一种多传感器集成的自主巡检系统及巡检方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多传感器集成的自主巡检系统及巡检方法；其中多传感器集成的自主巡检系统包括：主控制系统、飞控系统以及多个传感器；所述主控制系统用于分别向多个传感器提供基准数据包；多个所述传感器之间相互独立，且每个当前传感器均根据统一的所述基准数据包对自身执行同步校准操作；所述主控制系统还用于在完成同步校准操作后，将主控制系统接收多个所述传感器发送的真实传感数据进行数据融合，再将校准后的融合定位数据发送给飞控系统。本发明专利技术的优点在于利用统一的主控制系统对多个传感器进行基准时间戳的验证以及校准同步，保障了多传感器融合的准确，最终输出精度更高融合后的导航定位数据，保障了巡检质量。保障了巡检质量。保障了巡检质量。

【技术实现步骤摘要】
一种多传感器集成的自主巡检系统及巡检方法


[0001]本专利技术涉及导航定位
，尤其涉及一种多传感器集成的自主巡检系统及巡检方法。

技术介绍

[0002]随着无人机技术的广泛应用，在电力以及国防等重要领域无人机巡航技术也得到了飞速的发展，随着多传感器融合技术的发展，无人机导航技术也随后得到了同步发展。
[0003]多传感器信息融合(Multi
‑
sensorInformationFusion,MSIF)，就是利用计算机技术将来自多传感器或多源的信息和数据，在一定的准则下加以自动分析和综合，以完成所需要的决策和估计而进行的信息处理过程。
[0004]多传感器融合技术实际上融合了多个方面的技术概念，例如：软件同步：具体涉及时间戳同步和空间同步。关于时间戳同步是通过统一的主机给各个传感器提供基准时间，各传感器根据已经校准后的各自时间为各自独立采集的数据加上时间戳信息，可以做到所有传感器时间戳同步，但由于各个传感器各自采集周期相互独立，无法保证同一时刻采集相同的信息。所以说研究发现，如何能够高效准确确保多个传感器的时间戳同步，对于后续的多传感器融合以及自主巡检具有重要的技术意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提供了一种多传感器集成的自主巡检系统及巡检方法，解决了目前根据不同传感器之间时间戳同步效果差的技术问题。
[0006]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术提供了一种多传感器集成的自主巡检系统，包括：主控制系统、飞控系统以及多个传感器；
[0008]其中，所述主控制系统分别与多个传感器建立通信接口连接；且所述主控制系统还与所述飞控系统建立通信接口连接；
[0009]所述主控制系统用于分别向多个传感器提供基准数据包；多个所述传感器之间相互独立，且每个当前传感器均根据统一的所述基准数据包对自身执行同步校准操作；所述主控制系统还用于在完成同步校准操作后，将主控制系统接收多个所述传感器发送的真实传感数据进行数据融合，再将校准后的融合定位数据发送给飞控系统。
[0010]优选的，作为一种可实施方案；所述主控制系统包括基准数据包发送单元、数据融合单元和目标发送单元；所述传感器包括验证单元和响应发送单元；
[0011]所述主控制系统的基准数据包发送单元，用于在预设时间周期内向多个传感器发送基准数据包；所述基准数据包包括基准时间戳以及基准信号；
[0012]传感器的验证单元，用于接收所述基准数据，多个传感器同时根据所述基准数据包进行基准时间戳的验证操作，如果验证不合格则执行同步校准操作；
[0013]传感器的响应发送单元，用于在完成同步校准操作后，向数据融合单元发送响应
数据包；
[0014]所述主控制系统的数据融合单元，用于在接收所述响应数据包后，再执行多个传感器的真实传感数据接收指令；所述主控制系统接收多个所述传感器发送的真实传感数据，并根据所述真实传感数据进行数据融合，得到校准后的融合定位数据；
[0015]所述主控制系统的目标发送单元，用于将校准后的融合定位数据发送给飞控系统。
[0016]优选的，作为一种可实施方案；所述飞控系统包括数据解析单元和执行单元；
[0017]所述飞控系统的数据解析单元，用于解析所述融合定位数据得到目标巡检数据；
[0018]所述飞控系统的执行单元，用于根据所述目标巡检数据执行导航定位操作以及巡检操作。
[0019]优选的，作为一种可实施方案；所述传感器包括测距传感器、高程测量传感器、卫星定位传感器以及惯性导航传感器。
[0020]本专利技术提供了一种多传感器集成的自主巡检方法，其基于所述的多传感器集成的自主巡检系统来实现自主巡检操作，具体包括如下操作步骤：
[0021]主控制系统在预设时间周期内向多个传感器发送基准数据包；所述基准数据包包括基准时间戳以及基准信号；
[0022]多个传感器接收所述基准数据，多个传感器同时根据所述基准数据包进行基准时间戳的验证操作，如果验证不合格则执行同步校准操作；
[0023]在完成同步校准操作后，多个传感器向主控制系统发送响应数据包；
[0024]所述主控制系统在接收所述响应数据包后，再执行多个传感器的真实传感数据接收指令；所述主控制系统接收多个所述传感器发送的真实传感数据，并根据所述真实传感数据进行数据融合，得到校准后的融合定位数据；
[0025]主控制系统将校准后的融合定位数据发送给飞控系统；
