【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测雷达波偏移的方法和设备
本公开涉及雷达的
，并且更具体地涉及一种用于检测雷达波偏移的方法和设备。
技术介绍
诸如无人飞行器(“UAV”)等可移动平台已被广泛用于农业、电力线检查、摄影、监视等各个领域。当UVA在空中飞行时，UVA可能会遇到各种物体，例如树木、建筑物、另一飞行器等。UVA可以设置有雷达，以检测周围环境中的物体，例如飞行路径中的障碍物。可以实现各种雷达，包括旋转雷达、激光雷达等。雷达可以在指定方向(例如，障碍物检测角度或方向)上发射雷达波以扫描空间来检测物体。由于各种原因，例如振动或安装误差，雷达的位置和/或朝向可能与首次安装雷达时的原始位置和/或朝向不同。雷达的位置和/或朝向的变化可能会导致雷达波的方向发生偏移。例如，当适当地安装(例如，校准)旋转雷达时，旋转雷达的光栅盘上的0度刻度可以对应于UAV的水平前向方向(或水平面上的移动方向)。水平前向方向可以是雷达假定扫描物体的方向(例如，原始的指定障碍物检测角度或方向)。然而，由于安装误差和/或振动，雷达可能偏离了其原始的安装位置和/或朝向，使得水平前向方向与0度刻度之间的关系存在偏移。这导致雷达波的方向发生偏移。例如，当假定在0度方向上发射雷达波时，它实际上可能在5度方向上被发射。因此，雷达波存在5度的偏移，这可能会影响对环境中障碍物的检测。在某些情况下，由于显著的偏移，雷达可能无法检测到障碍物。诸如雷达之类的测距传感器可以使用从UAV中包括的一个或多个姿态传感器输出的姿态信息来调整障碍物检测角度。姿态传感器可以包括例如惯性测量单元...
【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n接收由雷达基于可移动装置的构件反射的雷达信号而获取的第一测量数据；/n基于所述第一测量数据来计算角度；/n比较所述角度与预定参考角度以获得差值；/n基于所述差值来调整所述雷达的障碍物检测角度；以及/n使所述雷达以调整后的障碍物检测角度来扫描环境。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：
接收由雷达基于可移动装置的构件反射的雷达信号而获取的第一测量数据；
基于所述第一测量数据来计算角度；
比较所述角度与预定参考角度以获得差值；
基于所述差值来调整所述雷达的障碍物检测角度；以及
使所述雷达以调整后的障碍物检测角度来扫描环境。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可移动装置是无人飞行器，并且所述构件是所述无人飞行器的至少一个支臂，并且所述第一测量数据是由所述雷达基于所述至少一个支臂反射的雷达信号而获取的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一测量数据包括所述构件相对于所述雷达的距离数据。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
将所述距离数据转换为笛卡尔坐标系中的坐标数据，所述笛卡尔坐标系的原点位于所述雷达的旋转中心处、x轴线沿着所述可移动装置的移动方向，并且y轴线沿着与所述x轴线垂直的向下指向的方向。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，基于所述第一测量数据来计算所述角度包括：
使用线性回归模型来拟合所述第一测量数据；以及
基于通过拟合所述第一测量数据而生成的参数来计算所述角度。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述线性回归模型包括一次多项式模型，并且所述参数是所述一次多项式模型的斜率。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在接收所述第一测量数据之前，所述方法还包括：
接收由所述雷达基于所述可移动装置的所述构件反射的雷达信号而获取的第二测量数据；以及
基于所述第二测量数据来计算所述预定参考角度。
8.一种方法，包括：
接收由雷达基于可移动装置的构件反射的雷达信号而获取的第一测量数据；
基于所述第一测量数据来计算角度；
比较所述角度与预定参考角度以获得差值；
基于指定障碍物检测角度和所述差值来确定所述雷达的调整后的障碍物检测角度；
选择与环境有关的、由所述雷达获取的与所述调整后的障碍物检测角度相对应的第二测量数据；以及
基于所述第二测量数据来确定在所述指定障碍物检测角度中是否存在障碍物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述可移动装置是无人飞行器，所述构件是所述无人飞行器的至少一个支臂，并且所述第一测量数据是由所述雷达基于所述至少一个支臂反射的雷达信号而获取的。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一测量数据包括所述构件相对于所述雷达的距离数据。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
