本技术涉及无人机惯性导航系统,特别是一种利用多雷达进行全向探测的方法。该方法包括关键步骤:S1,实现点云检测结果的获取。
背景技术
随着无人机的快速发展,行业应用级无人机开始广泛的应用于各个领域,其中无人机在植保发挥着十分重要的作用。而在险峻山区这种复杂环境中进行大面积连续工作时,无人机很容易因为电线,山坡和树木等障碍物发生意外。本申请提出的方法通过整合来自前、后、左、右、上、下六个方向的雷达数据,然后通过压缩得到二维频域数据,再进行恒定虚警率检测得到点云检测结果,形成多维全向探测,实现对周围环境的全面感知,不受环境光线及尘土影响,反馈障碍物与雷达的相对距离、方位角和高度等信息,引导无人机系统自主避开障碍物,实现真正的全向安全防护。
现有技术中公开号为:CN115033026A的发明专利公开申请的搭载云台的斜侧装无人机毫米波雷达避障和定高方法,通过雷达原始数据预处理;雷达高精度解角算法处理后输出三维目标点云数据;对全区域点云进行分割操作,负45度附近的点云作为避障处理区域,正45度附近的点云作为定高处理区域,在避障处理区域内检测跟踪三维点云数据,如果满足连续数帧点云与其速度匹配,则形成避障距离航迹,否则清除航迹;在定高源点云簇中计算得到无人机定高数据;对数据结果进行融合处理,实现单个雷达全向探测功能。
例如公开号为:CN115980742B的发明专利公开的一种用于无人飞行器的雷达探测方法及装置,通过第一雷达获取无人机的当前飞行信息,将当前飞行信息数据进行定期上传至中心控制器进行监控预警;当当前飞行信息经中心控制器分析后认定无人机发生飞行偏航时,向第二雷达发出无人机的偏航报警指令,第二雷达基于无人机的偏航位置获取无人机的模拟偏航规划信息;第二雷达将无人机的模拟偏航规划信息发送至无人机,无人机依据模拟偏航规划信息进行飞行导航。
例如公开号为:CN113820709B的发明专利公开的基于无人机的穿墙雷达探测系统及探测方法,包括:包括无人机、环境感知单元、穿墙雷达、云台和控制单元;无人机、环境感知单元、穿墙雷达、云台均与控制单元相连;穿墙雷达位于无人机上,用于对待测建筑物的外部结构、内部结构以及内部人员进行探测;环境感知单元位于无人机上,用于感知无人机的飞行环境信息,并将飞行环境信息发送至控制单元;控制单元根据飞行环境信息控制无人机的飞行,以使无人机与外墙体之间的距离保持在一定范围内;云台位于无人机上,穿墙雷达的收发天线位于云台上,控制单元根据飞行环境信息控制云台的动作以使收发天线的阵面与外墙体保持平行。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中,发现上述技术至少存在如下技术问题:
现有技术中,通常是通过搭载在无人机云台上的单一雷达(如斜侧装毫米波雷达)和云台调整能力实现了对前方障碍物的精确探测和高度测量,提高了无人机的定高能力,适用于对避障和定高有较高要求的无人机系统,但其数据来源相对单一,主要关注无人机前方的障碍物信息,对于周围环境的全面感知能力有限。在复杂的山地环境中,电线、山坡和树木可能遮挡雷达信号,导致探测盲区,并且山地环境中的尘土、雾霾、雨雪等气象条件会导致雷达信号的衰减,存在多雷达全向探测结果受环境影响大的问题。
实现思路