测距方法、装置及无人机与流程

文档序号:19942603发布日期:2020-02-14 23:22阅读:460来源:国知局
测距方法、装置及无人机与流程

本发明涉及无人机技术领域,尤其涉及一种测距方法、装置及无人机。



背景技术:

目前,无人机主要通过测距模块感知周围环境,例如高度测量。

现有技术中,通常采用相对距离测量模块测量相对距离,例如测量与障碍物之间的距离,对地高度等。在进行高度测量时,由于气压计并不是很精准,全球定位系统(globalpositioningsystem,gps)提供的高度误差也较大,所以一般采用的是相对距离测量模块测量相对高度,例如,飞行时间(timeofflight,tof)测距模块、超声波测距模块等测量对地高度,在降落和起飞的过程中提供一定的观测。但是,相对距离测量模块对环境都比较敏感,比如tof测距模块在雨雪雾霾天气,由于激光遇到空气中的小颗粒(雾霾、雨滴、雪花)发生了一定程度上的反射,导致接收到了很近距离的小颗粒反射回的激光,从而产生了误报,例如在高空中,会误以为下方有高楼而影响了飞行策略。

因此,现有技术中,存在测距结果不准确的问题。



技术实现要素:

本发明提供一种测距方法、装置及无人机,用于解决现有技术中测距结果不准确的问题。

第一方面,本发明实施例提供一种测距方法,包括:

在得到返回的测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度;

根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。

第二方面,本发明实施例提供一种测距装置,包括:测距模块和处理器;

所述测距模块,用于根据返回的测距信号确定所述测距信号对应的距离测量值;

所述处理器,用于在所述测距模块得到所述测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度;

所述处理器,还用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。

第三方面,本发明实施例提供一种无人机,包括:测距模块、处理器和通信接口;

所述测距模块,用于根据返回的测距信号确定所述测距信号对应的距离测量值;

所述处理器,用于在通过所述通信接口从所述测距模块得到所述测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度;

所述处理器,还用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。

本发明实施例提供的测距方法、装置及无人机,通过在得到返回的测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度,并根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,由于所述目标强度和所述测距信号的接收强度,可以反映出所述距离测量值的准确性,因此根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,能够确定出较距离测量值更准确的距离结果值,从而提高了测距结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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。

图1a为本发明实施例提供的参数示意图;

图1b为本发明实施例提供的距离与光照的关系示意图;

图2为本发明实施例提供的测距方法实施例一的流程图;

图3为本发明实施例提供的测距方法实施例二的流程图;

图4为本发明实施例提供的目标范围的示意图;

图5为本发明实施例提供的测距方法实施例三的流程图;

图6为本发明实施例提供的测距方法的示意图;

图7为本发明提供的测距装置实施例一的结构示意图;

图8为本发明提供的测距装置实施例二的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的无人机的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的无人机的实体结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明实施例可以应用于任何测量相对距离的场景。可选的,本发明实施例可以应用于测量无人机的相对距离。例如,测量无人机相对于地面的高度,或者,测量无人机相对于障碍物之间的距离等。其中,无人机上可以安装有测距模块,测距模块可以测量相对距离。具体的,测距模块在发射测距信号后,接收地面或障碍物返回的测距信号,并根据地面或障碍物返回的测距信号得到相对距离。但是,当空气中存在雾霾、雨滴、雪花等小颗粒时,小颗粒会对测距信号造成一定程度的反射,测距模块可以接收到经小颗粒返回的测距信号,从而造成测距模块的测量结果不准确的问题。

需要说明的是,所述测距模块具体可以为下述中的至少一种:超声波测距模块、tof测距模块、红外测距模块、激光雷达测距模块、毫米波雷达测距模块。

本发明实施例中,根据理论分析确定出相对距离与返回的测距信号的接收强度存在一定的关系。具体的,根据光度学,点光源s在与之距离为r处的光照度e,推理如下:

首先,根据如下公式(1)和公式(2)得到公式(3)。

然后,将公式(3)代入如下公式(4)得到公式(5)。

公式(1)至公式(5)中,i为辐射强度,dφ为辐通量,dω为元立体角,da为元面积,θ为元面积为da的辐射面与表面法向量之间的夹角。其中,r、dω、da、θ以及cosθda可以如图1a所示。