[0026]所述飞控系统解析所述融合定位数据得到目标巡检数据；根据所述目标巡检数据执行导航定位操作以及巡检操作。
[0027]优选的，作为一种可实施方案；多个传感器接收所述基准数据，多个传感器同时根据所述基准数据包进行基准时间戳的验证操作，如果验证不合格则执行同步校准操作，具体包括如下操作步骤：
[0028]传感器接收所述基准数据中的基准信号，并在接收到基准信号后直接调用当前传感器在接收的基准信号是对应的已知时间戳；
[0029]当前传感器解析基准数据中对应的基准时间戳，验证已知时间戳与基准时间戳之差的绝对值是否小于标准阈值；
[0030]如果判定大于或者等于标准阈值则认定验证不合格，随后执行如下步骤：当前传感器根据所述基准数据包进行基准时间戳的同步校准操作。
[0031]优选的，作为一种可实施方案；当前传感器根据所述基准数据包进行基准时间戳的同步校准操作，具体包括如下操作步骤：
[0032]当前传感器调取所述基准数据包中的基准时间戳，并求取已知时间戳与基准时间戳之差的绝对值；将所述绝对值与所述标准阈值做减法求差值，将当前所述差值作为时间戳补偿量；
[0033]将当前时间戳补偿量发送给当前传感器，当前传感器将当前所述时间戳补偿量对已知时间戳进行补偿得到校正后的时间戳完成同步校准操作。
[0034]优选的，作为一种可实施方案；所述多个传感器同时根据所述基准数据包进行基准时间戳的验证操作，还包括如下操作步骤：
[0035]如果判定已知时间戳与基准时间戳之差的绝对值小于标准阈值则认定验证合格，随后放弃执行同步校准操作。
[0036]优选的，作为一种可实施方案；所述主控制系统在接收所述响应数据包后，再执行多个传感器的真实传感数据接收指令，具体包括如下操作步骤：
[0037]主控制系统在接收所述响应数据包后，检验当前多个传感器是否均发送了响应数据包；
[0038]若检测多个传感器均发送了响应数据包则再执行多个传感器的真实传感数据接收指令，接收当前多个传感器发送的真实传感数据为后续多个传感器的真实传感数据进行融合做准备。
[0039]优选的，作为一种可实施方案；在检验当前多个传感器是否均发送了响应数据包之后，还包括如下操作步骤：若检测多个传感器其中一个或是若干个未发送响应数据包，则暂停执行多个传感器的真实传感数据接收指令。
[0040本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多传感器集成的自主巡检系统，其特征在于：包括：主控制系统、飞控系统以及多个传感器；其中，所述主控制系统分别与多个传感器建立通信接口连接；且所述主控制系统还与所述飞控系统建立通信接口连接；所述主控制系统用于分别向多个传感器提供基准数据包；多个所述传感器之间相互独立，且每个当前传感器均根据统一的所述基准数据包对自身执行同步校准操作；所述主控制系统还用于在完成同步校准操作后，将主控制系统接收多个所述传感器发送的真实传感数据进行数据融合，再将校准后的融合定位数据发送给飞控系统。2.根据权利要求1所述的一种多传感器集成的自主巡检系统，其特征在于：所述主控制系统包括基准数据包发送单元、数据融合单元和目标发送单元；所述传感器包括验证单元和响应发送单元；所述主控制系统的基准数据包发送单元，用于在预设时间周期内向多个传感器发送基准数据包；所述基准数据包包括基准时间戳以及基准信号；所述传感器的验证单元，用于接收所述基准数据，多个传感器同时根据所述基准数据包进行基准时间戳的验证操作，如果验证不合格则执行同步校准操作；所述传感器的响应发送单元，用于在完成同步校准操作后，向数据融合单元发送响应数据包；所述主控制系统的数据融合单元，用于在接收所述响应数据包后，再执行多个传感器的真实传感数据接收指令；所述主控制系统接收多个所述传感器发送的真实传感数据，并根据所述真实传感数据进行数据融合，得到校准后的融合定位数据；所述主控制系统的目标发送单元，用于将校准后的融合定位数据发送给飞控系统。3.根据权利要求2所述的一种多传感器集成的自主巡检系统，其特征在于：所述飞控系统包括数据解析单元和执行单元；所述飞控系统的数据解析单元，用于解析所述融合定位数据得到目标巡检数据；所述飞控系统的执行单元，用于根据所述目标巡检数据执行导航定位操作以及巡检操作。4.根据权利要求1所述的一种多传感器集成的自主巡检系统，其特征在于：所述传感器包括测距传感器、高程测量传感器、卫星定位传感器以及惯性导航传感器。5.根据权利要求1所述的一种多传感器集成的自主巡检方法，其基于如权利要求1
‑
4任一项所述的多传感器集成的自主巡检系统来实现自主巡检操作，具体包括如下操作步骤：主控制系统在预设时间周期内向多个传感器发送基准数据包；所述基准数据包包括基准时间戳以及基准信号；多个传感器接收所述基准数据，多个传感器同时根据所述基准数据包进行基准时间戳的验证操作，如果验证不合格则执行同步校准操作；在完成同步校准操作后，多个传感器向主控制系统发送响应数据包；所述主控制系统在接收所述响应数据包后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志花，吴振田，罗崇立，王秀竹，钟震宇，刘炜伦，李森林，吕灵智，龙邹，王顺意，梁炯光，尹震超，
申请(专利权)人：广东电力通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：