[发明专利]一种适用于高层非平整结构的定位方法

权利要求书

1.一种适用于高层非平整结构的定位方法，其特征在于，应用于一飞行机器人定位系统，所述飞行机器人定位系统包括：激光雷达、实时动态测量仪器、光流传感器组件、激光测距传感器组件、微处理芯片和飞行机器人本体，所述激光雷达、所述实时动态测量仪器、所述光流传感器组件、所述激光测距传感器组件和所述微处理芯片均设置于所述飞行机器人本体的飞控，所述激光雷达、所述实时动态测量仪器、所述光流传感器组件和所述激光测距传感器组件均与所述微处理芯片通信连接，所述飞控设置有气压计，所述气压计与所述微处理芯片通信连接，所述方法包括：

当所述飞行机器人本体位于高层非平整结构内部时，所述激光雷达对所述飞行机器人本体所在的平面进行实时扫描，以获取所述飞行机器人本体周围的障碍物信息，将所述障碍物信息发送至所述微处理芯片；

所述微处理芯片接收所述障碍物信息以及所述实时动态测量仪器发送的实时定位置信精度，判断所述实时定位置信精度是否小于设定阈值，若小于，获取所述光流传感器组件采集的光流数据、所述激光测距传感器组件采集的测距数据以及所述气压计采集的气压数据；

将光流定位算法、差分气压测高算法、飞行时差测高算法进行融合以获得融合算法，将所述融合算法输入深度神经网络，对所述深度神经网络进行训练；

将所述障碍物信息、所述光流数据、所述测距数据和所述气压数据输入训练完毕的深度神经网络计算获得所述飞行机器人本体在所述高层非平整结构内部的空间位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高层非平整结构的定位方法，其特征在于，所述飞控还设置有姿态传感器，所述方法还包括：

所述微处理芯片获取所述激光雷达扫描获得的平行点云线偏角，根据所述平行点云线偏角测量得到偏航角；获取所述姿态传感器测量得到的俯仰角和翻滚角；

结合所述光流数据和所述测距数据，采用光流定位算法对所述偏航角、所述俯仰角和所述翻滚角进行融合修正，将完成融合修正的偏航角、俯仰角和翻滚角作为所述飞行机器人本体在所述高层非平整结构内部的空间姿态信息。

3.根据权利要求1所述的一种适用于高层非平整结构的定位方法，其特征在于，所述微处理芯片将光流定位算法、差分气压测高算法、飞行时差测高算法进行融合以获得融合算法，具体包括：

采用扩展卡尔曼算法将所述光流定位算法、所述差分气压测高算法和所述飞行时差测高算法进行融合以获得融合算法。

4.根据权利要求1所述的一种适用于高层非平整结构的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述微处理芯片采用势场法控制所述飞行机器人本体围着所述障碍物信息对应的障碍物的轮廓飞行，从而绕开所述障碍物。

5.根据权利要求1所述的一种适用于高层非平整结构的定位方法，其特征在于，所述光流传感器组件包括多个光流传感器，各所述光流传感器设置于所述飞控，各所述光流传感器与所述微处理芯片通信连接，所述微处理芯片获取所述光流传感器组件采集的光流数据的步骤，包括：

所述微处理芯片获取各所述光流传感器采集的子光流数据，将各所述子光流数据进行融合以获得光流数据。

6.根据权利要求5所述的一种适用于高层非平整结构的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对每个光流传感器，所述微处理芯片根据所述空间位置信息、所述空间姿态信息以及该光流传感器采集的子光流数据计算该光流传感器的测量偏差；

判断该光流传感器的测量偏差是否在持续设定时长内一直高于第一设定值，若该光流传感器的测量偏差在所述持续设定时长内一直高于所述第一设定值，降低该光流传感器所采集的子光流数据在融合过程中的权重。