[發(fā)明專利]一種無人機(jī)懸停精度評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210812561.6
• 申請(qǐng)日: 2022-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN114877876B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王珉;唐小聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院
• 主分類號(hào): G01C15/00
• 分類號(hào): G01C15/00;G01B21/00;B64C27/08;B64D47/00
• 代理公司: 南京鑫之航知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

1.一種無人機(jī)懸停精度評(píng)估方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1. 將無人機(jī)（1）懸停在設(shè)定高度的位置；

S2. 分別測(cè)量無人機(jī)（1）上A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）的空間位置坐標(biāo)，每間隔1分鐘測(cè)量一次，共測(cè)量五次，并分別記錄為、、,其中，k=1,2…5；

S3. 在步驟S1懸停的高度下，通過計(jì)算機(jī)（8）將步驟S2中得到的位置坐標(biāo)擬合生成無人機(jī)（1）的空間位置示意圖；

S4. 分別計(jì)算無人機(jī)（1）在步驟S1懸停的高度下，A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）在X、Y、Z方向的標(biāo)準(zhǔn)差和極差；

S5. 分別計(jì)算無人機(jī)（1）在步驟S1懸停的高度下，A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）在X、Y、Z方向的標(biāo)準(zhǔn)差的平均值，以及X、Y、Z方向極差的最大值；

S6. 基于標(biāo)準(zhǔn)差的平均值與極差的最大值，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前懸停高度下的懸停精度評(píng)估；

S7. 設(shè)置其它懸停高度，重復(fù)S1-S6，即可測(cè)得任意懸停高度下的懸停精度評(píng)估；

步驟S4具體包括：

a.計(jì)算懸停高度下A靶球（2）在X、Y、Z方向的標(biāo)準(zhǔn)差、、:

其中：，

，

；

b.得到A靶球（2）的三個(gè)方向上的最大坐標(biāo)值和最小坐標(biāo)值，計(jì)算出A靶球（2）在X、Y、Z方向的極差、、：

，

，

；

c.同理，計(jì)算懸停高度下B靶球（3）在X、Y、Z方向的標(biāo)準(zhǔn)差、、和極差、、；

d.同理，計(jì)算此懸停高度下C靶球（4）在X、Y、Z方向的標(biāo)準(zhǔn)差、、和極差、、；

步驟S5包括：

分別計(jì)算懸停高度下A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）在X、Y、Z方向的標(biāo)準(zhǔn)差的平均值、、：

，，；

得到X、Y、Z方向極差的最大值、、：

，，；

步驟S6具體包括：

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差的平均值設(shè)定第一閾值、第二閾值，對(duì)極差的最大值設(shè)定第三閾值、第四閾值；其中第一閾值大于第二閾值，第三閾值大于第四閾值；當(dāng)任一平均值、、大于第一閾值或者任一最大值、、大于第三閾值時(shí)，懸停精度評(píng)估等級(jí)為低，則需要重新優(yōu)化控制算法；

當(dāng)平均值、、均小于第二閾值，并且最大值、、均小于第四閾值時(shí)，懸停精度評(píng)估等級(jí)為高，則評(píng)估結(jié)束；

其余情況下，懸停精度評(píng)估等級(jí)為中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)懸停精度評(píng)估方法，其特征在于：所述A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）固定于無人機(jī)（1）上，利用激光跟蹤儀的激光跟蹤頭（6）分別測(cè)量固定在無人機(jī)（1）上的A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）的空間坐標(biāo)，并將坐標(biāo)以設(shè)定的文件格式記錄下來；

A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）和配重塊（5）分別固定于無人機(jī)（1）的四個(gè)旋翼下方，所述配重塊（5）與A靶球（2）、B靶球（3）、C靶球（4）中任意一個(gè)的重量相同，以抵消靶球的不對(duì)稱性對(duì)無人機(jī)（1）懸停時(shí)平衡性的影響；其中A、B、C三個(gè)靶球完全相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)懸停精度評(píng)估方法，其特征在于：

以A靶球（2）的高度為標(biāo)準(zhǔn)表征無人機(jī)（1）的懸停高度，且懸停高度范圍為3-15米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)懸停精度評(píng)估方法，其特征在于，第一閾值、第二閾值、第三閾值、第四閾值的值分別為80mm、30mm、200mm、100mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機(jī)懸停精度評(píng)估方法，其特征在于，步驟S3中用計(jì)算機(jī)（8）擬合生成無人機(jī)（1）在空間對(duì)應(yīng)位置的示意圖，能夠直觀反映出無人機(jī)（1）在此高度懸停時(shí)的位置和偏差的范圍。