一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法技术

本发明专利技术涉及无人机设计领域，尤其涉及一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法，包括以下步骤：S1、在一个周期内，获取主传感器、辅助传感器的数据；S2、对获得的数据进行处理；S3、基于步骤S2处理后的结果对主传感器与辅助传感器进行健康评分，系统计算后设定对应的传感器作为主传感器、辅助传感器。本发明专利技术的有益效果在于：基于决策算法分析多组传感器的数据，使得决策和后续的解算应用中使用的数据更平滑。

A data analysis method of UAV redundant sensors based on decision algorithm

【技术实现步骤摘要】
一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法
本专利技术涉及无人机设计领域，特别涉及一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法。
技术介绍
无人机是指无人驾驶的飞行器或航空器，具备可控制、执行多任务并可重复使用的特性，各种类型的无人机在不同领域发挥着各异的作用。无人机的研制一般使用各种新材料和新技术，各种关键性的技术也被学术界和工程界所关注重视。在当今信息化、网络化、体系化背景下，无人机将发展更加迅猛。现有技术的缺陷与不足：目前无人机通过飞行控制自驾平台实现无人机的手动控制和自主导航控制等功能。为了确保了数据的稳定和可靠性，自驾平台基本采用冗余传感器设计，当自驾平台中某一组传感器故障后，启用令一组传感器，从而避免产生难以预估的后果。针对冗余传感器的设置，如果自驾平台不能充分使用多传感器的数据，且传感器使用转换不平滑。不但难以提高无人机飞行的稳定性，甚至会提升无人机炸机的风险。
技术实现思路
为了解决自驾平台中多组传感器数据使用不充分和转换不平滑的问题，本专利技术提供了一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法，具体方案如下：S1、在一个周期内，获取主传感器、辅助传感器的数据；S2、对获得的数据进行处理；S3、基于步骤S2处理后的结果对主传感器与辅助传感器进行健康评分，系统计算后设定对应的传感器作为主传感器、辅助传感器。具体地说，在第一周期中由用户设定对应的传感器作为主传感器、辅助传感器。具体地说，步骤S2具体为：对启动时刻寄存器的数据读取错误计数值进行归一化处理；计算主传感器与辅助传感器的期望解算变量数据的方差；对得到的方差进行归一化处理。具体地说，步骤S3具体为：设定寄存器读取错误决策影响权重因子和解算方差值决策影响权重因子，对传感器进行健康评分，计算公式为：Score_pri＝Normal_pri*Count_weight+Variance_norm_pri*Variance_weight；Score_aux1＝Normal_aux1*Count_weight+Variance_norm_aux1*Variance_weight；……Score_auxN＝Normal_auxN*Count_weight+Variance_norm_auxN*Variance_weight；比较主、辅助传感器的得分；如果Score_pri≥某个辅助传感器X的得分，且辅助传感器X为得分最低的辅助传感器；将用户设定的主传感器设定为辅助传感器X，将用户设定的辅助传感器X设定为主传感器，设定公式如下：Pri_index_auto＝AuxX_index_spec；AuxX_index_auto＝Pri_index_spec；如果Score_pri<N个辅助传感器的得分，设定公式如下；Pri_index_auto＝Pri_index_spec；Aux1_index_auto＝Aux1_index_spec；……AuxN_index_auto＝AuxN_index_spec；其中Pri_index_spec为用户设定主传感器的索引；其中AuxN_index_spec为用户设定的辅助传感器N的索引；其中Normal_pri为用户设定的主传感器数据读取错误计数归一化处理后的数值；其中Normal_auxN为用户设定的辅助传感器N数据读取错误计数归一化处理后的数值；其中Count_weight为设定寄存器读取错误决策影响权重因子；其中Variance_weight为解算方差值决策影响权重因子；其中Variance_norm_pri为主传感器解算数据的方差值归一化处理后的数值；其中Variance_norm_auxN为用户设定的辅助传感器N解算数据的方差值归一化处理后的数值；其中Pri_index_auto为系统设定的主传感器索引；其中AuxN_index_auto为系统设定的辅助传感器N索引。具体的说，每间隔设定周期时间调用用户设定的主传感器和辅助传感器索引进行一次局部最优检查。具体地说，所述局部最优检查的函数为间隔Interval_Num个周期时间长度，对上一次调用该函数中获取的传感器读数错误计数值，记为Pri_Check_last、Aux1_Check_last、……AuxN_Check_last通过以下公式进行计算：Num_Change_1＝Pri_Check_cur-Pri_Check_last；Num_Change_2＝Aux1_Check_cur-Aux1_Check_last；……Num_Change_N＝AuxN_Check_cur-AuxN_Check_last；其中，Pri_Check_cur为当前检查周期用户指定主传感器读取数据错误计数值；Pri_Check_last上一次检查周期用户指定主传感器读取数据错误计数值；AuxN_Check_cur当前检查周期用户指定辅助传感器N读取数据错误计数值；AuxN_Check_last上一次检查周期用户指定辅助传感器N读取数据错误计数值；Num_Change_1用户指定主传感器读取数据错误计数增长值；Num_Change_N用户指定辅助传感器N读取数据错误计数增长值；如果，Num_Change_1≤Num_Change_N那么：Pri_index_auto＝Pri_index_spec；Aux1_index_auto＝Aux1_index_spec；……AuxN_index_auto＝AuxN_index_spec；如果，Num_Change_1≥Num_Change_X且Num_Change_X为N个辅助传感器中最小那么：Pri_index_auto＝AuxX_index_spec；AuxX_index_auto＝Pri_index_spec；Aux1_index_auto＝Aux1_index_spec；……AuxN_index_auto＝AuxN_index_spec。具体地说，所述局部最优检查的函数在第一次检查时调用数据Pri_Err_Count_st和Aux_Err_Count_st。本专利技术的有益效果在于：(1)基于决策算法分析多组传感器的数据，使得决策和后续的解算应用中使用的数据更平滑。(2)设计冗余传感器专门的健康评价得分方法，提高了数据的可靠性和转换平滑性。(3)设计局部最优检查函数，避免了决策算法陷入局部最优的情况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、在一个周期内，获取主传感器、辅助传感器的数据；/nS2、对获得的数据进行处理；/nS3、基于步骤S2处理后的结果对主传感器与辅助传感器进行健康评分，系统计算后设定对应的传感器作为主传感器、辅助传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在一个周期内，获取主传感器、辅助传感器的数据；
S2、对获得的数据进行处理；
S3、基于步骤S2处理后的结果对主传感器与辅助传感器进行健康评分，系统计算后设定对应的传感器作为主传感器、辅助传感器。


