[發明專利]一種無人機地面動態目標識別與跟蹤場景可靠性測試用例生成方法

在審

• 申請號: 202211133784.6
• 申請日: 2022-09-19
• 公開（公告）號: CN115527129A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 楊德真;劉燁煬;任羿;孫博;馮強;王自力
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06V20/17
• 分類號: G06V20/17;G06V10/62;G06T7/246;G06T7/73
• 代理公司: 暫無信息
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本發明面向無人機，提出了一種無人機地面動態目標識別與跟蹤場景可靠性測試用例生成方法。它包含五大步驟：(1)分析確定無人機地面動態目標識別與跟蹤場景中的靜態可靠性影響因素；(2)分析無人機地面動態目標識別與跟蹤場景中的動態可靠性影響因素；(3)分析確定無人機對地面動態目標進行識別與跟蹤場景中建筑影響因素帶來的遮擋影響；(4)收集數據，對分布函數進行擬合優度檢驗，選出無人機對地面動態目標識別與跟蹤影響因素參數的最優分布；(5)進行重要度抽樣，生成無人機目標識別與跟蹤測試環境，確定測試用例。

所屬技術領域

本發明面向無人機，提出了一種無人機地面動態目標識別與跟蹤場景可靠性測試用例生成方法。該方法針對無人機的目標車輛識別與跟蹤這一典型任務，在寬度一定的道路網絡中，通過對任務環境中的靜態與動態可靠性影響因素進行分析，找出建筑物對無人機進行識別與跟蹤的影響，確定關鍵參數及其分布類型，最后進行重要度抽樣，從而生成無人機對地面動態目標識別與跟蹤的可靠性重要場景測試場景，為無人機對地面動態目標識別與跟蹤的可靠性評估提供支持。本發明屬于可靠性工程領域。

背景技術

因為無人機具備成本低、機動性強、使用方便、安全性高等優勢，人們將其使用在目標識別與跟蹤、航空攝影、治安監控等各種重要任務活動中。與此同時，無人機的可靠性問題也越來越突出，要求設計師能夠在無人機研制過程中準確評估其典型任務場景下的可靠性水平，從而為無人機可靠性設計優化提供依據。在研制階段，無人機可靠性評估的數據主要來源于測試，如何確保測試覆蓋性將直接關系評估結果的準確性。

無人機在城市道路中執行目標車輛識別與跟蹤任務時，往往會受到天氣、道路、建筑物等靜態影響因素以及其他車輛、目標車輛的運動和無人機初始高度速度等動態因素干擾，但使用仿真的方法來測試無人機目標車輛識別與跟蹤的可靠性成本高、效率低、可重復性差。鑒于此，本發明提出了一種基于重要度的測試用例生成方法。通過分析無人機對目標車輛識別與跟蹤場景中的靜態影響因素、動態影響因素，并對這些影響因素構建出合適的分布模型，最后進行重要度抽樣生成可靠性測試用例，為無人機地面動態目標識別與跟蹤的可靠性準確評估提供輸入。

發明內容

本發明提供的一種無人機地面動態目標識別與跟蹤場景可靠性測試用例生成方法。本發明主要步驟如下：

步驟一：分析確定無人機地面動態目標識別與跟蹤場景中的靜態可靠性影響因素。

無人機目標識別與跟蹤的靜態可靠性影響因素包括：天氣、道路和建筑。

步驟1：分析確定天氣影響因素

天氣影響因素包括天氣類型、天氣等級、風力大小以及光照強度，且天氣類型與天氣等級的選擇會影響著光照強度的選擇。

(1)天氣有著晴天、雨、霧、雪等w種天氣類型，分別記作{α₁,α₂,α₃,…,α_w}；

(2)每種天氣類型有4種天氣等級：一般、較嚴重、嚴重、特別嚴重，記作{β₁,β₂,β₃,β₄}；

(3)風力大小有12種等級，分別記作{c₁,c₂,c₃,…,c₁₂}；

(4)每天的光照強度都會有所不同，記光照強度為d，d0，單位：勒克斯lx。

步驟2：分析確定道路影響因素