一种融合多个传感器数据的方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:28491062 阅读:69 留言:0更新日期:2021-05-19 22:13
本申请实施例提供一种融合多个传感器数据的方法、装置、设备及存储介质。无人机系统上安装多个不同类型或相同类型的距离传感器,所有距离传感器接口分别与总线集成装置通信连接,各距离传感器分别处理一个独立的视场角内的距离测量操作;方法包括:获取多个距离传感器的传感器数据,各距离传感器的传感器数据表征至少一个视场角范围内的距离测量值;对多个距离传感器的传感器数据进行融合得到合成数据,融合数据为覆盖无人机的全视角范围内的距离测量值;将合成数据通过所述专用总线输出至飞行控制系统,融合数据用于飞行控制系统根据防撞避障算法对融合数据进行防撞壁障计算。本方案能够减少飞行控制系统的数据处理负担,提高稳定性。高稳定性。高稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种融合多个传感器数据的方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及飞控
,具体涉及一种融合多个传感器数据的方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]无人机常用的距离传感器包括红外测距传感器、超声波测距传感器、毫米波雷达测距传感器、激光雷达,双目视觉传感器等。其中一部分类型的传感器可实现单个方向上和最近障碍物的距离测量,部分传感器可实现连续一段区域的障碍物距离测量。无人机防撞或避障算法依赖于传感器的距离测量,无人机可向水平360度任意方向移动,移动方向上可测得距离最近障碍物的距离才能使能该方向上的防撞或避障动作。每个独立的距离传感器拥有特定的数据输出接口,且接口类型和接口协议存在不同的可能.
[0003]目前,一般将各个距离传感器直接连接于飞行控制系统,由飞行控制系统对各个距离传感器的接口进行协议解析和数据获取。但是,由于无人机防撞避障系统一般同时安装有多个类型多个数量的独立距离传感器,无人机飞行控制系统需要单独对每个接口上连接的传感器进行协议解析,配置写入,数据读取等操作,因此,当距离传感器数量较多时,多接口多协议会增加无人机飞行控制系统核心的运算负担,增加飞行控制系统的耦合度和复杂度,以及降低无人机飞行控制系统的稳定性和可靠性。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种融合多个传感器数据的方法、装置、设备及存储介质,能够解决现有技术中无人机飞行控制系统的稳定性和可靠性较低的问题。
[0005]第一方面,本申请实施例提供了一种融合多个传感器数据的方法,所述方法包括:
[0006]所述方法应用于无人机系统中的总线集成装置,所述无人机系统上安装多个不同类型或相同类型的距离传感器,所有距离传感器接口分别与总线集成装置通信连接,各距离传感器分别处理一个独立的视场角内的距离测量操作;所述无人机系统还包括专用总线;所述方法包括:
[0007]获取多个距离传感器的传感器数据,各距离传感器的传感器数据表征至少一个视场角范围内的距离测量值;
[0008]采用数据融合算法对所述多个距离传感器的传感器数据进行融合,得到融合数据,所述融合数据为覆盖无人机的全视角范围内的距离测量值;
[0009]将所述合成数据通过所述专用总线输出至飞行控制系统,所述融合数据用于所述飞行控制系统根据防撞避障算法对所述融合数据进行防撞壁障计算。
[0010]一些实施方式中,所述获取多个距离传感器的传感器数据之前,所述方法还包括:将无人机的全视场角范围内的障碍物进行距离分割,所述无人机的机头所朝向的方向为标准方向;
[0011]以所述标准方向为起始方向,将无人机的全视场角范围分割为多个虚拟障碍物区
域;
[0012]按照距离传感器的类型,分别将各距离传感器与对应的虚拟障碍物区域进行绑定。
[0013]一些实施方式中,所述以所述标准方向为起始方向,将无人机的全视场角范围分割为多个虚拟障碍物区域,包括:
[0014]以所述标准方向为起始方向,依次按照每预设角度为一个间隔距离划定出一个视场角内的区域为一个虚拟障碍区域,得到所述多个虚拟障碍物区域。
[0015]一些实施方式中,所述获取多个距离传感器的传感器数据,包括:
[0016]获取各距离传感器的距离测量值;
[0017]在第一数据周期内,根据避障传感器的安装位置和视场角,分别将各距离传感器的距离测量值赋值到对应安装位置和视场角的虚拟障碍物区域。
[0018]一些实施方式中,所述无人机系统上安装的距离传感器包括前向红外壁障传感器和右向红外壁障传感器;所述前向红外避障传感器为第一数值的视场角,所述右向红外壁障传感器为第二数值的视场角;
[0019]所述在第一数据周期内,根据避障传感器的安装位置和视场角,分别将各距离传感器的距离测量值赋值到对应安装位置和视场角的虚拟障碍物区域,包括:
[0020]对于所述前向红外避障传感器,则将所述前向红外避障传感器的距离输出值作为350