根据公式(5)可知,距离与光照度之间的关系为光照度与距离平方成反比关系。具体的,如图1b所示,随着距离r的增大,光照度e逐渐减低。可以看出,光在空气介质中传输时,其光照度是以一定规律减少的。类推至测距模块,测距模块发送的测距信号的能量也是会随着在空气介质中不断的传输,而以一定规律减少。因此,测距模块在发送测距信号后,返回的测距信号的接收强度可以与相对距离存在特定的关系。可选的,返回的测距信号的接收强度可以与相对距离平方成反比。

可选的,针对某一确定的测距模块,可以通过厂家给定的数据手册或者通过实验,得到返回的测距信号的接收强度与距离之间存在的关系,即某一确定的距离,应该有对应的目标强度。可选的,返回的测距信号的接收强度与相对距离之间也可以存在如图1b所示的关系,某一确定的相对距离r0,应该有对应的目标强度e0。

因此,本发明实施例,可以通过在得到返回的测距信号对应的距离测量值之后,确定距离测量值对应的目标强度,并根据距离测量值、测距信号的接收强度以及目标强度,最终得到准确的测量结果。

图2为本发明实施例提供的测距方法实施例一的流程图。本实施例的方法可以由测距装置执行,具体地,所述方法可以由测距装置的处理器执行,其中,所述处理器可以为一个或多个,一个或多个处理器单独或协同地工作以执行所述测距方法。如图2所示,本实施例的方法可以包括:

步骤201,在得到返回的测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度。

本步骤中,所述距离测量值具体可以为根据返回的所述测距信号确定的距离测量值。这里,返回的测距信号具体可以为由障碍物或地面返回的测距信号,或者,也可以为由空气中的小颗粒返回的测距信号等。可选的,可以由测距模块得到返回的测距信号对应的距离测量值,或者,也可以由测距装置得到返回的测距信号对应的距离测量值。可选的,当由测距装置得到返回的测距信号对应的距离测量值时,测距装置可以包括测距模块,或者,测距装置也可以不包括测距模块。

由于相对距离与接收强度存在一定的关系,因此可以根据距离测量值确定出接收到的测距信号应满足的接收强度,即目标强度。例如,如图1b所示,当距离测量值为r0时,可以确定目标强度为e0。对于根据距离测量值,确定目标强度的具体方式,本发明可以不作限定。可选的,可以根据距离测量值,通过预设公式确定出目标强度,其中,预设公式可以体现出距离与接收强度存在的关系;或者,也可以根据距离测量值,通过查预设表确定出目标强度,其中预设表可以体现出距离与接收强度存在的关系。

步骤202,根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。

本步骤中,由于目标强度表示了距离为距离测量值时,接收到的测距信号应满足的接收强度,因此所述目标强度和所述测距信号的接收强度,可以反映出所述距离测量值的准确性,具体的,当所述测距信号的接收强度与所述目标强度越接近时,可以表示所述距离测量值的准确性越高,因此,根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定出较距离测量值更准确的距离结果值。例如,可以根据测距信号的接收强度和目标强度,能够确定距离测量值无效,避免根据无效的距离测量值确定出不存在的障碍物或并不正确的对地高度。

本实施例中,通过在得到返回的测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度,并根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,由于所述目标强度和所述测距信号的接收强度,可以反映出所述距离测量值的准确性,因此根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,能够确定出较距离测量值更准确的距离结果值,从而提高了测距结果的准确性。

图3为本发明实施例提供的测距方法实施例二的流程图。本实施例的方法在图2所示方法实施例的基础上,主要描述了根据测距信号的接收强度、目标强度以及距离测量值,确定距离结果值的可选实现方式。如图3所示,本实施例的方法可以包括:

步骤301,判断所述测距信号的接收强度是否在以所述目标强度为中心的目标范围内。

本步骤中,目标范围的范围大小可以根据需求灵活设计。可选的,目标范围的范围大小可以固定,例如,以不同目标强度为中心的目标范围的范围大小均相同;或者,目标范围的范围大小可以与目标强度存在一定关系,例如范围大小可以为目标强度的百分数。以距离与接收强度的关系如图1b所示为例,如图4所示,以目标强度e0为中心的目标范围可以为e0’~e0”。

需要说明的是,所述目标范围可以为全开区间、全闭区间、半开半闭区间或半闭半开区间,本发明对此不作限定。

步骤302,若所述接收强度在所述目标范围内,则根据所述距离测量值确定所述距离结果值。

本步骤中,当所述测距信号的接收强度在所述目标范围内时,可以认为所述测距信号是经过地面或障碍物反射后返回的测距信号,而不是经过空气中的小颗粒反射后返回的测距信号,因此可以进一步根据所述测距信号对应的距离测量值确定距离结果值。

可选的,所述根据所述距离测量值确定所述距离结果值具体可以包括:将所述距离测量值作为所述距离结果值;或者,根据所述距离测量值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定所述距离结果值。这里,所述差异程度具体可以为标准差、方差、极差等。

由于所述接收强度与所述目标强度的差异程度可以体现出所述距离测量值的准确性,具体的,差异程度越小则准确性越高,差异程度越大则准确性越低,因此根据距离测量值以及体现距离测量值准确性高低的差异程度可以确定出准确性更高的距离结果值。例如,可以根据差异程度确定距离偏移量,并将距离偏移量与所述距离测量值之和作为距离结果值。其中,接收强度减去目标强度为正数时,距离偏移量可以为负数,接收强度减去目标强度为负数,距离偏移量可以为正数,差异程度越大距离偏移量的绝对值可以越大,差异越小距离偏移量的绝对值可以越小。

考虑到测距通常是一个持续的过程,即当前时刻的距离结果值与之前时刻的距离结果值之间存在一定的变化规律,因此可以根据之前时刻的距离结果值确定距离预估值,进一步可以根据距离预估值确定当前时刻的距离结果值。因此,所述根据所述距离测量值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定所述距离结果值具体可以包括:根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值。

需要说明的是,在图2所示实施例的基础上,可替换的,步骤202具体可以包括:根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值。即,可以不考虑接收强度是否在所述目标范围内,直接根据距离测量值、距离预估值以及差异程度,确定距离结果值。由于差异程度已能够体现出距离测量值的准确性,因此直接根据距离测量值、距离预估值以及差异程度也可以确定出准确性更高的距离结果值。

可选的,可以基于差异程度越大,则确定距离结果值时距离预估值的重要性越大,而距离测量值的重要性越小,差异程度越小,则确定距离结果值时距离预估值的重要性越小,而距离测量值的重要性越大的原则,对于上述根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值的具体方式进行灵活设计。

步骤303,若所述接收强度不在所述目标范围内,则所述距离测量值无效。

本步骤中,当所述测距信号的接收强度不在所述目标范围内时,可以认为所述测距信号是经过空气中的小颗粒反射后返回的测距信号,而不是经过地面或障碍物反射后返回的测距信号,因此可以认为所述距离测量值无效,从而可以避免由于根据经空气中的小颗粒反射后反射回的测距信号,确定出不存在的障碍物或不正确的对地高度。

可替换的,若所述接收强度不在所述目标范围内,则结束。

本实施例中,通过判断返回的测距信号的接收强度是否在以目标强度为中心的目标范围内,若所述接收强度在所述目标范围内,则根据距离测量值确定距离结果值,可以确保所确定的距离结果值为根据经地面或障碍物反射后返回的测距信号得到的距离,而不是根据经空气中的小颗粒反射后返回的测距信号得到的距离,避免了误检测,从而提高了测距结果的准确性。

图5为本发明实施例提供的测距方法实施例三的流程图。本实施例的方法在上述方法实施例的基础上,主要描述了根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值的可选实现方式。如图5所示,本实施例的方法可以包括:

步骤501,根据所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定所述距离测量值对应的第一权重,和/或所述距离预估值对应的第二权重。