将所述距离数据转换为笛卡尔坐标系中的坐标数据，所述笛卡尔坐标系的原点位于所述雷达的旋转中心处、x轴线沿着所述可移动装置的移动方向，并且y轴线沿着与所述x轴线垂直的向下指向的方向。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，基于所述第一测量数据来计算所述角度包括：
使用线性回归模型来拟合所述第一测量数据；以及
基于通过拟合所述第一测量数据而生成的参数来计算所述角度。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述线性回归模型包括一次多项式模型，并且所述参数是所述一次多项式模型的斜率。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，在接收所述第一测量数据之前，所述方法还包括：
接收由所述雷达基于所述可移动装置的所述构件反射的雷达信号而获取的第二测量数据；以及
基于所述第二测量数据来计算所述预定参考角度。
15.一种方法，包括：
当无人飞行器在水平稳定状态下悬停时，从一个或多个姿态传感器获得与所述无人飞行器的姿态有关的测量数据；
基于所述测量数据来计算与所述姿态有关的参数的平均值；
将所述参数的平均值与第一预定阈值进行比较；
当所述参数的平均值大于所述第一预定阈值时，将所述参数的平均值与所述参数的存储的平均值进行比较，以获得差值；
将所述差值与第二预定阈值和第三预定阈值进行比较；
当所述差值大于所述第二预定阈值并且小于或等于所述第三预定阈值时，基于所述差值来计算角度偏移；以及
基于所述角度偏移来调整雷达的障碍物检测角度。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：基于所述无人飞行器的速度来确定所述无人飞行器是否在水平稳定状态下悬停。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，基于所述无人飞行器的速度来确定所述无人飞行器是否在水平稳定状态下悬停包括：
将在预定时间段内的不同时间实例处测得的速度值与速度阈值进行比较；以及
当在不同时间实例处测得的速度值全部小于或等于所述速度阈值时，确定所述无人飞行器在水平稳定状态下悬停。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：当所述差值大于所述第三预定阈值时，警告所述无人飞行器的用户。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述参数是所述无人飞行器的俯仰角。
20.一种方法，包括：
随着雷达旋转360度并扫描环境，记录第一测量数据；
基于所述第一测量数据来确定与雷达波有关的角度的偏移；
针对每个指定障碍物检测角度，基于所述指定障碍物检测角度和所述偏移来计算调整后的障碍物检测角度；以及
从所述第一测量数据中选择与所述调整后的障碍物检测角度相对应的数据来作为针对所述指定障碍物检测角度的数据。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，确定与雷达波有关的角度的偏移包括：
接收由雷达基于无人飞行器的构件反射的雷达信号而获取的第二测量数据，所述雷达安装在所述无人飞行器上；
基于所述第二测量数据来计算第一角度；
将所述第一角度与预定参考角度进行比较以获得差值；以及
当所述差值大于预定阈值时，基于所述差值来确定与所述雷达波有关的角度的偏移。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述构件是所述无人飞行器的至少一个支臂，并且所述第二测量数据是由所述雷达基于所述至少一个支臂反射的雷达信号而获取的。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第二测量数据包括所述构件相对于所述雷达的距离数据。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括：
将所述距离数据转换为笛卡尔坐标系中的坐标数据，所述笛卡尔坐标系的原点位于所述雷达的旋转中心处、x轴线沿着所述无人飞行器的移动方向，并且y轴线沿着与所述x轴线垂直的向下指向的方向。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，基于所述第二测量数据来计算所述第一角度包括：
使用线性回归模型来拟合所述第二测量数据；以及
基于通过拟合所述第二测量数据而生成的参数来计算所述第一角度。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述线性回归模型包括一次多项式模型，并且所述参数是所述一次多项式模型的斜率。
27.根据权利要求21所述的方法，其中，在接收所述第二测量数据之前，所述方法还包括：
接收由所述雷达基于所述无人飞行器的所述构件反射的雷达信号而获取的第三测量数据；以及
基于所述第三测量数据来计算所述预定参考角度。
28.根据权利要求20所述的方法，其中，确定与雷达波有关的角度的偏移包括：
当无人飞行器在水平稳定状态下悬停时，从一个或多个姿态传感器获得与所述无人飞行器的姿态有关的第二测量数据，其中，所述雷达被安装到所述无人飞行器；
基于所述第二测量数据来计算与所述姿态有关的参数的平均值；
将所述参数的平均值与第一预定阈值进行比较；
当所述参数的平均值大于所述第一预定阈值时，将所述参数的平均值与所述参数的存储的平均值进行比较，以获得差值；
将所述差值与第二预定阈值和第三预定阈值进行比较；以及
当所述差值大于所述第二预定阈值并且小于或等于所述第三预定阈值时，基于所述差值来计算与所述雷达波有关的角度的偏移。
29.根据权利要求28所述的方法，还包括：基于与所述雷达波有关的角度的偏移来调整所述雷达的障碍物检测角度。
30.根据权利要求28所述的方法，还包括：基于所述无人飞行器的速度来确定所述无人飞行器是否在水平稳定状态下悬停。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，基于所述无人飞行器的速度来确定所述无人飞行器是否在水平稳定状态下悬停包括：
将在预定时间段内的不同时间实例处测得的速度值与速度阈值进行比较；以及
当在不同时间实例处测得的速度值全部小于或等于所述速度阈值时，确定所述无人飞行器在水平稳定状态下悬停。
32.根据权利要求28所述的方法，其中，所述参数是所述无人飞行器的俯仰角。
33.一种方法，包括：
获得雷达的指定扫描角度；
确定与雷达波有关的角度的偏移；
基于指定扫描角度和所述偏移来计算调整后的扫描角度；以及
将所述雷达定位到所述调整后的扫描角度，并以所述调整后的扫描角度来扫描环境。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，确定与雷达波有关的角度的偏移包括：
接收由所述雷达基于无人飞行器的构件反射的雷达信号而获取的第一测量数据，所述雷达安装在所述无人飞行器上；
基于所述第一测量数据来计算第一角度；
将所述第一角度与预定参考角度进行比较以获得差值；以及
当所述差值大于预定阈值时，基于所述差值来确定与所述雷达波有关的角度的偏移。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述构件是所述无人飞行器的至少一个支臂，并且所述第一测量数据是由所述雷达基于所述至少一个支臂反射的雷达信号而获取的。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，所述第一测量数据包括所述构件相对于所述雷达的距离数据。
37.根据权利要求36所述的方法，还包括：
将所述距离数据转换为笛卡尔坐标系中的坐标数据，所述笛卡尔坐标系的原点位于所述雷达的旋转中心处、x轴线沿着所述无人飞行器的移动方向，并且y轴线沿着与所述x轴线垂直的向下指向的方向。
38.根据权利要求37所述的方法，其中，基于所述第一测量数据来计算所述第一角度包括：
使用线性回归模型来拟合所述第一测量数据；以及
基于通过拟合所述第一测量数据而生成的参数来计算所述第一角度。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述线性回归模型包括一次多项式模型，并且所述参数是所述一次多项式模型的斜率。
40.根据权利要求34所述的方法，其中，在接收所述第一测量数据之前，所述方法还包括：
接收由所述雷达基于所述无人飞行器的所述构件反射的雷达信号而获取的第二测量数据；以及
基于所述第二测量数据来计算所述预定参考角度。
41.根据权利要求33所述的方法，其中，确定与雷达波有关的角度的偏移包括：
当无人飞行器在水平稳定状态下悬停时，从一个或多个姿态传感器获得与所述无人飞行器的姿态有关的第一测量数据，其中，所述雷达被安装到所述无人飞行器；
基于所述第一测量数据来计算与所述姿态有关的参数的平均值；
将所述参数的平均值与第一预定阈值进行比较；
当所述参数的平均值大于所述第一预定阈值时，将所述参数的平均值与所述参数的存储的平均值进行比较，以获得差值；
将所述差值与第二预定阈值和第三预定阈值进行比较；以及
当所述差值大于所述第二预定阈值并且小于或等于所述第三预定阈值时，基于所述差值来计算与所述雷达波有关的角度的偏移。
42.根据权利要求41所述的方法，还包括：基于与所述雷达波有关的角度的偏移来调整所述雷达的障碍物检测角度。
43.根据权利要求41所述的方法，还包括：基于所述无人飞行器的速度来确定所述无人飞行器是否在水平稳定状态下悬停。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，基于所述无人飞行器的速度来确定所述无人飞行器是否在水平稳定状态下悬停包括：
将在预定时间段内的不同时间实例处测得的速度值与速度阈值进行比较；以及
当在不同时间实例处测得的速度值全部小于或等于所述速度阈值时，确定所述无人飞行器在水平稳定状态下悬停。
45.根据权利要求41所述的方法，其中，所述参数是所述无人飞行器的俯仰角。
46.一种无人飞行器，包括：
主体；
雷达，安装到所述主体，并且被配置为发射雷达波以便检测环境中的障碍物；以及
控制器，包括存储器和...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝煌剑，黄宾，谭洪仕，胡文鑫，王春明，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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