360以及0

10区域范围的传感器数据;
[0021]对于所述右向红外避障传感器,则将所述右向红外避障传感器的距离输出值作为80

90以及90

100区域范围的传感器数据。
[0022]一些实施方式中,所述总线集成装置配置一个接口协议,所述方法还包括:
[0023]所述飞行控制系统获取各距离传感器的配置信息;
[0024]所述飞行控制系统基于所述接口协议向所述总线集成装置发送各距离传感器的配置信息,以分别对各距离传感器进行配置信息的写入操作。
[0025]第二方面,本申请实施例还提供一种总线集成装置,所述总线集成装置应用于无人机系统,所述无人机系统上安装多个不同类型或相同类型的距离传感器,所有距离传感器接口分别与总线集成装置通信连接,各距离传感器分别处理一个独立的视场角内的距离测量操作;所述无人机系统还包括专用总线;所述总线集成装置包括:
[0026]输入输出模块,用于获取多个距离传感器的传感器数据,各距离传感器的传感器数据表征至少一个视场角范围内的距离测量值;
[0027]处理模块,用于采用数据融合算法对所述多个距离传感器的传感器数据进行融合,得到合成数据,所述融合数据为覆盖无人机的全视角范围内的距离测量值;
[0028]所述输入输出模块还用于将所述合成数据通过所述专用总线输出至飞行控制系统,所述融合数据用于所述飞行控制系统根据防撞避障算法对所述融合数据进行防撞壁障计算。
[0029]第三方面,本申请实施例还提供了一种处理设备,包括处理器和存储器,存储器中存储有计算机程序,处理器调用存储器中的计算机程序时执行本申请实施例提供的任一种融合多个传感器数据的方法中的步骤。
[0030]第四方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介
质存储有多条指令,指令适于处理器进行加载,以执行本申请实施例提供的任一种融合多个传感器数据的方法中的步骤。
[0031]从以上内容可得出,本申请具有以下的有益效果:
[0032]由于本申请可以同时使用多个距离传感器,因此,可以使无人机具有多个不同方向上的防撞避障能力。由于本申请的距离传感器总线集成装置可以脱离无人机的飞行控制系统单独处理多个距离传感器数据,因此能够解耦飞行控制系统的复杂度,以及降低飞行控制系统处理负担,提高飞行控制系统的稳定性。由于本申请胡距离传感器数据融合算法可以将多个距离传感器数据融合为一个距离数据集,因此能够有效简化飞行控制系统的防撞避障算法处理流程。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本申本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种融合多个传感器数据的方法,其特征在于,所述方法应用于无人机系统中的总线集成装置,所述无人机系统上安装多个不同类型或相同类型的距离传感器,所有距离传感器接口分别与总线集成装置通信连接,各距离传感器分别处理一个独立的视场角内的距离测量操作;所述无人机系统还包括专用总线;所述方法包括:获取多个距离传感器的传感器数据,各距离传感器的传感器数据表征至少一个视场角范围内的距离测量值;采用数据融合算法对所述多个距离传感器的传感器数据进行融合,得到合成数据,所述融合数据为覆盖无人机的全视角范围内的距离测量值;将所述合成数据通过所述专用总线输出至飞行控制系统,所述融合数据用于所述飞行控制系统根据防撞避障算法对所述融合数据进行防撞壁障计算。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取多个距离传感器的传感器数据之前,所述方法还包括:将无人机的全视场角范围内的障碍物进行距离分割,所述无人机的机头所朝向的方向为标准方向;以所述标准方向为起始方向,将无人机的全视场角范围分割为多个虚拟障碍物区域;按照距离传感器的类型,分别将各距离传感器与对应的虚拟障碍物区域进行绑定。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述以所述标准方向为起始方向,将无人机的全视场角范围分割为多个虚拟障碍物区域,包括:以所述标准方向为起始方向,依次按照每预设角度为一个间隔距离划定出一个视场角内的区域为一个虚拟障碍区域,得到所述多个虚拟障碍物区域。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述获取多个距离传感器的传感器数据,包括:获取各距离传感器的距离测量值;在第一数据周期内,根据避障传感器的安装位置和视场角,分别将各距离传感器的距离测量值赋值到对应安装位置和视场角的虚拟障碍物区域。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述无人机系统上安装的距离传感器包括前向红外壁障传感器和右向红外壁障传感器;所述前向红外避障传感器为第一数值的视场角,所述右向红外壁障传感器为第二数值的视场角;所述在第一数据周期内,根据避障传感器的安装位置和视场角,分别将各距离传感器的距离测量值赋值到对应安装位置和视场角的虚拟障碍物区域,包括:对于所述前向红外避障传感器,则将所述前向红外避障传感器的距离输出值作为350

【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ七四专利代理机构
申请(专利权)人:易瓦特科技股份公司
类型:发明
国别省市:

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