本步骤中,第一权重可以表示距离测量值在确定距离结果值时的重要性,第二权重可以表示距离预估值在确定距离结果值时的重要性,因此可以根据差异程度确定第一权重和/或第二权重。

可选的,所述第二权重可以预先设置,可以根据所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定第一权重。需要说明的是,在差异程度越大则第一权重越小,差异程度越小则第一权重越大的基础上,对于根据差异程度确定第一权重的具体方式,本发明不作限定。例如,可以根据差异程度确定权重偏置量,并将权重偏置量与预设权重之和作为第一权重。这里,权重偏置量可以为正数、负数或0。可以理解的是,在第二权重预先设置的基础上,增大第一权重可以提高距离测量值在确定距离结果时的重要性,减小第一权重可以降低距离测量值在确定距离结果时的重要性。

或者,可选的,所述第一权重可以预先设置,可以根据所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定第二权重。需要说明的是,在差异程度越大则第二权重越大,差异程度越小则第二权重越小的基础上,对于根据差异程度确定第二权重的具体方式,本发明不作限定。可以理解的是,在第一权重预先设置的基础上,增大第二权重可以降低距离测量值在确定距离结果时的重要性,减小第二权重可以提高距离测量值在确定距离结果时的重要性。

或者,可选的,可以根据所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定第一权重和第二权重。需要说明的是,在差异程度越大则第一权重越小、第二权重越大,差异程度越小则第一权重越大、第二权重越小的基础上,对于根据差异程度确定第一权重的具体方式,本发明不作限定。

需要说明的是,第一权重预设且第二权重根据差异程度确定,或者,第二权重预设且第一权重根据差异程度确定,或者,第一权重和第二权重均根据差异程度确定,均可以实现差异程度越大,则确定距离结果值时距离预估值的重要性越大,而距离测量值的重要性越小,差异程度越小,则确定距离结果值时距离预估值的重要性越小,而距离测量值的重要性越大的原则。

可选的,所述第一权重与所述第二权重之和等于1。可以理解的是,可以通过归一化处理使得第一权重与第二权重之和等于1。

步骤502,根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值。

本步骤中,对于根据所述距离测量值、所述第一权重、所述距离预估值以及所述第二权重,确定距离结果值的具体方式,本发明不作限定。可选的,可以根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,采用加权求和或加权平均的方式,确定距离结果值。

可选的,在所述距离测量值无效时,可以重新测量;或者,也可以根据无效的距离测量值确定距离结果值。具体的,可以设置第二权重远大于第一权重,使得距离测量值在确定时的重要性,远低于距离预估值在确定距离结果值时的重要性,从而在弱化距离测量值对于距离结果值的影响的基础上,能够确定出距离结果值。

本实施例中,通过根据返回的测距信号的接收强度与目标强度的差异程度,确定距离测量值对应的第一权重,和/或距离预估值对应的第二权重,并根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值,在差异程度越大,则确定距离结果值时距离预估值的重要性越大,而距离测量值的重要性越小,差异程度越小,则确定距离结果值时距离预估值的重要性越小,而距离测量值的重要性越大的原则的基础上,实现了根据距离测量值、接收强度以及目标强度确定距离结果值。

可替换的,上述根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值具体可以包括:采用滤波算法,根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值。可选的,滤波算法具体可以为卡尔曼滤波器。具体的,可以根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值。

由于测量值并不是完全准确的,因此卡尔曼滤波器中可以引入体现测量不准确性的测量噪声,并且,通常将测量噪声假设为高斯白噪声。并且,由于所述差异程度可以体现距离测量值的准确性,因此可选的,可以使用差异程度生成测量噪声。具体的,所述差异程度为方差;相应的,所述根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值,包括:将所述距离测量值作为输入卡尔曼滤波器的测量值,将所述距离估计值作为输入卡尔曼滤波器的估计值,将所述差异程度作为卡尔曼滤波器的噪声方差,所述卡尔曼滤波器的输出作为所述距离结果值。

可选的,在所述距离测量值无效时,也可以将较大的预设差异程度作为所述接收强度与所述目标强度的差异程度,并根据卡尔曼滤波器确定距离结果值,从而在弱化距离测量值对于距离结果值的影响的基础上,能够确定出距离结果值。其中,预设差异程度可以远大于距离测量值无效时的接收强度与目标强度的最大差异程度。

