[發明專利]一種無人機懸停精度評估方法

有效

• 申請號: 202210812561.6
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN114877876B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 王珉;唐小聰
• 申請（專利權）人: 南京市計量監督檢測院
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01B21/00;B64C27/08;B64D47/00
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 姚蘭蘭

本發明公開了一種無人機懸停精度評估方法，屬于激光跟蹤測量評估技術領域。具體包括以下步驟，將無人機懸停在設定高度的位置；分別測量無人機上A靶球、B靶球、C靶球的空間位置坐標；分別計算無人機在當前懸停高度下，A靶球、B靶球、C靶球在X、Y、Z方向的標準差和極差；分別計算無人機在當前懸停高度下，A靶球、B靶球、C靶球在X、Y、Z方向的標準差的平均值，以及X、Y、Z方向極差的最大值；基于標準差的平均值與極差的最大值，實現當前懸停高度下的懸停精度評估；設置其它懸停高度，重復以上步驟，即可獲得任意懸停高度下的懸停精度評估。本發明實現了無人機懸停高度在3?15米范圍內懸停精度的準確評估。

技術領域

本發明屬于激光跟蹤測量評估技術領域，具體涉及一種無人機懸停精度評估方法。

背景技術

在傳統測繪工作中，對于野外實地數據的采集一般都是由工作人員借助各種儀器設備手工進行，需要投入大量的人力和物力，而且對于一些復雜地形區域的測量，傳統的測繪手段很難完成。隨著無人機領域的發展，配合相應的航測技術，對比人工測量，無人機可以輕松完成對危險復雜區域的測量工作，在測繪領域表現出了巨大的優勢。但目前無人機還不能做到定點高精度的懸停，這無疑給測繪結果帶來了偏差，要得到更高精度的測繪結果，就必須測量出無人機的懸停精度，從而對測繪結果進行偏差補償。

目前，針對無人機的相關技術標準或規范大多集中在無人機的設計、制造環節，而針對無人機檢測方面的技術標準也主要集中在電氣電磁性能、材料、部件尺寸等方面。此外，很多高空作業無人機基于GPS定位技術，其位置精度的定義是將無人機的實際位置與預設位置進行比較，并未涉及靜止懸停狀態下精度的測量與評估。因此，針對無人機低空懸停精度進行評估是十分必要的。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種無人機懸停精度評估方法，能夠對無人機的懸停精度進行評估。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明的一種無人機懸停精度評估方法，包括以下步驟：

S1. 將無人機懸停在設定高度的位置；

S2. 分別測量無人機上A靶球、B靶球、C靶球的空間位置坐標，每間隔1分鐘測量一次，共測量五次，并分別記錄為、、,其中，k=1,2…5；

S3. 在步驟S1懸停的高度下，通過計算機擬合步驟S2中得到的位置坐標，生成無人機的空間位置示意圖；

S4. 分別計算無人機在S1懸停高度下，A靶球、B靶球、C靶球在X、Y、Z方向的標準差和極差；

S5. 分別計算無人機在S1懸停高度下，A靶球、B靶球、C靶球在X、Y、Z方向的標準差的平均值，以及X、Y、Z方向極差的最大值；

S6. 基于標準差的平均值與極差的最大值，實現當前懸停高度下的懸停精度評估；

S7. 設置其它懸停高度，重復S1-S6，即可測得任意懸停高度下的懸停精度評估。

上述A靶球、B靶球、C靶球固定于無人機上，利用激光跟蹤儀的激光跟蹤頭分別測量固定在無人機上的A靶球、B靶球、C靶球的空間坐標，并將坐標以設定的文件格式記錄下來；

A靶球、B靶球、C靶球和配重塊分別固定于無人機的四個旋翼下方，所述配重塊與A靶球、B靶球、C靶球中任意一個靶球的重量相同 ，以抵消靶球的不對稱性對無人機懸停時平衡性的影響；其中A、B、C三個靶球完全相同。

以A靶球的高度為標準表征無人機的懸停高度，且懸停高度范圍為3-15米。

步驟S4具體包括：

a.計算懸停高度下A靶球在X、Y、Z方向的標準差、、: