用于操作移动平台的方法和设备与流程

文档序号:15071915发布日期:2018-07-31 23:59阅读:189来源:国知局

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所披露的实施方式大体上涉及移动平台,而且更具体地但并非排他性地涉及用于操作移动平台的方法和设备。



背景技术:

移动平台(如载人载运工具和无人载运工具)可用于针对军事应用和民事应用执行监视、侦察及探测任务。

例如,无人飞行器(uav)可配备功能性有效载荷,如用于从周围环境采集数据的传感器或者有待被投递到目的地的物质。uav通常由机载的计算机自主控制或由地面上的飞行员遥控。可靠性和安全性对于uav操作而言是至关重要的。然而,现有的uav经常遭遇事故,如坠毁、碰撞和失控。从而,期望提高uav的可靠性和安全性。

鉴于前述内容,需要克服了目前可用方法和设备的缺点的用于操作移动平台的方法和设备。



技术实现要素:

本披露涉及一种用于操作移动平台的设备以及用于制造和使用所述设备的方法。

根据本文所披露的第一方面,提出了一种用于操作移动平台的方法,所述方法包括:

检测与关联于所述移动平台的传感器控制器进行通信的第一传感器中的故障;并且

基于所述检测而切换至与所述传感器控制器进行通信的第二传感器。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测包括检测与关联于所述移动平台的所述传感器控制器进行通信的所述第一传感器中的所述故障,其中所述移动平台包括无人飞行器(uav)。

在所披露方法的一些实施方式中,所述切换包括切换至所述第二传感器,所述第二传感器被配置成用于生成与关联于所述第一传感器的数据属于相同传感器数据类型的数据。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测故障包括检测与所述第一传感器相关联的第一数据中的异常。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测异常包括获取与所述第一传感器相关联的所述第一数据。

在所披露方法的一些实施方式中,所述切换包括从用于控制所述移动平台的传感器数据源中消除所述第一传感器。

在所披露方法的一些实施方式中,所述切换包括切换至用于控制所述移动平台的所述传感器数据源中的所述第二传感器。

在所披露方法的一些实施方式中,所述切换包括启用所述第二传感器,所述第二传感器被配置成用于同与所述第一传感器相同的传感器控制器进行通信。

在所披露方法的一些实施方式中,所述方法进一步包括在所述检测之前获取分别由所述第一传感器和所述第二传感器生成的第一数据和第二数据,其中所述切换包括接收所述第二数据而不接收所述第一数据。

在所披露方法的一些实施方式中,所述切换包括选择所述第二传感器,所述第二传感器相对于所述第一传感器受到所述故障原因的不同影响。

在所披露方法的一些实施方式中:

所述检测包括检测与第一天线相关联的第一全球定位系统(gps)传感器中的故障;并且

所述切换包括选择第二gps传感器,所述第二gps传感器处于以下各种情况中的至少一种:

远离所述第一gps传感器预定距离而定位;以及

与第二天线相关联,所述第二天线具有与所述第一天线不同的多径阻抗。

在所披露方法的一些实施方式中:

所述检测包括检测第一罗盘中的故障;并且

所述切换包括选择第二罗盘,所述第二罗盘按照以下方式中的至少一种方式定位:

远离所述第一罗盘预定距离;以及

比所述第一罗盘距离地面更远;以及

比所述第一罗盘距离与所述移动平台相关联的选定电机更远。

在所披露方法的一些实施方式中,所述方法进一步包括处理由所述传感器数据源中的至少一个传感器生成的数据以提供属于传感器数据类型的传感器数据。

在所披露方法的一些实施方式中,所述方法进一步包括基于所提供的传感器数据控制所述移动平台。

在所披露方法的一些实施方式中,所述方法进一步包括将所提供的传感器数据发送至用于控制所述移动平台的主控制器。

在所披露方法的一些实施方式中,所述处理包括:

在所述传感器数据源中选择传感器;并且

将由所述选定传感器生成的数据标识为属于所述传感器数据类型的传感器数据。

在所披露方法的一些实施方式中,所述选择包括:

在所述传感器数据源中的两个传感器中选择传感器,所述两个传感器各自与对应的权重相关联并且被配置成用于生成所述传感器数据类型的数据,所述权重基于所述两个传感器的准确度;并且

选择与较高权重相关联的传感器,之后检测所述与较高权重相关联的传感器中的故障。

在所披露方法的一些实施方式中,所述选择包括在与所述较高权重相关联的所述传感器中检测到所述故障时,在所述两个传感器中选择与较低权重相关联的传感器。

在所披露方法的一些实施方式中,所述处理包括提供由多个传感器生成的数据的加权平均值作为属于一种传感器数据类型的传感器数据。

在所披露方法的一些实施方式中,所述处理包括提供所述加权平均值,所述加权平均值包括以下各项中的至少一项:

用于具有较大准确度的传感器的较大权重;以及

用于所述多个传感器中的两个或更多个选定传感器的相等权重。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测异常包括检测到所述第一数据在预定时间间隔期间保持恒定。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测异常包括检测到与所述第一数据相关联的噪声大于预定噪声水平。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测异常包括检测到所述第一数据中的不连续性大于预定不连续性水平。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测故障包括在包括gps传感器的所述第一传感器中检测故障,并且其中所述切换包括基于检测到以下各项中的至少一项而切换至所述第二传感器:

所述gps传感器丢失卫星信号;以及

根据所述gps传感器,所述移动平台的位置与速度的对应变化之间的不一致性。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测异常包括检测到所述第一数据符合交叉验证标准,所述交叉验证标准包括:

所述第一数据与关联于第三传感器和第四传感器的对应数据不一致,所述第三传感器和第四传感器各自与所述移动平台相关联;以及

关联于所述第三传感器的所述数据与关联于所述第四传感器的所述数据相一致。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测异常包括检测到所述第一数据符合所述交叉验证标准,其中:

所述第一数据属于第一传感器数据类型;并且

与所述第三传感器相关联的数据属于不同于所述第一传感器数据类型的第二传感器数据类型。

在所披露方法的一些实施方式中,所述检测包括检测到:

所述第一数据与关联于用于确定所述移动平台高度的所述第三传感器和所述第四传感器的对应数据不一致,其中关联于所述第一传感器的第一数据以及关联于所述第三传感器的数据分别属于高度计数据类型和视觉里程计数据类型之一。

根据本文所披露的另一方面,提出了一种用于操作移动平台的设备,所述设备包括与所述移动平台相关联且与第一传感器和第二传感器进行通信的传感器控制器,其中所述传感器控制器包括一个或多个处理器,所述一个或多个处理器被配置成用于:

检测所述第一传感器中的故障;并且

基于所检测到的故障而切换至所述第二传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述移动平台包括无人飞行器(uav)。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于生成与关联于所述第一传感器的数据属于相同传感器数据类型的数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第二传感器相对于所述第一传感器受到所述故障原因的不同影响。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于检测与所述第一传感器相关联的第一数据中的异常。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于获取与所述第一传感器相关联的所述第一数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于从用于控制所述移动平台的传感器数据源中消除所述第一传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于启用用于控制所述移动平台的所述传感器数据源中的所述第二传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于同与所述第一传感器相同的传感器控制器进行通信。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第二传感器相对于所述第一传感器受到所述故障原因的不同影响。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于处理由所述传感器数据源中的至少一个传感器生成的数据以提供属于传感器数据类型的传感器数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于基于所提供的传感器数据来控制所述移动平台。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于将所提供的传感器数据发送至用于控制所述移动平台的主控制器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于:

在所述传感器数据源中选择传感器;并且

将由所述选定传感器生成的数据标识为属于所述传感器数据类型的所述传感器数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于在所述传感器数据源中的两个传感器中选择所述与较高权重相关联的传感器,所述两个传感器各自与对应的权重相关联并且被配置成用于生成所述传感器数据类型的数据,其中所述权重基于所述两个传感器的准确度。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于在与所述较高权重相关联的所述传感器中检测到故障时,在所述两个传感器中选择所述与较低权重相关联的传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述一个或多个处理器被配置成用于提供由多个传感器生成的数据的加权平均值作为属于一种传感器数据类型的传感器数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述加权平均值包括以下各项中的至少一项:

用于具有较大准确度的传感器的较大权重;以及

用于所述多个传感器中的两个或更多个选定传感器的相等权重。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据在预定时间间隔期间保持恒定。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括与所述第一数据相关联的噪声大于预定噪声水平。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据中的不连续性大于预定不连续性水平。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器包括全球定位系统(gps)传感器,并且其中,所述第一传感器中的异常包括以下各项中的至少一项:

所述gps传感器丢失卫星信号;以及

根据所述gps传感器,所述移动平台的位置与速度的对应变化之间的不一致性。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据符合交叉验证标准。

在所披露设备的一些实施方式中,所述交叉验证标准包括:

所述第一数据与关联于第三传感器和第四传感器的对应数据不一致,这些传感器各自与所述移动平台相关联;以及

关联于所述第三传感器的所述数据与关联于所述第四传感器的所述数据相一致。

在所披露设备的一些实施方式中,所述交叉验证标准进一步包括:

所述第一数据属于第一传感器数据类型;以及

与所述第三传感器和所述第四传感器中的至少一者相关联的数据属于不同于所述第一传感器数据类型的第二传感器数据类型。

根据本文所披露的另一方面,提出了一种无人飞行器(uav),包括:

与所述uav相关联的传感器控制器;以及

各自与所述传感器控制器进行通信的第一传感器和第二传感器,

所述传感器控制器被配置成用于:

检测在所述第一传感器中的故障;并且

基于所检测到的所述故障切换到所述第二传感器。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于生成与关联于所述第一传感器的数据属于相同传感器数据类型的数据。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于检测在与所述第一传感器相关联的第一数据中的异常。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于获取与所述第一传感器相关联的所述第一数据。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于从用于控制所述移动平台的传感器数据源中消除所述第一传感器。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于启用在用于控制所述移动平台的所述传感器数据源中的所述第二传感器。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于同与所述第一传感器相同的传感器控制器进行通信。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于处理由所述传感器数据源中的至少一个传感器生成的数据以提供属于传感器数据类型的传感器数据。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于基于所提供的所述传感器数据来控制所述移动平台。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述uav进一步包括用于控制所述移动平台的主控制器,其中所述传感器控制器被配置成用于将所提供的所述传感器数据发送至所述主控制器。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于:

在所述传感器数据源中选择传感器;并且

将由所选择的所述传感器生成的数据标识为属于所述传感器数据类型的所述传感器数据。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于在所述传感器数据源中的两个传感器中选择所述与较高权重相关联的传感器,所述两个传感器各自与对应的权重相关联并且被配置成用于生成属于所述传感器数据类型的数据。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于在与所述较高权重相关联的所述传感器中检测到故障时在所述两个传感器中选择与较低权重相关联的那个传感器。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于将由多个传感器生成的数据的加权平均值提供作为属于传感器数据类型的所述传感器数据。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述加权平均值包括以下各项中的至少一项:

用于具有较大准确度的传感器的较大权重;以及

用于所述多个传感器中的两个或更多个选定传感器的相等权重。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据在预定时间间隔期间一直保持恒定。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括与所述第一数据相关联的噪声大于预定噪声水平。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据中的不连续性大于预定不连续性水平。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述第一传感器包括全球定位系统(gps)传感器,并且其中,所述第一传感器中的异常包括以下各项中的至少一项:

所述gps传感器丢失卫星信号;以及

根据所述gps传感器,所述移动平台的位置与速度的对应变化之间的不一致性。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据符合交叉验证标准。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述交叉验证标准包括:

所述第一数据与关联于第三传感器和第四传感器的对应数据不一致,这些传感器各自与所述移动平台相关联;以及

关联于所述第三传感器的所述数据与关联于所述第四传感器的所述数据相一致。

在所披露的uav的一些实施方式中,所述交叉验证标准进一步包括:

所述第一数据属于第一传感器数据类型;以及

与所述第三传感器和所述第四传感器中的至少一者相关联的数据属于不同于所述第一传感器数据类型的第二传感器数据类型。

根据本文所披露的另一方面,提出了一种用于装配无人飞行器(uav)的套件,所述套件包括:

传感器控制器,所述传感器控制器被配置成与所述uav相关联;以及

第一传感器和第二传感器,这些传感器各自被配置成用于与所述传感器控制器进行通信,所述传感器控制器被配置成用于:

检测在所述第一传感器中的故障;并且

基于所检测到的所述故障切换到所述第二传感器。

在所披露套件的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于生成与关联于所述第一传感器的数据属于相同传感器数据类型的数据。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于检测在与所述第一传感器相关联的第一数据中的异常。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于获取与所述第一传感器相关联的所述第一数据。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于从用于控制所述移动平台的传感器数据源中消除所述第一传感器。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于启用在用于控制所述移动平台的所述传感器数据源中的所述第二传感器。

在所披露套件的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于同与所述第一传感器相同的一个传感器控制器进行通信。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于处理由所述传感器数据源中的至少一个传感器生成的数据以提供属于传感器数据类型的传感器数据。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于基于所提供的所述传感器数据来控制所述移动平台。

在所披露套件的一些实施方式中,所述套件进一步包括用于控制所述移动平台的主控制器,其中所述传感器控制器被配置成用于将所提供的所述传感器数据发送至所述主控制器。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于:

在所述传感器数据源中选择传感器;并且

将由所选择的所述传感器生成的数据标识为属于所述传感器数据类型的所述传感器数据。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于在所述传感器数据源中的两个传感器中选择所述与较高权重相关联的传感器,所述两个传感器各自与对应的权重相关联并且被配置成用于生成属于所述传感器数据类型的数据。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于在与所述较高权重相关联的所述传感器中检测到故障时在所述两个传感器中选择与较低权重相关联的那个传感器。

在所披露套件的一些实施方式中,所述传感器控制器被配置成用于将由多个传感器生成的数据的加权平均值提供作为属于传感器数据类型的所述传感器数据。

在所披露套件的一些实施方式中,所述加权平均值包括以下各项中的至少一项:

用于具有较大准确度的传感器的较大权重;以及

用于所述多个传感器中的两个或更多个选定传感器的相等权重。

在所披露套件的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据在预定时间间隔期间一直保持恒定。

在所披露套件的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括与所述第一数据相关联的噪声大于预定噪声水平。

在所披露套件的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据中的不连续性大于预定不连续性水平。

在所披露套件的一些实施方式中,所述第一传感器包括全球定位系统(gps)传感器,并且其中所述第一传感器中的异常包括以下各项中的至少一项:

所述gps传感器丢失卫星信号;以及

根据所述gps传感器,所述移动平台的位置与速度的对应变化之间的不一致性。

在所披露套件的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据符合交叉验证标准。

在所披露套件的一些实施方式中,所述交叉验证标准包括:

所述第一数据与关联于第三传感器和第四传感器的对应数据不一致,所述第三传感器和第四传感器各自与所述移动平台相关联;以及

关联于所述第三传感器的所述数据与关联于所述第四传感器的所述数据相一致。

在所披露套件的一些实施方式中,所述交叉验证标准进一步包括:

所述第一数据属于第一传感器数据类型;以及

与所述第三传感器和所述第四传感器中的至少一者相关联的数据属于不同于所述第一传感器数据类型的第二传感器数据类型。

根据本文所披露的另一方面,提出了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括针对用于操作移动平台的所述方法的指令。

根据本文所披露的另一方面,提出了一种用于操作移动平台的设备,包括:

检测模块,所述检测模块被配置成用于检测第一传感器中的故障;以及

切换模块,所述切换模块被配置成用于基于所检测到的故障而切换至第二传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述移动平台包括无人飞行器(uav)。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于生成与关联于所述第一传感器的数据属于相同传感器数据类型的数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述检测模块被配置成用于检测与所述第一传感器相关联的第一数据中的异常。

在所披露设备的一些实施方式中,所述设备进一步包括获取模块,所述获取模块被配置成用于获取与所述第一传感器相关联的所述第一数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述切换模块被配置成用于从用于控制所述移动平台的传感器数据源中消除所述第一传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述切换模块被配置成用于启用用于控制所述移动平台的所述传感器数据源中的所述第二传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第二传感器被配置成用于同与所述第一传感器相同的传感器控制器进行通信。

在所披露设备的一些实施方式中,所述设备进一步包括处理模块,所述处理模块被配置成用于处理由所述传感器数据源中的至少一个传感器生成的数据以提供属于一种传感器数据类型的传感器数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述设备进一步包括控制模块,所述控制模块被配置成用于基于所提供的传感器数据来控制所述移动平台。

在所披露设备的一些实施方式中,所述设备进一步包括通信模块,所述通信模块被配置成用于将所提供的传感器数据发送至用于控制所述移动平台的主控制器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述处理模块被配置成用于:

在所述传感器数据源中选择传感器;并且

将由所述选定传感器生成的数据标识为属于所述传感器数据类型的所述传感器数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述处理模块被配置成用于在所述传感器数据源中的两个传感器中选择所述与较高权重相关联的传感器,所述两个传感器各自与对应的权重相关联并且被配置成用于生成属于所述传感器数据类型的数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述处理模块被配置成用于在与所述较高权重相关联的所述传感器中检测到故障时,在所述两个传感器中选择所述与较低权重相关联的传感器。

在所披露设备的一些实施方式中,所述处理模块被配置成用于提供由多个传感器生成的数据的加权平均值作为属于一种传感器数据类型的所述传感器数据。

在所披露设备的一些实施方式中,所述加权平均值包括以下各项中的至少一项:

用于具有较大准确度的传感器的较大权重;以及

用于所述多个传感器中的两个或更多个选定传感器的相等权重。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据在预定时间间隔期间保持恒定。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括与所述第一数据相关联的噪声大于预定噪声水平。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据中的不连续性大于预定不连续性水平。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器包括全球定位系统(gps)传感器,并且其中所述第一传感器中的异常包括以下各项中的至少一项:

所述gps传感器丢失卫星信号;以及

根据所述gps传感器,所述移动平台的位置与速度的对应变化之间的不一致性。

在所披露设备的一些实施方式中,所述第一传感器中的异常包括所述第一数据符合交叉验证标准。

在所披露设备的一些实施方式中,所述交叉验证标准包括:

所述第一数据与关联于第三传感器和第四传感器的对应数据不一致,第三传感器和第四传感器各自与所述移动平台相关联;以及

关联于所述第三传感器的所述数据与关联于所述第四传感器的所述数据相一致。

在所披露设备的一些实施方式中,所述交叉验证标准进一步包括:

所述第一数据属于第一传感器数据类型;以及

与所述第三传感器和所述第四传感器中的至少一者相关联的数据属于不同于所述第一传感器数据类型的第二传感器数据类型。

附图简要说明

图1是说明了包括传感器控制器的移动平台的实施方式的示例性图。

图2是说明了一种用于操作图1的移动平台的方法的实施方式的示例性顶层流程框图。

图3是说明了图1的移动平台的替代性实施方式的示例性图,其中传感器控制器被配置成用于控制移动平台。

图4是说明了图1的移动平台的另一个替代性实施方式的示例性图,其中传感器控制器与多个传感器相耦合。

图5是说明了图1的移动平台的另一个替代性实施方式的示例性图,其中传感器控制器被配置成用于将传感器数据发送至与移动平台相关联的主控制器。

图6是说明了图1的移动平台的又一个替代性实施方式的示例性图,其中传感器控制器远离移动平台而定位。

图7是说明了图2的方法的替代性实施方式的示例性流程图,其中提供属于一种传感器数据类型的传感器数据。

图8是说明了图2的方法的另一个替代性实施方式的示例性流程图,其中所述方法包括检测由第一传感器提供的第一数据中的异常。

图9是说明了根据图2的方法在检测第一传感器中的故障之前的传感器数据源的实施方式的示例性图。

图10是说明了根据图2的方法在检测第一传感器中的故障之后,图9的传感器数据源的实施方式的示例性图。

图11是说明了图7的方法的另一个替代性实施方式的示例性流程图,其中在传感器数据源中选择传感器。

图12是说明了图7的方法的另一个替代性实施方式的示例性流程图,其中提供由多个传感器生成的数据的加权平均值。

图13是说明了图1的移动平台的另一个替代性实施方式的示例性图,其中传感器控制器包括多个模块。

应注意,图式并非按比例绘制的,并且出于说明性目的,在整个图式中,具有类似结构或功能的要素一般用相似的参考号表示。还应注意,图式仅旨在帮助对优选实施方式的描述。图式并不说明所述实施方式的每个方面并且不限制本披露的范围。

优选实施方式的详细说明

本披露提出了用于操作移动平台的方法和设备,克服了现有方法和设备的缺点。

由于目前可用的方法和设备无法确保在操作移动平台时的高可靠性,因此一种提高在操作移动平台时的可靠性并防止事故或对移动平台的损坏的方法和设备可以证明是令人期望的并且为各种各样的应用提供了基础,如在事故的可能性倾向于较高和/或安全操作至关重要的恶劣条件中所使用的移动平台。根据本文披露的实施方式,可以通过如图1中所说明的移动平台100来实现此结果。

移动平台100的示例可以包括但不限于自行车、汽车、卡车、轮船、小船、火车、直升机、飞行器、其各种混合形式等。在一些实施方式中,移动平台100是无人飞行器(uav)。通俗地被称为“无人机”,uav是在载运工具上没有人类飞行员(或操作员)的飞行器,所述载运工具的飞行是自动控制的或者由远程飞行员控制(或者有时通过两者来控制)。现在,uav在涉及各种航空作业(如数据收集或传送)的民事应用中发现了日益增多的用途。本发明的系统和方法适用于许多类型的uav,包括但不限于四轴飞行器(又称为四旋翼直升机或四旋翼),单旋翼、双旋翼、三旋翼、六旋翼和八旋翼旋翼机uav,固定翼uav,以及混合旋翼机-固定翼uav。

移动平台100可以包括用于操作移动平台100的传感器控制器200。传感器控制器200可以包括用于执行数据采集、数据处理和/或本文描述的用于实现传感器控制器200的功能的任何其他功能和操作的处理器211。不受限制地,处理器211可以包括一个或多个通用微处理器(例如,单核和/或多核处理器)、专用集成电路、专用指令集处理器、图形处理单元、物理处理单元、数字信号处理单元、协处理器、网络处理单元、音频处理单元、加密处理单元等。虽然仅为了说明性目的而被描述为包括单个处理器211,但传感器控制器200可以包括任何合适数量的相同和/或不同的处理器211。

在某些示例中,处理器211可以包括一个或多个微处理器,所述微处理器被配置成用于与移动平台100中的外部装置进行通信。示例性外部装置可以包括传感器300。微处理器可以包括计算机处理器,所述计算机处理器在一个或多个集成电路上合并了计算机的中央处理器(cpu)的功能。微处理器可以是接受数字数据作为输入、根据存储在存储器(未示出)中的指令来处理所述数字数据、并且提供结果作为输出的多用途装置和/或可编程装置。微处理器可以对以二进位数制表示的数字和符号进行运算。例如,传感器控制器200可以接收来自传感器300的数据作为输入、根据存储在的存储器中的指令来处理数据并且提供处理数据的结果作为输出。传感器控制器200可以被编程来用于实现在本披露中所披露的功能。

示例性微处理器可以包括算术逻辑单元(alu)和/或控制逻辑部分。alu可以执行如数学计算和逻辑运算(如,and或or)等运算。控制逻辑部分可以从存储器中检索指令操作码,并且启动执行指令所需要的alu的一系列操作。

传感器控制器200可以被配置成用于与一个或多个传感器300进行通信。例如,如图1所示,传感器300可以包括第一传感器301和/或第二传感器302。第一传感器301和/或第二传感器302可以与移动平台100相关联。也就是说,第一传感器301和/或第二传感器302可以被配置成用于获取与移动平台100相关联的数据。第一传感器301和/或第二传感器302可以位于移动平台100上和/或远离移动平台100。

第一传感器301和第二传感器302中的每一者都可以被配置成用于感测移动平台100的特性和/或移动平台100周围的环境,以生成其数据并将所述数据发射至传感器控制器200。第二传感器302可以被配置成用于生成与关联于第一传感器301的数据属于相同传感器数据类型的数据。在一个示例中,第一传感器301所生成的数据可以与第二传感器302所生成的数据属于相同的传感器数据类型。第一传感器301可以与第二传感器302属于相同的传感器类型。

在另一个示例中,第二传感器302可以被配置成用于生成数据,所述数据包括与关联于第一传感器301的数据属于相同传感器数据类型的数据子集。

虽然仅为了说明性目的而被描述为包括第一传感器301和第二传感器302,但传感器300可以包括任何合适数量的相同和/或不同的传感器,如但不限于第三传感器、第四传感器、第五传感器。

传感器数据类型可以指包括对与传感器相关联的数据的特性的描述。所述特性可以包括与数据相关联的某个特征和/或质量。

例如,传感器数据类型可以描述与数据相关联的技术。在一个说明性示例中,第一传感器301和第二传感器302中的每一者都可以包括全球定位系统(gps)传感器。从而,第一传感器301和第二传感器302中的每一者都可以生成gps传感器数据。与第一传感器301和第二传感器302相关联的对应数据可以属于相同的传感器数据类型,并且所述传感器数据类型可以是gps传感器数据类型。

例如,传感器数据类型可以描述与数据相关联的用途。在一个说明性示例中,第一传感器301和第二传感器302中的每一者都可以包括全球定位系统(gps)传感器。第一传感器301和第二传感器302中的每一者都可以生成数据以用于计算移动平台100的速度。与第一传感器301和第二传感器302相关联的对应数据可以属于相同的传感器数据类型,并且传感器数据类型可以是速度数据类型。

通常,传感器可以属于某种传感器类型。‘传感器类型’可以指包括传感器的特性的描述。所述特性可以包括与传感器相关联的某个特征和/或质量。在某些示例中,数据的传感器数据类型可以与生成所述数据的传感器的传感器类型一致。例如,罗盘(即,罗盘类型的传感器)可以生成罗盘数据类型的数据。

图2是说明了一种用于操作图1中的移动平台100的方法1000的实施方式的示例性顶层流程框图。如图2所示,在1100处,检测与关联于移动平台100(图1中所示)的传感器控制器200(图1中所示)进行通信的第一传感器301(图1中所示)中的故障。传感器控制器200可以被配置成用于检测第一传感器301中的故障。

在1200处,传感器控制器200可以基于所述检测而切换至与传感器控制器200进行通信的第二传感器302(图1中所示)。切换至第二传感器302可以包括切换至用于控制移动平台100的传感器数据源中的第二传感器302。传感器数据源可以指一个列表,所述列表至少可以部分地标识未出故障的传感器300。

在检测第一传感器301中的故障之前,第二传感器302可以在传感器数据源中。在一个示例中,切换至第二传感器302可以包括启用传感器数据源中的第二传感器302。也就是说,传感器数据源中的第二传感器302可以是空闲的。在检测到第一传感器301中的故障之后,第二传感器302可以被开启并采集第二数据。传感器控制器200可以使用第二数据来控制移动平台100。在另一示例中,切换至第二传感器302可以包括从由第一传感器生成的第一数据切换至由第二传感器302生成的第二数据。也就是说,第二传感器302可以将数据发送至传感器数据源中的传感器控制器200,但传感器控制器200可以选择使用或不使用第二数据。在检测到第一传感器301中的故障之后,传感器控制器200可以使用第二数据。

另外地和/或备选地,在检测第一传感器301中的故障之前,第二传感器302可以不在传感器数据源中。在这种情况下,切换至第二传感器302可以包括将第二传感器302添加到传感器数据源中。在检测到第一传感器301中的故障之后,第二传感器302可以被添加(和/或被包括)到传感器数据源中并采集感测数据。传感器控制器200可以使用第二数据来控制移动平台100。

如图1所示,第二传感器302可以被配置成用于同与第一传感器301相同的传感器控制器200进行通信。因此,切换可以包括切换至第二传感器302,而不切换传感器控制器200。也就是说,在切换至第二传感器302之前,传感器控制器200可以获取如第一传感器301的传感器数据类型的传感器数据类型的数据。在切换至第二传感器302之后,相同的传感器控制器(即,传感器控制器200)可以从第二传感器302获取属于相同传感器数据类型的数据。

另外地和/或备选地,第一传感器301和第二传感器302可以向传感器控制器200提供或者不提供属于相同传感器类型的数据和/或同时提供。在一个示例中,在传感器控制器200在1100处检测到第一传感器301中的故障之前,第二传感器302可以操作以提供与第一传感器301的传感器数据类型相同的传感器数据类型的数据。当传感器控制器200检测到第一传感器301中的故障时,传感器控制器200可以使用由第二传感器302提供的数据来代替由第一传感器301提供的数据。

在另一个示例中,在传感器控制器200检测到第一传感器301中的故障之前,第二传感器302初始时可以是空闲的。当传感器控制器200检测到第一传感器301中的故障时,传感器控制器200可以启用第二传感器302以便使用由第二传感器302提供的数据来代替由第一传感器301提供的数据。

如前文提到的,第二传感器302可以被配置成用于生成数据,所述数据包括与关联于第一传感器301的数据属于相同传感器数据类型的数据子集。例如,第二传感器302可能能够生成属于与关联于第一传感器301的数据相同的传感器数据类型的第一数据子集以及属于与关联于第一传感器301的数据不同的传感器数据类型的第二数据子集。从而,在传感器控制器200检测到第一传感器301中的故障之前,第二传感器302可以是空闲的或者提供第一数据子集或第二数据子集中的至少一者。当传感器控制器200检测到第一传感器301中的故障时,第二传感器302可以至少提供第一数据子集以用来代替由第一传感器301提供的数据。

另外地和/或备选地,第二传感器302可以向传感器控制器200提供与由第一传感器301提供的数据属于相同的传感器数据类型的数据子集。在检测故障之前,传感器控制器200可以获取分别由第一传感器301和第二传感器302提供的第一数据和第二数据。传感器控制器200可以将分别由第一传感器301和第二传感器302提供的第一数据和第二数据进行比较以检测故障(图8中1125处所示)。在检测到第一传感器301中的故障时,传感器控制器200可以接收排除第一数据的数据。例如,传感器控制器200可以接收由第二传感器302生成的第二数据,但不接收由第一传感器301生成的第一数据。传感器控制器200可以使用第二数据进行随后的传感器融合过程,以便控制移动平台100。

图3是说明了图1的移动平台100的替代性实施方式的示例性图。如图3所示,移动平台100可以进一步包括主控制器400。主控制器400可以被配置成用于执行数据采集、数据处理以及用于控制移动平台100的操作的任何其他功能和操作。示例性操作可以包括转向、上升、下降和/或由移动平台100执行的任何其他动作。主控制器400可以被安装在移动平台100上。

如图3所示,用于操作移动平台100的设备至少可以部分地与主控制器400集成。也就是说,传感器控制器200至少可以部分地与主控制器400集成。从而,传感器控制器200可以进一步被配置成用于控制移动平台100。

另外地和/或备选地,传感器控制器200可以包括被配置成与处理器211耦合的通信模块212。通信模块212可以包括数字通信接口和/或模拟通信接口。

通信模块212可以被配置成用于与第一传感器301和/或第二传感器302交换数据和/或控制信号。通信模块212可以包括收发器、发射器和/或接收器,所述收发器、发射器和/或接收器可包含射频(或rf)电路或者任何其他适当硬件以及指示硬件通过与电子装置的有线或无线连接来接收和/或发射数据的任何适当软件。

通信模块212可以在一个或多个外部通信端口(未示出)上促进传感器控制器200与其他装置(如传感器300)之间的通信,并且还可以包括各种软件组件用于处理由收发器和/或外部通信端口接收到的数据。

外部通信端口可以包括任何合适的电气连接器和/或机械连接器用于连接电气装置并且实现所述电气装置之间的通信。外部通信端口可以被适配成用于直接地或在网络(例如,互联网、无线lan等)上间接地与其他装置耦合。示例性外部通信端口可以包括通用串行总线(usb)、火线(firewire)、印刷电路板(pcb)等。

一般来说,rf电路可以包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个震荡器、用户客户识别模块(sim)卡、收发器、耦合器、lna(即,低噪声放大器)、双工器等。此外,rf电路可以通过无线通信网络与其他装置进行通信。所述无线通信可以使用任何通信标准或协议,包括但不限于gsm(全球移动通信系统)、gprs(通用分组无线服务)、cdma(码分多址)、wcdma(宽带码分多址)、lte(长期演进)、电子邮件(e-mail)、sms(短消息服务)。

虽然仅为了说明性目的而被描述为包括单个通信模块212,但传感器控制器200可以包括任何合适数量的相同和/或不同的通信模块212。

传感器控制器200可以进一步包括存储器(未示出)。存储器可以包括高速随机存取存储器(ram),并且还可以包括非易失性存储器(如一个或多个磁盘存储装置、快闪存储器装置或其他非挥发性固态存储器装置)。存储器可以被配置成用于存储由传感器300发射至传感器控制器200的数据以及用于执行在本披露中所披露的方法的编码指令。

处理器211、通信模块212和/或存储器可以彼此无线通信和/或通过一个或多个通信总线或信号线219进行通信。

移动平台100可以进一步包括被配置成用于生成机械运动以使移动平台100移动的一个或多个电机500。另外地和/或备选地,移动平台100可以包括一个或多个电机控制器(未示出)。每个电机控制器都可以与相应的电机500和/或主控制器400相耦合。电机控制器可以被配置成用于基于来自主控制器400的指令生成用于驱动电机500的信号。

一般来说,主控制器400可以基于由传感器300生成的数据来操作移动平台100。由对应的传感器300生成的数据可以单独和/或合并地使用以形成感测结果。一般来说,可以通过将分别由多个传感器获取的传感器数据进行合并来生成感测结果,也称作“传感器融合”。举例而言,传感器融合可以用来合并由不同传感器类型(包括如gps传感器、惯性传感器、视觉传感器、激光雷达、超声波传感器等等)获取的传感器数据。作为另一个示例,传感器融合可以用来合并不同类型的传感器数据,如绝对测量数据(例如,相对于gps传感器所提供的数据,如gps传感器数据)和相对测量数据(例如,相对于局部坐标系所提供的数据,如视觉感测数据、激光雷达数据或超声波感测数据)。传感器融合可以用来补偿与单独的传感器类型相关联的限制或不准确性,由此提高最终感测结果的准确度和可靠性。

示例性感测结果可以包括移动平台100的速度、高度、加速度、偏航角和/或位置。基于感测结果,主控制器400可以指示移动平台100实施各种操作。示例性操作可以包括调整速度以补偿与悬停位置的偏差、移向某个目的地、离开障碍物等。

图4是说明了图1的移动平台100的另一个替代性实施方式的示例性图。如在图4中说明性地示出,传感器300可以包括传感器311至382。

传感器300可以包括gps传感器311、312。gps传感器311、312可以包括基于空间的导航系统,所述基于空间的导航系统提供位置信息、速度信息和/或时间信息,其中存在到多个gps卫星的无障碍视线。

传感器300可以包括罗盘321、322。罗盘321、322可以包括用于导航和定向的仪器,所述仪器示出相对于地理基本方向的方向。示例性罗盘321、322可以包括磁性罗盘。

传感器300可以包括加速度计331、332。加速度计331、332可以被配置成用于测量固有加速度(和/或“重力”)。加速度计的单轴模型和/或多轴模型可以将固有加速度的大小和方向检测为矢量,并且可用于感测朝向(因为重力方向发生改变)、坐标加速度(只要其产生了重力或重力改变)、震动、冲击以及落入电阻性媒质中。示例性加速度计321、322可以包括3轴加速度计。

在一个示例中,加速度计321、322可以获取移动平台100的加速度。主控制器400可以被配置成用于对加速度求积分以获取移动平台100的速度和/或位置数据。通过传感器融合过程,主控制器400可以将所述速度和/或位置数据与由gps传感器311、312获取的移动平台100的速度和/或位置数据进行合并,以确定移动平台100的速度和/或位置。

传感器300可以包括陀螺仪341、342。陀螺仪341、342可以感测和/或测量与移动平台100相关联的俯仰姿态角、横滚姿态角和/或偏航姿态角。

在一个示例中,陀螺仪341、342可以获取移动平台100的偏航角。通过传感器融合过程,主控制器400可以被配置成用于将所述偏航角与由罗盘321、322测量的偏航角进行合并,以确定移动平台100的偏航角。

传感器300可以包括高度计351、352。高度计351、352可以包括压力高度计和/或气压计。高度计351、352可以被配置成用于测量与移动平台100相关联的高度。示例性高度计351、352可以被配置成用于通过测量大气压来确定高度。

传感器300可以包括视觉里程计361、362。视觉里程计361、362可以通过捕捉、处理以及分析所关注物体的图像来测量与移动平台100相关联的位置、速度和/或加速度。示例性视觉里程计361、362可以包括单个照相机和/或立体照相机。

传感器300可以包括超声波传感器371、372。超声波传感器371、372可以发射高频超声波并且评估在由障碍物反射后所接收回来的超声回波。基于发送超声信号与接收回波之间所经过的时间,可以确定从移动平台100到障碍物的距离。

传感器300可以包括激光雷达381、382。激光雷达381、382可以包括物体检测系统,所述物体检测系统使用来自激光的紫外线、可见光或近红外光来确定物体的范围、高度、方向和/或速度。因此,激光雷达381、382可以被配置成用于获取移动平台100的高度、方向和/或速度。

如图4所示,传感器311至382可以形成多个传感器组310至380。每个传感器组中的传感器300被配置成用于生成属于相同传感器数据类型的数据。每个传感器组都可以包括第一传感器301和第二传感器302。例如,如图4所示,在传感器组320中,加速度计331、332可以各自分别是第一传感器301和第二传感器302。

图4中示出的传感器311至382仅用于说明性目的。某些传感器300可以被省略而可以包括其他传感器300。

此外,某些传感器300可以至少部分地与其他传感器300相集成。在一个示例中,加速度计321和/或陀螺仪341可以至少部分地集成在6自由度(6-dof)的惯性测量单元(imu)(未示出)中。从而,6-dofimu的加速度计321可以属于传感器组320,而6-dofimu的陀螺仪341可以属于传感器组340。

在另一个示例中,加速度计321可以包括三个单轴加速度计(未示出)。加速度计322可以包括单个三轴加速度计。加速度计321、322可以生成属于相同传感器数据类型的数据,所述传感器数据类型为加速度数据类型。从而,加速度计321、322都可以属于传感器组320。

也就是说,传感器组310至380中每个传感器组内的传感器不需要是完全相同的传感器。一个传感器组可以包括被配置成用于生成属于相同传感器数据类型的数据的两个传感器。

此外,尽管图4示出了两个传感器被包括在传感器组310至380的每个传感器组中,传感器组310至380的每个传感器组中可以包括但不限于两个以上的传感器。例如,除了陀螺仪341、342(未示出)以外,传感器组340可以包括再多一个陀螺仪(未示出)。

图5是说明了图1中的移动平台100的替代性实施方式的示例性图,其中,传感器控制器200被配置成用于将传感器数据发送至与移动平台100相关联的主控制器400。在图5中,传感器控制器200和主控制器400可以至少部分地分隔开并且彼此进行通信。

传感器控制器200可以被配置成用于采集来自传感器300的数据。传感器控制器200可以处理来自传感器300的数据以提供传感器数据。属于传感器数据类型的‘传感器数据’可以包括表示相应传感器数据类型的数据,并且可以包括处理由传感器300生成的属于相应传感器数据类型的数据的结果。传感器控制器200可以经由总线219和/或通信模块212将所述结果传输至主控制器400,以便主控制器400使用所述结果实现传感器融合过程。从而,主控制器400可以直接使用所提供的‘传感器数据’,而不需要确定所述传感器300中的任何传感器是否出现故障。

当传感器控制器200和主控制器400至少部分地集成时(如图4所示),传感器控制器200可以单独地使用‘传感器数据’和/或在传感器融合过程中处理‘传感器数据’,以便控制移动平台100。

图6是说明了图1中的移动平台100的替代性实施方式的示例性图,其中传感器控制器200远离移动平台100而定位。传感器控制器200可以通过通信模块212而通过有线和/或无线通信与传感器300和/或主控制器400进行通信。另外地和/或备选地,传感器控制器200可以至少部分地与关联于移动平台100的遥控器(未示出)相集成。

图7是说明了图2中的方法1000的替代性实施方式的示例性流程图。如图7所示,任选地在1010处,初始化第一传感器301和第二传感器302。传感器控制器200可以被配置成用于初始化第一传感器301和第二传感器302。在初始化过程中,传感器控制器200可以为传感器300的参数分配初始值并且/或者从传感器300获取初始参数。传感器控制器200可以确定传感器300与传感器控制器200之间的通信是否正在运行。例如,当传感器控制器200无法接收来自一个传感器300的响应时,传感器控制器200可以确定传感器300出现故障并且与所述故障传感器300相关联的数据不应用于传感器融合过程。从而,传感器控制器200可以切换至包括故障传感器300的同一传感器组中的传感器300。

图4将传感器组说明为包括一个以上的传感器300。有利的是,即使一个传感器300出现故障,移动平台100仍然可以运转。

如图7所示,检测故障(图2中1100所示)可以包括获取与第一传感器301相关联的第一数据。第一数据可以指由第一传感器301生成的数据。如图7所示,在1110处,可以获取与第一传感器301相关联的第一数据。传感器控制器200可以被配置成用于通过通信模块212获取和/或接收来自第一传感器301的第一数据。

检测故障(图2中1100所示)可以包括检测与第一传感器301相关联的第一数据中的异常。如图7所示,在1120处,可以检测与第一传感器301相关联的第一数据中的异常。传感器控制器200可以被配置成用于检测第一传数据中的异常。

图8是说明了图2的方法1000的另一个替代性实施方式的示例性流程图。图8示出了用于检测第一数据中的异常的示例性过程。如图8所示,在1110处,获取与第一传感器301相关联的第一数据。在1121至1125处,传感器控制器200可以针对一种或多种异常标准来评估第一数据。

在1121处,传感器控制器200可以被配置成用于确定第一数据是否已经更新失败。例如,当第一数据在预定时间间隔期间保持恒定时,传感器控制器200可以确定所述第一数据已经更新失败。当第一数据已更新失败,则在1129处,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中检测到和/或存在异常。当第一数据尚未更新失败时,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中未检测到异常并且基于进一步的标准来评估第一数据。在某种程度上换句话说,检测异常可以包括检测第一数据在预定时间间隔期间保持恒定。

当第一传感器301出现故障时,第一数据中可能具有一个或多个异常。第一数据的一个示例性异常是更新失败。例如,加速度计331(图4所示)可以由小型微机电系统(mems)制成,并且可以包括带有检验质量块(又称为震动质量块)的悬臂梁。当加速度计331经历机械撞击时,mems芯片内的微电子结构会被损坏。另外地和/或备选地,加速度计331与传感器控制器200之间的通信会被断开。从而,来自加速度计331的第一数据会更新失败并且/或者可能在一定时间间隔向传感器控制器200提供相同的加速度值。

预定时间间隔可以是在检测异常之前所限定的任何合适的时间间隔。传感器控制器200可以被配置成用于使用预定时间间隔来评估第一数据。例如,预定时间间隔可以以时钟计时单元为单位。在一个非限制性示例中,对于以66mhz运行的计算机系统时钟而言,预定时间间隔可以是20个时钟计时单元。

在1122处,传感器控制器200可以被配置成用于确定第一数据是否具有异常噪声。例如,当与第一数据相关联的噪声大于预定噪声水平时,传感器控制器200可以确定第一数据具有异常噪声。当第一数据具有异常噪声时,在1129处,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中检测到和/或存在异常。当第一数据没有异常噪声时,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中未检测到异常并且基于进一步的标准来评估第一数据。在某种程度上换句话说,检测异常可以包括检测与第一数据相关联的噪声大于预定噪声水平。

第一数据的一种示例性异常是异常噪声。例如,高度计351(图4中所示)可以由mems制成。当高度计351经历机械撞击时,mems芯片内的微电子结构会被损坏,这会造成来自高度计351的第一数据具有异常高的噪声。例如,当正常运行时,高度计351可以具有低于1米的噪声水平,因此从8米到9米范围内的噪声可能异常地高。当第一数据中的异常噪声被主控制器400用作正常数据时,uav可以通过显著地改变高度而做出反应,导致操作不稳定。

预定噪声水平可以是在检测异常之前并且基于第一数据的正常噪声水平所限定的任何合适的噪声水平。传感器控制器200可以被配置成用于使用预定噪声水平来评估第一数据。在一个非限制性示例中,高度计351的预定噪声水平可以是1米。

在1123处,传感器控制器200可以被配置成用于确定第一数据是否具有异常不连续性。例如,当第一数据中的不连续性大于预定不连续性水平时,传感器控制器200可以确定第一数据具有异常不连续性。当第一数据具有异常不连续性时,在1129处,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中检测到和/或存在异常。当第一数据没有异常不连续性时,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中未检测到异常并且基于进一步的标准来评估第一数据。在某种程度上换句话说,检测异常可以包括检测第一数据中的不连续性大于预定不连续性水平。

第一数据的一个示例性异常是异常不连续性。例如,当uav在150m的高度时高度计351开始出现故障时,高度计351可能生成与1000m的高度相关联的第一数据。所述不连续性可以指示第一数据具有异常。

预定不连续性水平可以是在检测异常之前并且基于第一数据的正常不连续性水平所限定的任何合适的不连续性水平。传感器控制器200可以被配置成用于使用预定噪声水平来评估第一数据。

当第一传感器301包括gps传感器(例如,第一gps传感器311)时,在1124处,传感器控制器200可以被配置成用于确定第一数据是否具有gps异常。例如,当第一数据指示第一gps传感器311丢失卫星信号时,传感器控制器200可以确定第一数据具有gps异常。另外地和/或备选地,当第一数据根据第一gps传感器311在移动平台100的位置与速度的对应改变之间具有不一致性时,传感器控制器200可以确定第一数据具有gps异常。

当第一数据具有gps异常时,在1129处,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中检测到和/或存在异常。当第一数据没有gps异常时,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中未检测到异常并且基于进一步的标准来评估第一数据。在某种程度上换句话说,当第一传感器301包括第一gps传感器311时,检测故障和/或异常可以包括检测gps异常,所述gps异常包括第一gps传感器311丢失卫星信号,和/或根据gps传感器在移动平台100的位置与速度的对应变化之间的不一致性。

与第一gps传感器311相关联的第一数据的一种示例性异常可以包括gps异常。例如,当移动平台100处在没有足够的卫星信号的位置时,来自第一gps传感器311的第一数据可能不准确。

此外,当第一gps传感器311提供与速度改变不一致的位置改变时,第一gps传感器311可能出现故障。例如,当第一gps传感器311指示uav的位置在两秒钟的时间间隔内一直向西移动而uav的速度在同一时间间隔内是沿向东的方向时,第一数据在移动平台100的位置与速度的对应改变之间具有不一致性。所述gps异常可能导致移动平台100向错误的方向移动,这会导致危险的结果,如碰撞。

可以基于在检测到异常之前所限定的任何合适类型的不一致性标准来确定不一致性。传感器控制器200可以被配置成用于使用不一致性标准来评估第一数据。

在1125处,传感器控制器200可以被配置成用于确定第一数据是否符合交叉验证标准。交叉验证标准可以包括用于通过将第一数据与来自除了第一传感器301以外的传感器300的数据进行比较来确定第一数据是否具有异常的一条或多条规则。

当第一数据符合交叉验证标准时,在1129处,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中检测到和/或存在异常。当第一数据不符合交叉验证标准时,传感器控制器200可以被配置成用于确定在第一数据中未检测到异常并且基于进一步的标准来评估第一数据。在某种程度上换句话说,检测异常可以包括检测第一数据符合交叉验证标准。

可以在基于相同和/或不同的传感器300的数据之间的关系检测异常之前确定交叉验证标准。

在一个示例中,交叉验证标准可以包括第一数据与关联于第三传感器和第四传感器的对应数据不一致,所述第三传感器和第四传感器各自与移动平台100相关联。另外地和/或备选地,交叉验证标准可以包括与第三传感器相关联的数据同与第四感器相关联的数据相一致。换句话说,当第一数据与两个或更多个其他传感器300不一致时,第一数据会具有异常。

在一个非限制性示例中,与第一罗盘321相关联的第一数据指示uav的偏航角的显著改变(如70度),而陀螺仪341、342两者均指示uav的偏航角的小改变(如30度)。因为两个陀螺仪341、342在生成相同偏航角时同时出现故障的概率非常低,所以传感器控制器200可以被配置成用于确定陀螺仪341、342都在运行并且第一罗盘321的第一数据具有异常。

在另一个非限制性示例中,与第一罗盘321相关联的第一数据指示uav的偏航角的显著改变(如70度),而第二罗盘322和陀螺仪341指示uav的偏航角的小改变(如30度)。因为第二罗盘322和陀螺仪341两者在生成相同偏航角时同时出现故障的概率非常低,所以传感器控制器200可以被配置成用于确定第二罗盘322和陀螺仪341可能都在运行并且第一罗盘321的第一数据具有异常。

因此,根据交叉验证标准,第一数据属于第一传感器数据类型。如以上两种示例性情况所说明,第一数据属于罗盘数据类型和/或偏航角数据类型。

另外地和/或备选地,与第三传感器和第四传感器中的至少一者相关联的数据属于第二传感器数据类型。第二传感器数据类型可以不同于第一传感器数据类型。也就是说,在交叉验证标准中所涉及的传感器300不一定提供与第一数据相同的传感器数据类型的数据。如以上两种示例性情况所说明,当与第一罗盘321相关联的第一数据属于罗盘数据类型时,与陀螺仪341相关联的数据可以是陀螺仪数据类型,所述陀螺仪数据类型可以不同于罗盘数据类型。

为了进一步说明交叉验证标准,另一个示例展示如下。与第一视觉里程计361相关联的第一数据指示uav的第一测量高度,而高度计351、352两者均指示uav的不同于第一测量高度的第二测量高度。因为两个高度计351、352在生成相同测量高度时同时出现故障的概率非常低,所以传感器控制器200可以被配置成用于确定高度计351、352都在运行并且第一视觉里程计361的第一数据具有异常。另一方面,传感器控制器200可以通过将第一高度计351的数据与来自视觉里程计361、362的数据进行比较来检测第一高度计351中的故障。

在上述情况下,第一数据与关联于用于确定移动平台高度的第三传感器和第四传感器的对应数据不一致。与第一传感器相关联的第一数据和与第三传感器相关联的数据分别属于高度计数据类型和视觉里程计数据类型之一。也就是说,第一传感器的数据可以属于高度计数据类型,第三传感器的数据可以属于视觉里程计数据类型。或者,第一传感器的数据可以属于视觉里程计数据类型,第三传感器的数据可以属于高度计数据类型。第四传感器可以生成高度计数据类型和/或视觉里程计数据类型的数据,但不限于此。

一般来说,高度计可以包括用于通过测量大气压来确定高度的气压计,并且从而可能需要在具有可测量的大气压的环境中进行操作。安装在移动平台100上的视觉里程计可以通过捕捉并分析地面上的物体的一张或多张图像来确定高度。另外地和/或备选地,安装在地面上的视觉里程计可以通过捕捉并分析移动平台100上的物体的一张或多张图像来确定高度。因此,为了操作视觉里程计,移动平台100的高度可以不达到高度极限。高度极限可以类似于平流层的高度和/或在8km至18km的范围内。

因此,在图8中的1125处,为了通过使用交叉验证标准将视觉里程计361、362的数据与高度计351、352的数据进行比较来检测故障,移动平台100可能需要在特殊条件下进行操作,其中视觉里程计和高度计两者都可以运行。如前文所述,示例性的特殊条件包括低于平流层的高度以及可测量的大气压。在不同类型的移动平台100中,uav可以在这种特殊条件下操作,而其他类型的移动平台100不可以。因此,在1125处,不是所有类型的移动平台100都可以具有使用交叉验证标准将视觉里程计361、362的数据与高度计351、352的数据进行比较的特征。

在另一个示例中,交叉验证标准可以包括第一数据与关联于第三传感器的数据不一致,所述第三传感器与移动平台100相关联。换句话说,当第一数据与关联于另一个传感器300的数据不一致时,第一数据可能具有异常。

例如,加速度计331的第一数据在时间间隔期间保持恒定。相反地,加速度计332在同一时间间隔期间已更新数据。从而,第一数据可以与关联于传感器332的数据不一致,传感器控制器200可以被配置成用于确定第一数据具有异常。

传感器控制器200可以被配置成用于使用一种或多种合适的交叉验证标准(但不限于此)来评估第一数据。每一种交叉验证标准都可以基于多个传感器300之间的关系。正常运行的传感器300可以提供数据以验证和/或否定第一传感器301的第一数据。

可以不受限制地包括另外的和/或其他的标准。根据示例性标准(未示出),传感器控制器200可以通过检测第一数据低于和/或高于基于移动平台100的性能和/或规格的限制来检测第一数据中的异常。例如,加速度计331可以生成第一数据,所述第一数据指示移动平台100的加速度为16倍的重力加速度,即重力加速度乘以16。‘重力加速度’可以指由万有引力引起的物体的加速度。重力加速度的示例性值可以是9.8m/s2。移动平台100在正常操作中可能无法达到完全加速的16倍重力加速度。在这种情况下,传感器控制器200可以被配置成用于通过检测第一数据过大而确定加速度计331具有异常。可以不受限制地以任何方式确定第一数据的上限。

标准1121-1125仅仅是示例性的。可以不受限制地更改标准1121至1125的顺序。此外,某些标准可以被省略而可以包括其他标准。此外,对于每个传感器组和/或对于每个单独的传感器300而言,标准1121至1125可以是相同和/或不同的。也就是说,两个不同的传感器组可以具有不同的标准。也就是说,可以针对用于检测异常的不同标准来评估与相同和/或不同传感器数据类型相关联的两个单独的传感器300。

在图8中,在1128处,当传感器控制器200确定在第一数据中未检测出异常时,传感器控制器200可以任选地继续从第一传感器获取新的第一数据(1110中所示)。

返回参照图7,在检测到第一传感器301中的故障之后,在1210处,从用于控制移动平台100的传感器数据源消除第一传感器301。换句话说,切换至第二传感器302(图2中1200所示)可以包括从用于控制移动平台100的传感器数据源消除第一传感器。

如前文所述,传感器数据源可以指一个列表,所述列表至少可以部分地标识未出故障的传感器300。换句话说,传感器数据源中的传感器300由传感器控制器200检测为出现故障。传感器数据源可以被存储为文件和/或数据,所述文件和/或数据被存储在与传感器控制器200相关联的存储器(现在示出)中的一个或多个存储器地址处。

另外地和/或备选地,传感器数据源不一定具有储存器中的地址和/或位置。传感器控制器200可以被配置成用于以任何其他常规的方式跟踪未出故障的传感器300和/或出现故障的传感器300。在这种情况下,传感器数据源可以被等效地维持和/或更新而不必存储为特定的存储器地址。

图9是说明根据图2的方法1000在检测第一传感器301中的故障之前,传感器数据源309的实施方式的示例性图。出于说明性目的,传感器311至382(图4中所示)被假设为正常运行,并且从而被包括在传感器数据源309中。

图10是说明根据图2的方法1000在检测第一传感器301中的故障之后,图9中的传感器数据源309的实施方式的示例性图。在图10中示出的示例中,属于传感器组340的第一传感器301(即,陀螺仪341)由传感器控制器200检测为具有故障。从而,传感器控制器200可以从传感器数据源309中消除和/或排除陀螺仪341。从而,传感器数据源309不包括陀螺仪341。

传感器控制器200可以预先使用由第一传感器301生成的第一数据作为用于控制移动平台100的数据。在检测到第一传感器301的故障时,传感器控制器200可以使用由第二传感器302生成的数据来控制移动平台100。返回参照图7,在1220处,可以使第二传感器302在用于控制移动平台100的传感器数据源中。换句话说,切换至第二传感器302可以包括使第二传感器302在用于控制移动平台100的传感器数据源309中。