可选的,上述距离估计值可以由测距装置确定。进一步可选的,可以根据惯性测量单元(inertialmeasurementunit,imu)数据确定距离估计值。进一步可选的,本实施例的方法还可以包括:根据imu数据以及之前时刻确定的距离结果值,确定距离估计值。可选的,之前时刻确定的距离结果值具体可以为前一时刻确定的距离结果值,或者前两个时刻确定的距离结果值的平均值。其中,imu可以测量物体在三维空间中的角速度和加速度,并以此解算出物体的姿态。

以测量相对高度为例,可以根据imu数据确定垂直方向的速度,并根据垂直方向上的速度以及前一时刻的距离结果值,得到距离估计值。以测量与正前方障碍物之间的相对距离为例,可以根据imu数据确定水平方向的速度,并根据水平方向上的速度以及前一时刻的距离结果值,得到距离估计值。以测量与下前方障碍物之间的相对距离为例,可以根据imu数据确定水平方向和垂直方向的速度,并根据水平方向和垂直方向上的速度以及前一时刻的距离结果值,得到距离估计值。

可选的,可以基于imu预积分,进行运动估计。可选的,可以采用如下公式(6)-公式(11)实现运动估计。

vk+1=vk+(rwi(am-ba)+g)δt公式(7)

δq=q{(ω-bω)δt}公式(9)

(ba)k+1=(ba)k公式(10)

(bω)k+1=(bω)k公式(11)

公式(6)-公式(11)中,pk+1是当前时刻的位置,vk+1是当前时刻的速度,qk+1是当前时刻的姿态四元素,(ba)k+1是当前时刻的加速度计零轴偏差,(bω)k+1是当前时刻的陀螺仪零轴偏差,pk是前一时刻的位置,vk是前一时刻的速度,qk是前一时刻的姿态四元素,(ba)k是前一时刻的加速度计零轴偏差,(bω)k是前一时刻的陀螺仪零轴偏差,δt是前后时差,举例说明,如果是20hz,那粗略计算就是50ms,am是当前加速度计的读数,g是重力加速度,ω是当前陀螺仪的读数,δq是前后时刻的姿态差,rwi是由imu坐标转换到世界(world)坐标的转换矩阵。

从而,可以得到前后两时刻的高度变化δh如下公式(12)所示,垂直方向上的速度vz如下公式(13)所示。

δh=p(z)公式(12)

公式(12)和公式(13)中,z是z坐标轴方向。

当测距信号的发射方向受测距装置所在设备(例如,无人机)的姿态的影响时,考虑到存在设备在特定姿态下,距离测量值无效的场景,如图6所示,白色填充的三角形区域为实际测量区域,但测量关注的是垂直对地高度,即灰色填充的三角形区域内的测量。所以距离测量值受到了无人机姿态的影响。例如,测量对地高度时,如果无人机的倾斜角度过大,则测距信号会打到墙上、楼上等非地面上并返回,导致测量结果无效。需要说明的是,图6中以多旋翼无人机为例。

因此,上述实施例中,步骤202之前还可以包括:判断无人机的姿态是否满足预设姿态条件;若所述无人机的姿态满足预设姿态条件,则根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。进一步,若所述无人机的姿态满足预设姿态条件,则结束或所述距离测量值无效。这里,预设姿态条件可以理解为距离测量值有效时无人机的姿态应满足的姿态条件。例如,||ω-bω||2<ωth可以表示测量对地高度时,无人机的姿态满足预设姿态条件,其中,ω是当前陀螺仪的读数,bω是加速度计零轴偏差,ωth读数阈值。

这里,通过若所述无人机的姿态满足预设姿态条件,则根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,可以避免由于无人机的姿态而引起的误检测,从而提高了测距结果的准确性。

图7为本发明提供的测距装置实施例一的结构示意图,如图7所示,本实施例提供的测距装置70包括:处理器701和通信接口702。其中,

处理器701,用于在通过通信接口702得到返回的测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度;

