[发明专利]无人机姿态测量方法、装置、无人机及存储介质

说明书

本申请公开了无人机姿态测量方法、装置、无人机及存储介质，该方法通过获取无人机的多个测量单元的测量数据；对获取的多组测量数据进行滤波处理，得到滤波结果；根据滤波结果筛选出若干组初步姿态数据；对筛选出的初步姿态数据进行融合，将融合结果作为无人机的姿态数据。本申请的有益效果在于：在无需对无人机进行硬件改造的情况下，利用飞控系统硬件上的冗余，能够快速、准确测量出无人机的姿态，显著地提升了无人机飞控系统在导航方面的稳定性和精确性，尤其是在单个测量单元发生故障的时候，能够及时切换数据源，避免无人机坠机事故；且计算量小，代码实现方法简便，实用性更强。

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，具体涉及无人机姿态测量方法、装置、无人机及存储介质。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，无人机被广泛应用于各种生活场景中，如采用无人机进行外卖或快递的配送能够节约大量人力，并显著提高配送效率；又如采用无人机进行灾难救援时，能够快速到达人们不能抵达的地方。为了实现在各种应用场景下安全的自主飞行，无人机系统需要极高的稳定性及可靠性，无人机系统主要分为控制、制导、导航三个部分，现有技术中一般通过对无人机各个部分进行软硬件的冗余，来提升系统的可靠性，如大多数飞控硬件都含有多个相互冗余的惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)，因此现有技术方案多聚焦在无人机硬件及系统级的冗余架构上，而对导航算法层面的冗余架构探讨非常少。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的无人机姿态测量方法、装置、无人机及存储介质。

依据本申请的一个方面，提出了一种无人机姿态测量方法，该方法包括：

获取无人机的多个测量单元的测量数据；

对获取的多组测量数据进行滤波处理，得到滤波结果，滤波结果包括各组测量数据对应的初步姿态数据，以及各组测量数据的数据健康度；

根据滤波结果筛选出若干组初步姿态数据；

对筛选出的初步姿态数据进行融合，将融合结果作为无人机的姿态数据。

可选的，在上述方法中，对获取的多组测量数据进行滤波处理，得到滤波结果包括：

对各组测量数据分别进行互补滤波，得到各组测量数据的角速度漂移量和各组测量数据对应的初步姿态数据；

根据角速度漂移量确定各组测量数据的数据健康度。

可选的，在上述方法中，对获取的多组测量数据进行滤波处理，得到滤波结果包括：

对各组测量数据进行预处理，预处理包括时间戳对齐和/或低通滤波；

将经过预处理的各组测量数据进行比较，根据比较结果确定各组测量数据的数据健康度。

可选的，在上述方法中，测量数据包括角速度和/或加速度，比较包括：

确定每两个角速度的模的差值，根据得到的各差值与预设的角速度阈值的比较结果，确定各角速度中的野值和正常值；

和/或，

确定每两个加速度的模的差值，根据得到的各差值与预设的加速度阈值的比较结果，确定各加速度中的野值和正常值。

可选的，在上述方法中，根据滤波结果筛选出若干组初步姿态数据包括：

根据数据健康度确定初步姿态数据集合，从初步姿态数据集合中筛选出欧式距离最短的两组初步姿态数据。

可选的，在上述方法中，对筛选出的初步姿态数据进行融合包括：

根据初步姿态数据对应的测量数据的数据健康度，确定各筛选出的初步姿态数据的融合权重；