在图9至图10的示例中,第二传感器302可以在传感器数据源309中并且在检测到第一传感器301出现故障之前生成数据。然而,此时,传感器控制器200可以使用或可以不使用由第二传感器302生成的数据。在检测到第一传感器301的故障时,传感器控制器200可以使用由第二传感器302生成的数据来代替由第一传感器301生成的数据,以便生成属于传感器数据类型的传感器数据以控制移动平台100。

例如,在图10中,在传感器控制器200将陀螺仪341从传感器数据源309中消除之后,传感器控制器200可以启用传感器组340中的第二传感器302,即用于控制移动平台100的陀螺仪342。换句话说,与第二传感器302相关联的数据可用于控制移动平台100。

通过在检测到第一传感器301中的故障时消除和/或排除第一传感器301,传感器控制器200可以确保可以基于正确的数据来确定移动平台100的操作。根据对许多uav事故(如uav坠毁)的故障分析,很大一部分事故是由于传感器300的异常运行而造成的,而并非由于uav主控制器400的数据处理算法中的误差。有时,一个传感器的故障会造成传感器融合中的误差。所述误差会引起对周围条件作出不正确反应并且引起坠毁和/或碰撞的uav操作。因此,传感器冗余有利于防止事故并提高uav操作的安全性。

此外,任选的是,在使用图8中的方法1000检测出第一传感器301中的故障之后,尽管可以将第一传感器301从传感器数据源中排除并且不用于控制移动平台100,但传感器控制器200仍可以被配置成用于继续接收来自第一传感器301的第一数据并且评估第一数据。可以使用图8中的方法1000来评估第一数据。当传感器控制器无法检测出第一数据中的任何异常时,第一传感器301可以恢复回到传感器数据源309中。有利的是,当故障为暂时的时,第一传感器301可以被充分利用。

另外地和/或备选地,在图7中所示出的1200处,第二传感器302被切换为与比第一传感器301发生故障的更低可能性相关联。传感器301、302可以分别对环境和/或使用条件具有不同的敏感度。也就是说,传感器控制器200可以选择第二传感器302,所述第二传感器相对于第一传感器301受到故障原因的不同影响。

例如,在一次行程期间,uav可能经历两种或更多种不同的环境。用户和/或传感器控制器200可能无法完全地预测环境改变。例如,环境改变可能是由于同一位置处的天气改变和/或为了避免意外危险事件的行进路线改变。在第一环境中,第一传感器301可能比第二传感器302发生故障的可能性低。从而,传感器控制器200使用来自第一传感器301的数据。然而,在第二环境中,第一传感器301可能比第二传感器302发生故障的可能性大。当环境意外地改变为第二环境时和/或当传感器控制器200未意识到改变时,传感器控制器200继续使用由第一传感器301提供的数据直到检测到故障。为了提高所述情况下数据的准确性,基于所检测的第一传感器301的故障,传感器控制器200可以选择较不可能发生故障的第二传感器302并且使用第二传感器302来代替第一传感器301。

在某种程度上换句话说,当传感器301发生故障时,导致故障的机制可能对传感器302产生不同的影响,从而使得传感器302可能不发生故障和/或可能发生较小程度的故障。换句话说,在某种环境和/或使用条件下,第二传感器302可以与比第一传感器301发生故障的较低可能性相关联。

如图4所示的每个传感器组310至390可以包括两个以上的传感器。所述传感器组310至390中的至少一个传感器组可以具有三倍冗余、四倍冗余和/或更高倍的冗余。从而,当检测到第二传感器302中的故障时,传感器控制器200可以被配置成切换至第三传感器(未示出)。当检测到第三传感器中的故障时,传感器控制器200可以被配置成切换至第四传感器(未示出)。在某种程度上换句话说,当检测到一个传感器中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于切换至所述组中所选定的下一个传感器。

因此,当检测到第一传感器301中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于选择将要切换至的第二传感器302。当与传感器301相关联的传感器组包括传感器302作为仅有的其他传感器时,传感器控制器200可以被配置成用于选择传感器302。然而,在一些情况下,与传感器301相关联的传感器组可以包括两个或更多个其他剩余传感器。为了选择传感器302,传感器控制器200可以被配置成用于选择与比第一传感器301发生故障的更低可能性相关联的传感器。另外地和/或备选地,为了选择传感器302,传感器控制器200可以被配置成用于在传感器组中所有剩余的传感器中选择与发生故障的最低可能性相关联的传感器。

例如,gps传感器311、312可能经受多径效应。多径效应可以指导致无线电信信号通过两个或更多个路径到达接收天线的传播现象。多径效应通常可能是由无线电信信号从如山、建筑物等物体反射回来而造成的。在第一gps传感器311中,多径效应可以导致gps传感器311、312输出数据不准确地指示第一gps传感器311随机地跳变或徐变,降低了第一gps传感器311的位置和/或速度的准确度。

gps传感器311、312可以被配置成在选定位置处对多径效应具有不同的敏感度。例如,第一gps传感器311可以与第一天线相关联。gps传感器312可以与第二天线相关联,所述第二天线与第一天线具有不同的多径阻抗。示例性gps天线可以包括四螺旋天线、贴片天线、螺旋天线、微带天线、平面环(和/或“扼流圈”)天线等等。不同的天线可以具有对应的多径阻抗。传感器控制器200可以被配置成用于从与gps传感器311、312以及其多径阻抗相关联的对应天线上的存储器中检索信息。当第一gps传感器311生成具有跳变和/或徐变的第一数据时,故障可以指示多径效应的影响。传感器控制器200可以选择具有比第一gps传感器311更大的多径阻抗的gps传感器作为第二gps传感器312。另外地和/或备选地,传感器控制器200可以选择具有最大多径阻抗的gps传感器作为第二gps传感器312。

另外地和/或备选地,在由如建筑物等物体包围的位置处,gps传感器311、312会因为卫星信号可能受到建筑物阻挡而丢失卫星信号。gps传感器311、312在uav上可以分开一段预定距离来定位。所述预定距离可以由传感器控制器200基于固定值和/或基于周围物体的密度、uav的高度和/或任何其他合适的因素来确定。示例性的预定距离可以在10cm至30cm的范围内。当第一gps传感器311丢失卫星信号并且生成不准确的数据时,传感器控制器200可以选择远离第一gps传感器311一段预定距离而定位的gps传感器作为第二gps传感器312。通过远离第一gps传感器311而定位,第二gps传感器312可能能够从至少比第一gps传感器311多一个的卫星接收信号。另外地和/或备选地,传感器控制器200可以选择距离第一gps传感器311最远的gps传感器作为第二gps传感器312。

在另一个示例中,罗盘321、322可以在地球的磁场中正常运行。罗盘321、322可能遭受由磁场干扰造成的故障。例如,uav可能进入铁矿附近。铁矿会产生磁场干扰。铁矿附近内的干扰可能是局部化的。第一罗盘321可以生成数据,所述数据指示由于磁场干扰而引起的偏航角的较大偏移,尽管uav的朝向尚未改变。另外地和/或备选地,在某些情况下,电机500(图3和图5至6中所示)可以具有磁通泄漏。即,由电机500的内部运作产生的磁通从用于屏蔽磁通的壳体中泄漏出来。第一罗盘321可以生成数据,所述数据指示在电机500附近内的磁场干扰下的偏航角的较大偏移,尽管uav的朝向尚未改变。从而,磁场干扰会导致第一罗盘321中的故障。

罗盘321、322在uav上可以分开一段预定距离来定位。所述预定距离可以由传感器控制器200基于固定值来确定。示例性预定距离可以在10cm至30cm的范围内。当传感器控制器200检测到第一罗盘321中的故障(如偏航角的较大偏移)时,传感器控制器200可以被配置成用于选择远离第一罗盘321所述预定距离而定位的罗盘作为第二罗盘322。传感器控制器200可以被配置成用于从与罗盘321、322相关联的对应位置上的存储器中检索信息以启用对第二罗盘322的选择。由于磁场干扰会以指数方式消退,因此远离第一罗盘321而定位的第二罗盘322可能受到磁场干扰影响的程度微不足道并从而可以正常运行。

另外地和/或备选地,传感器控制器200可以选择比第一罗盘321离地面更远的罗盘。从而,铁矿对磁场的干扰会对第二罗盘322带来比第一罗盘321更少的干扰。例如,当uav在地面上方以及在铁矿附近飞行时,uav水平地定向,其中所述uav的底部朝向地面。当传感器控制器200检测到定位在uav底部的第一罗盘321出现故障时,传感器控制器200可以选择定位在uav顶部的罗盘作为第二罗盘322。

另外地和/或备选地,传感器控制器200可以选择比第一罗盘321离选定电机500更远的罗盘。从而,由于从选定电机500泄漏的磁通而引起的对磁场的干扰会对第二罗盘322带来比第一罗盘321更少的干扰。例如,当传感器控制器200检测到比其他罗盘更靠近选定电机500定位的第一罗盘321的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于选择更远离选定电机500定位的罗盘作为第二罗盘322。

另外地和/或备选地,传感器控制器200可以选择离第一罗盘321、选定电机500和/或地面最远定位的罗盘,但不限于此。

在又另一个示例中,第一和第二传感器301、302不必都定位于移动平台100(图1中所示)上。例如,第一视觉里程计361可以安装在移动平台100上。第二视觉里程计362可以远离移动平台100而定位。例如,第二视觉里程计362可以定位在地面上的固定位置处。在这种情况下,第二视觉里程计362可以至少部分地与遥控器(未示出)相集成。当移动平台100在空中造成第一视觉里程计361故障的恶劣环境中操作时,传感器控制器200可以被配置成用于切换至第二视觉里程计362以通过捕捉移动平台100的图像来测量移动平台100的位置和/或速度。