处理器701,还用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。

可选的,处理器701用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,具体包括:

判断所述测距信号的接收强度是否在以所述目标强度为中心的目标范围内;

若所述接收强度在所述目标范围内,则根据所述距离测量值确定所述距离结果值。

可选的,处理器701用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,具体包括:

判断所述测距信号的接收强度是否在以所述目标强度为中心的目标范围内;

若所述接收强度不在所述目标范围内,则所述距离测量值无效。

可选的,处理器701用于根据所述距离测量值确定所述距离结果值,具体包括:

将所述距离测量值作为所述距离结果值。

可选的,处理器701,具体用于:

根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值。

可选的,处理器701用于根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值,具体包括:

根据所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定所述距离测量值对应的第一权重,和/或所述距离预估值对应的第二权重;

根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值。

可选的,处理器701用于根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值,具体包括:

根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,采用加权求和的方式,确定距离结果值。

可选的,所述差异程度越小,所述第一权重越大,和/或所述第二权重越小;所述差异程度越大,所述第一权重越小,和/或所述第二权重越大。

可选的,所述第一权重与所述第二权重之和等于1。

可选的,处理器701用于根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值,具体包括:

根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值。

可选的,处理器701用于根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值,具体包括:

将所述距离测量值作为输入卡尔曼滤波器的测量值,将所述距离估计值作为输入卡尔曼滤波器的估计值,将所述差异程度作为卡尔曼滤波器的噪声方差,所述卡尔曼滤波器的输出作为所述距离结果值。

可选的,处理器701,还用于根据惯性测量单元imu数据以及之前时刻确定的距离结果值,确定距离估计值。

可选的,处理器701,还用于:

判断无人机的姿态是否满足预设姿态条件;

若所述无人机的姿态满足预设姿态条件,则执行根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值的步骤。

可选的,处理器701,还用于若所述无人机的姿态不满足预设姿态条件,则所述距离测量值无效。

本实施例的测距装置,可以用于执行图2、图3或图5所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。

图8为本发明提供的测距装置实施例二的结构示意图,如图8所示,本实施例提供的测距装置80包括:测距模块801和处理器802。其中,

测距模块801,用于根据返回的测距信号确定所述测距信号对应的距离测量值;

处理器802,用于在测距模块801得到所述测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度;

处理器802,还用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。

可选的,处理器802用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,具体包括:

判断所述测距信号的接收强度是否在以所述目标强度为中心的目标范围内;

若所述接收强度在所述目标范围内,则根据所述距离测量值确定所述距离结果值。

可选的,处理器802用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,具体包括:

判断所述测距信号的接收强度是否在以所述目标强度为中心的目标范围内;

若所述接收强度不在所述目标范围内,则所述距离测量值无效。

可选的,处理器802用于根据所述距离测量值确定所述距离结果值,具体包括:

将所述距离测量值作为所述距离结果值。

可选的,处理器802,具体用于:

根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值。

可选的,处理器802用于根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值,具体包括:

根据所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定所述距离测量值对应的第一权重,和/或所述距离预估值对应的第二权重;

根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值。

可选的,处理器802用于根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值,具体包括:

根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,采用加权求和的方式,确定距离结果值。

可选的,所述差异程度越小,所述第一权重越大,和/或所述第二权重越小;所述差异程度越大,所述第一权重越小,和/或所述第二权重越大。

可选的,所述第一权重与所述第二权重之和等于1。

可选的,处理器802用于根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值,具体包括:

根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值。

可选的,所述差异程度为方差;

处理器802用于根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值,具体包括:

将所述距离测量值作为输入卡尔曼滤波器的测量值,将所述距离估计值作为输入卡尔曼滤波器的估计值,将所述差异程度作为卡尔曼滤波器的噪声方差,所述卡尔曼滤波器的输出作为所述距离结果值。

可选的,处理器802,还用于根据惯性测量单元imu数据以及之前时刻确定的距离结果值,确定距离估计值。

可选的,处理器802,还用于:

判断无人机的姿态是否满足预设姿态条件;

