CN113204732A - 一种无人机传感器二余度数据表决方法、系统、计算机程序及存储介质 - Google Patents
一种无人机传感器二余度数据表决方法、系统、计算机程序及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种无人机传感器二余度数据表决方法，接收两个传感器输入的信号，实时计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值，记为变化值；计算两余度信号之差的绝对值；若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且在限定时间内或两余度信号之差的绝对值小于门限值，信号表决值选取为当前时刻两余度信号平均值，若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且超出限定时间，则计算两个信号前十秒的变化值，信号表决值选取为变化值小的信号对应的当前信号值。本发明提出的方案能够避免了选择错误传感器的情况，增加了导航系统的鲁棒性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机数据处理领域，一种无人机传感器二余度数据表决方法、系统、计算机程序及存储介质
背景技术
当前无人机传感器信号二余度表决算法，不能识别出传感器渐变故障，一旦有该故障发生，会有50％概率选择错误传感器数据，从而对无人机导航带来风险。
当前算法概括如下：
前置假设：假设两种传感器本身并无故障状态输入到本算法，只有相应的信号存在故障。计算两余度信号之差的绝对值；如果两余度信号之差的绝对值≥门限且在限定时间内或绝对值＜门限：信号表决值＝两余度信号平均值；如果两余度信号之差的绝对值≥门限且超出限定时间：信号表决值＝接近前拍信号值的信号值。
给出一组数据如图1，分析上述算法可知：在T0时刻传感器1已经开始出现渐变故障，该算法在T1时刻检测出故障，但在两信号差值绝对值超过门限后在限定时间内之前一直为取平均值，该平均值实际上是跟随着传感器1的故障变化趋势的。到了T3时刻，算法检测到故障已经超出忍耐的限定时间，而改为取接近前拍值的传感器，这时候取决于传感器1或2的当前值谁与前拍值接近(各有50％概率)，上图给出的是故障传感器的值更接近的情况，因此表决值选择了故障传感器的数值并将会一直持续下去。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，提供了一种无人机传感器二余度数据表决方法、系统、计算机程序及存储介质。
本发明采用的技术方案如下：一种无人机传感器二余度数据表决方法，接收两个传感器输入的信号，实时计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值，记为变化值；计算两余度信号之差的绝对值；若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且在限定时间内或两余度信号之差的绝对值小于门限值，信号表决值选取为当前时刻两余度信号平均值，若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且超出限定时间，则计算两个信号前十秒的变化值，信号表决值选取为变化值小的信号对应的当前信号值。
进一步的，计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值时，每秒取平均值进行计算。
进一步的，所述门限值根据传感器信号的范围与精度确定。
本发明还提供了一种无人机传感二余度数据表决系统，包括表决单元及计算单元；
计算单元，用于实时计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值并记为变化值以及计算两余度信号之差的绝对值，并传输给表决单元；
表决单元，用于获取信号表决值；获取信号表决值过程包括：若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且在限定时间内或两余度信号之差的绝对值小于门限值，信号表决值选取为当前时刻两余度信号平均值，若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且超出限定时间，则计算两个信号前十秒的变化值，信号表决值选取为变化值小的信号对应的当前信号值。
本发明还提供了一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的多余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
本发明还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的多余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
与现有技术相比，采用上述技术方案的有益效果为：避免了选择错误传感器的情况，增加了导航系统的鲁棒性和安全性。
附图说明
图1是现有技术方法中选择错误传感器示意图。
图2是本发明提出的无人机传感器二余度数据表决方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种无人机传感器二余度数据表决方法，接收两个传感器输入的信号，实时计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值，记为变化值；计算两余度信号之差的绝对值；若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且在限定时间内或两余度信号之差的绝对值小于门限值，信号表决值选取为当前时刻两余度信号平均值，若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且超出限定时间，则计算两个信号前十秒的变化值，信号表决值选取为变化值小的信号对应的当前信号值。所述前一拍值表示一周期前的采样值，比如一个采样周期为20ms，前一拍就表示前一个20ms，前一拍值表示前20ms的采样值。所述门限值根据传感器信号的范围与精度确定。
优选的，计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值时，每秒取平均值进行计算。
基于本实施例的方案，通过图1的情况来分析：传感器1在T0-T3时刻前的变化值为2/△T，传感器2为0/△T，因此表决值选择传感器2的值，避免了选择错误传感器的情况，增加了导航系统的鲁棒性和安全性。
实施例2
本实施例提供了一种无人机传感二余度数据表决系统，包括表决单元及计算单元；
计算单元，用于实时计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值并记为变化值以及计算两余度信号之差的绝对值，并传输给表决单元；
表决单元，用于获取信号表决值；获取信号表决值过程包括：若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且在限定时间内或两余度信号之差的绝对值小于门限值，信号表决值选取为当前时刻两余度信号平均值，若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且超出限定时间，则计算两个信号前十秒的变化值，信号表决值选取为变化值小的信号对应的当前信号值。
实施例3
本实施例提供了一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的多余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
实施例4
本实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现上述的多余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。如果本领域技术人员，在不脱离本发明的精神所做的非实质性改变或改进，都应该属于本发明权利要求保护的范围。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
Claims (6)
1.一种无人机传感器二余度数据表决方法，其特征在于，接收两个传感器输入的信号，实时计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值，记为变化值；计算两余度信号之差的绝对值；若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且在限定时间内或两余度信号之差的绝对值小于门限值，信号表决值选取为当前时刻两余度信号平均值，若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且超出限定时间，则计算两个信号前十秒的变化值，信号表决值选取为变化值小的信号对应的当前信号值。
2.根据权利要求1所述的无人机传感器二余度数据表决方法，其特征在于，计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值时，每秒取平均值进行计算。
3.根据权利要求1所述的无人机传感器二余度数据表决方法，其特征在于，所述门限值根据传感器信号的范围与精度确定。
4.一种无人机传感二余度数据表决系统，其特征在于，包括表决单元及计算单元；
计算单元，用于实时计算两余度信号各自当前值与前一拍值之差的绝对值并记为变化值以及计算两余度信号之差的绝对值，并传输给表决单元；
表决单元，用于获取信号表决值；获取信号表决值过程包括：若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且在限定时间内或两余度信号之差的绝对值小于门限值，信号表决值选取为当前时刻两余度信号平均值，若两余度信号之差的绝对值大于等于门限值且超出限定时间，则计算两个信号前十秒的变化值，信号表决值选取为变化值小的信号对应的当前信号值。
5.一种计算机程序，其包括有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-2中任一项所述的多余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
6.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现权利要求1-2中任一项所述的多余度无人机舵机输出指令表决方法对应的过程。
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