2.根据权利要求1所述的一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法，其特征在于，在第一周期中由用户设定对应的传感器作为主传感器、辅助传感器。


3.根据权利要求1所述的一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法，其特征在于，步骤S2具体为：对启动时刻寄存器的数据读取错误计数值进行归一化处理；计算主传感器与辅助传感器的期望解算变量数据的方差；对得到的方差进行归一化处理。


4.根据权利要求1所述的一种基于决策算法的无人机冗余传感器的数据分析方法，其特征在于，步骤S3具体为：设定寄存器读取错误决策影响权重因子和解算方差值决策影响权重因子，对传感器进行健康评分，计算公式为：
Score_pri＝
Normal_pri*Count_weight+Variance_norm_pri*Variance_weight；
Score_aux1＝
Normal_aux1*Count_weight+Variance_norm_aux1*Variance_weight；
……
Score_auxN＝
Normal_auxN*Count_weight+Variance_norm_auxN*Variance_weight；
比较主、辅助传感器的得分；
如果Score_pri≥某个辅助传感器X的得分，且辅助传感器X为得分最低的辅助传感器；
将用户设定的主传感器设定为辅助传感器X，将用户设定的辅助传感器X设定为主传感器，设定公式如下：
Pri_index_auto＝AuxX_index_spec；
AuxX_index_auto＝Pri_index_spec；
如果Score_pri<N个辅助传感器的得分，设定公式如下；
Pri_index_auto＝Pri_index_spec；
Aux1_index_auto＝Aux1_index_spec；
……
AuxN_index_auto＝AuxN_index_spec；
其中Pri_index_spec为用户设定主传感器的索引；
其中AuxN_index_spec为用户设定的辅助传感器N的索引；
其中Normal_pri为用户设定的主传感器数据读取错误计数归一化处理后的数值；
其中Normal_auxN为用户设定的辅助传感器N数据读取错误计数归一化处理后的数值；
其中Count_weight为设定寄存器读取错误决策影响权重因子；
其中Variance_weight为解算方差值决策影响权重因子；
其中Varian...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛艳峰，黄桃丽，周起如，管才路，
申请(专利权)人：合肥赛为智能有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34