若所述无人机的姿态满足预设姿态条件,则执行根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值的步骤。

可选的,处理器802,还用于若所述无人机的姿态不满足预设姿态条件,则所述距离测量值无效。

可选的,测距模块801包括下述中的至少一种:

超声波测距模块、飞行时间tof测距模块、红外测距模块、激光雷达测距模块、毫米波雷达测距模块。

本实施例的测距装置,可以用于执行图2、图3或图5所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。

图9为本发明实施例提供的无人机的结构示意图,图10为本发明实施例提供的无人机的实体结构图。如图9和图10所示,本实施例的无人机包括:测距模块901、处理器902和通信接口903。其中,

测距模块901,用于根据返回的测距信号确定所述测距信号对应的距离测量值;

处理器902,用于在通过通信接口903从测距模块901得到所述测距信号对应的距离测量值之后,根据所述距离测量值确定所述测距信号的目标强度;

处理器902,还用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值。

可选的,处理器902用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,具体包括:

判断所述测距信号的接收强度是否在以所述目标强度为中心的目标范围内;若所述接收强度在所述目标范围内,则根据所述距离测量值确定所述距离结果值。

可选的,处理器902用于根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值,具体包括:

判断所述测距信号的接收强度是否在以所述目标强度为中心的目标范围内;若所述接收强度不在所述目标范围内,则所述距离测量值无效。

可选的,处理器902用于根据所述距离测量值确定所述距离结果值,具体包括:

将所述距离测量值作为所述距离结果值。

可选的,处理器902,具体用于:

根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值。

可选的,处理器902用于根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值,具体包括:

根据所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定所述距离测量值对应的第一权重,和/或所述距离预估值对应的第二权重;

根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值。

可选的,处理器902用于根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,确定距离结果值,具体包括:

根据所述距离测量值、所述距离测量值对应的第一权重、所述距离预估值以及所述距离预估值对应的第二权重,采用加权求和的方式,确定距离结果值。

可选的,所述差异程度越小,所述第一权重越大,和/或所述第二权重越小;所述差异程度越大,所述第一权重越小,和/或所述第二权重越大。

可选的,所述第一权重与所述第二权重之和等于1。

可选的,处理器902用于根据所述距离测量值、距离预估值以及所述接收强度与所述目标强度的差异程度,确定距离结果值,具体包括:

根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值。

可选的,所述差异程度为方差;

处理器902用于根据所述距离测量值、所述距离预估值以及所述差异程度,采用卡尔曼滤波器,确定距离结果值,具体包括:

将所述距离测量值作为输入卡尔曼滤波器的测量值,将所述距离估计值作为输入卡尔曼滤波器的估计值,将所述差异程度作为卡尔曼滤波器的噪声方差,所述卡尔曼滤波器的输出作为所述距离结果值。

可选的,处理器902,还用于根据惯性测量单元imu数据以及之前时刻确定的距离结果值,确定距离估计值。

可选的,处理器902,还用于:

判断无人机的姿态是否满足预设姿态条件;

若所述无人机的姿态满足预设姿态条件,则执行根据所述测距信号的接收强度、所述目标强度以及所述距离测量值,确定距离结果值的步骤。

可选的,处理器902,还用于若所述无人机的姿态不满足预设姿态条件,则所述距离测量值无效。

可选的,所述测距模块包括下述中的至少一种:超声波测距模块、飞行时间tof测距模块、红外测距模块、激光雷达测距模块、毫米波雷达测距模块。

需要说明的是,图10中以测距模块安装于无人机的负载上,无人机包括3个测距模块,1个测距模块垂直向下发射测距信号,1个测距模块倾斜向前下发射测距信号,1个测距模块倾斜向后下发射测距信号为例,其测距信号可以由图10中的虚线表示。其中,所述机架的负载例如可以为水箱。这里,3个测距模块的类型可以相同,例如均为tof测距模块,或者也可以不同,例如2个为tof测距模块,1个为超声波测距模块。

需要说明的是,图10只是以示例的形式示意出一种无人机的实体结构图,并不是对无人机结构的限定,本发明对无人机的结构不作具体限定。

本实施例的无人机,可以用于执行图2、图3或图5所示方法实施例的技术方案,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1