒng)一般是由微慣性測量單元與多種傳感器組成的組合導(dǎo)航系統(tǒng)，微慣性測量單元進(jìn)行純慣導(dǎo)解算，誤差會隨著時間積累，因此必須通過外部其它傳感器進(jìn)行修正以得到最優(yōu)估計，相關(guān)技術(shù)中，通常使用擴(kuò)展卡爾曼濾波器來實現(xiàn)。

由于要獲得全局最優(yōu)，在算法架構(gòu)上通常由一個擴(kuò)展卡爾曼濾波器來完成GPS、氣壓計、磁力計等與慣性測量單元等傳感器的誤差糾正。但是當(dāng)擴(kuò)展卡爾曼濾波器出現(xiàn)問題時，導(dǎo)航輸出結(jié)果往往會發(fā)散，造成對導(dǎo)航精度的嚴(yán)重影響。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的在于提供一種無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理方法與無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理裝置，用于解決相關(guān)技術(shù)中無人飛行器在擴(kuò)展卡爾曼濾波器在出現(xiàn)問題時，整個濾波器受到污染導(dǎo)致的導(dǎo)航輸出結(jié)果發(fā)散問題。

根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種無人飛行器的導(dǎo)航模塊管理方法，包括：獲取主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器的運(yùn)行數(shù)據(jù)，所述主慣性測量單元屬于一個設(shè)置有多個慣性測量單元的無人飛行器；通過所述運(yùn)行數(shù)據(jù)判斷所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器是否滿足預(yù)設(shè)條件在所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器不滿足所述預(yù)設(shè)條件時，按預(yù)設(shè)順序檢測從慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器是否滿足所述預(yù)設(shè)條件；將滿足所述預(yù)設(shè)條件的從慣性測量單元設(shè)置為主慣性測量單元。

在本公開的一種示例性實施例中，所述通過所述運(yùn)行數(shù)據(jù)判斷所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器是否滿足預(yù)設(shè)條件包括：

如果所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器滿足預(yù)設(shè)健康條件，將所述主慣性測量單元判斷為健康，否則判斷為不健康；

在所述主慣性測量單元不健康時，判斷不健康時間是否超過閾值時間；

所述不健康時間超過所述閾值時間，判斷所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器不滿足預(yù)設(shè)條件。

在本公開的一種示例性實施例中，所述預(yù)設(shè)健康條件包括：

速度一致性檢驗率、位置一致性檢驗率、高度一致性檢驗率中的任意一個小于等于1，其中，所述速度一致性檢驗率為速度的新息與革新方差的比值，所述位置一致性檢驗率為位置的新息與革新方差的比值，所述高度一致性檢驗率為高度的新息與革新方差的比值；

擴(kuò)展卡爾曼濾波器的運(yùn)行時間大于閾值；

無人飛行器在飛行狀態(tài)、外部輔助有效、水平位置誤差和高度革新方差均不大于1。

在本公開的一種示例性實施例中，所述通過所述運(yùn)行數(shù)據(jù)判斷所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器是否滿足預(yù)設(shè)條件包括：

判斷所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器的多個誤差分值中的最大值是否大于1或所述多個誤差分值中的最小值是否小于預(yù)設(shè)值，如果是，判斷所述主慣性測量單元的擴(kuò)展卡爾曼濾波器不滿足預(yù)設(shè)條件。