返回参照图7,在1300处,对由传感器数据源309中的至少一个传感器300生成的数据进行处理,以提供属于传感器数据类型的传感器数据。在图9至10中所示出的示例中,传感器组310至390中的每一个传感器组都可以生成属于对应传感器数据类型的数据。传感器组310至390中的每一个传感器组都可以包括一个或多个传感器300。传感器控制器200可以被配置成用于处理由传感器组310至390中的每个传感器组中的一个或多个传感器300生成的数据以提供属于相应传感器数据类型的传感器数据。例如,假设gps传感器311、312两者都在传感器数据源309中,为了提供属于gps传感器数据类型的传感器数据,传感器控制器200可以处理由gps传感器311、312生成的数据,以生成传感器数据作为gps传感器311至312的最终感测结果。

尽管图7说明1300在1200之后,但传感器控制器200可以被配置成用于在任何时间处理数据并且不限于在图2和图7中示出的1100和1200之前、期间和/或之后实施1300。

传感器控制器200可以被配置成用于以任何合适的方式来处理由每个传感器组的传感器300生成的数据。图11是说明图7的方法的另一个替代性实施方式的示例性流程图,其中方法1000包括在传感器数据源309(图9至10中所示)中选择传感器300。如图11所示,在1310处,可以在传感器数据源309中选择传感器300。传感器控制器200可以从对应于所关注的传感器数据类型的传感器组中选择传感器300。例如,假设gps传感器311、312两者都在数据源309(图10中所示)中,为了提供属于gps传感器数据类型的gps传感器数据,传感器控制器200可以选择gps传感器311、312之一。

在1320处,将由选定的传感器300生成的数据标识为属于传感器数据类型的传感器数据。例如,在1310处,传感器控制器200可以选择第一gps传感器311。从而,传感器控制器200可以将由第一gps传感器311生成的数据标识为属于gps传感器数据类型的传感器数据。由第一gps传感器311生成的数据从而可以用作最终的gps感测结果以用于传感器融合和/或用于控制移动平台100。

在一些情况下,可以为传感器组中的一个或多个传感器300分配相同和/或不同的权重。权重可以指用于计算的统计权重。传感器控制器200可以被配置成用于根据所述权重来处理由传感器组内的传感器300生成的数据。

例如,在传感器数据源中的传感器组中,两个传感器可以与对应的权重相关联并且被配置成用于生成属于传感器数据类型的数据。传感器控制器200可以被配置成用于在所述两个传感器中选择与较高权重相关联的传感器300。在检测到与较高权重相关联的传感器300中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于在两个传感器中选择与较低权重相关联的传感器300。所述方法不仅限于传感器组中的两个传感器。传感器组可以包括两个以上的传感器。传感器组可以包括三个、四个或任意更多数量的传感器以供从中选择。每个传感器可以与基于某种因素(如感测准确度)的权重相关联。在检测到与某个权重相关联的第一传感器301中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于在两个传感器301、302中选择与较低权重相关联的第二传感器302。换句话说,在检测到传感器301、302中与较高权重相关联的第一传感器301中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于在两个传感器301、302中选择与较低权重相关联的第二传感器302。

例如,假设gps传感器311、312两者都在数据源309(图10中所示)中,但分别被分配了不同的权重,则第一gps传感器311可以被分配比第二gps传感器312更高的权重。为了提供属于gps传感器数据类型的传感器数据,传感器控制器200可以选择第一gps传感器311。在检测到gps传感器中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于选择第二gps传感器312。

所述方法可适用于具有两个以上传感器的传感器组。例如,在检测到与较高权重相关联的第一传感器301中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于选择与比第一传感器301更低的权重相关联的第二传感器302。第三传感器(未示出)可以具有比第二传感器302更低的权重。在检测到第二传感器302中的故障时,传感器控制器200可以被配置成用于选择第三传感器。

有利的是,基于权重选择传感器可以实现更高的感测准确度而且节省传感器成本。移动平台100可以包括与相同传感器数据类型相关联的两个或更多个传感器。为了节省成本,移动平台100可以包括具有较高准确度和较高成本的传感器300以及具有较低准确度和较低成本的传感器300。当具有较高准确度的传感器300正常运行时,传感器控制器200会选择具有较高准确度的传感器300。在检测到具有较高准确度的传感器300的故障时,传感器控制器200会选择具有较低准确度的传感器300。具有较低准确度的传感器300仍然可以足够好地运行以确保移动平台100的可靠性并防止事故。从而,可以节省成本,而移动平台100仍然可以安全地操作。

图12是说明了图7的方法1000的另一个替代性实施方式的示例性流程图。在1330处,提供由多个传感器300生成的数据的加权平均值作为属于传感器数据类型的传感器数据。传感器控制器200可以被配置成用于基于由传感器组中的多个传感器300获取的数据来计算加权平均值。不受限制地,可以通过任何合适的方式来确定权重。

在一个非限制性示例中,加权平均值可以包括用于具有更高准确度的传感器300的更高权重。例如,假设gps传感器311、312两者都在数据源309(如图10中所示)中,但gps传感器311比第二gps传感器312具有更高的准确度和更高的成本,那么可以将较高的权重分配给第一gps传感器311。从而,有利的是,所述加权平均值会更加准确。

在另一个非限制性示例中,加权平均值可以包括用于多个传感器中的两个或更多个选定传感器的相等权重。换句话说,当传感器组中的传感器300相同和/或不同时,可以将相等的权重分配给所述传感器组中的每个传感器300,以有利地简化对加权平均值的计算。

如图4至图6所示,提供一种用于操作移动平台100的设备。所述设备可以包括传感器控制器200,所述传感器控制器200与移动平台100相关联并且与第一传感器301和第二传感器302进行通信。传感器控制器200可以包括被配置成用于实施图2、图7至8、图11至12中所示方法1000的一个或多个处理器211。

图13是说明图1的移动平台100的另一个替代性实施方式的示例性图,其中移动平台100包括传感器控制器200。所述传感器控制器200可以包括多个模块212、221至225。所述多个模块212、221至225中的每一个模块都可以包括微处理器和/或分立电路硬件,以便如图2、图7至8、图11至12中所示的方法1000来实施传感器控制器200的功能。

如图13所示,传感器控制器200可以包括被配置成用于检测第一传感器301中的故障(图2中1100所示)的检测模块221。传感器控制器200可以包括被配置成用于基于检测到的故障而切换至第二传感器(图2中1200所示)的切换模块222。

传感器控制器200可以进一步包括被配置成用于获取与第一传感器301相关联的第一数据(图7中1110所示)的获取模块223。传感器控制器200可以进一步包括处理模块224,所述处理模块224被配置成用于处理由传感器数据源中的至少一个传感器生成的数据以提供属于传感器数据类型的传感器数据(图7中1300所示)。

在某些情况下,传感器控制器200可以至少部分地与主控制器400(图4中所示)相集成以用于控制移动平台100。从而,传感器控制器200可以进一步包括被配置成用于基于所提供的传感器数据来控制移动平台100的控制模块225。

传感器控制器200可以进一步包括通信模块212,所述通信模块212被配置成包括用于模块221至225之间和/或传感器300之间的数据和/或信号传输的一个或多个通信接口。

在某些情况下,所述设备可以至少部分地与主控制器400分离(图5中所示)并且可以与主控制器400进行通信。通信模块212可以被配置成用于将所提供的传感器数据发送至主控制器400以用于控制移动平台100并且/或者接收来自主控制器400的控制命令。

此外,本文所披露的各种实施方式提供了如图1、图3至6以及图13所示的移动平台100。移动平台100可以包括与移动平台100相关联的传感器控制器200。移动平台100可以包括各自与传感器控制器200进行通信的第一传感器301和第二传感器302。传感器控制器200可以被配置成用于检测第一传感器301中的故障,并且基于检测到的故障切换至第二传感器302。在某些实施方式中,移动平台100可以包括uav。

此外,本文所披露的各种实施方式提供一种如图1、图3至6以及图13所示的用于装配移动平台100的套件。套件可以包括被配置成与移动平台100相关联的传感器控制器200。套件可以包括各自被配置成用于与传感器控制器200进行通信的第一传感器301和第二传感器302。移动平台100可以包括uav。套件可用于装配移动平台100而不是获取工厂装配的移动平台100。在某些实施方式中,可以在套件中包括指导手册。指导手册上可以具有多条指令。当操作员和/或装配机遵循这些指令时,可以如本披露在图1、图3至6以及图13中所示将传感器控制器200、第一传感器301和/或第二传感器302装配到移动平台100中。

各种实施方式进一步披露计算机程序产品,所述计算机程序产品包括用于根据本文披露的方法1000(例如,如图2、图7和图11至12中所示)来操作移动平台100的指令。程序/软件可以存储在(非瞬态)计算机可读存储介质中,所述计算机可读存储介质包括:例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、内存、寄存器、计算机硬盘、卸除式磁盘、cd-rom、光盘、软盘、磁盘等。程序/软件可以包括编码指令来指示计算机装置上的一个或多个处理器执行根据各种披露实施方式的方法。

所披露的实施方式会有不同的修改和替代形式,并且其具体示例已通过举例方式在附图中示出并在本文中详细描述。然而应理解,所披露的实施方式并不局限于所披露的具体形式或方法,相反,所披露的实施方式将涵盖所有的修改、等效形式以及替代方案。

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