[发明专利]基于多传感器融合的高度解算方法、高度解算装置及无人机

权利要求书

1.一种基于多传感器融合的高度解算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、设置高度传感器，且通过每一高度传感器对应获取移动设备的有效高度数据，所述高度传感器包括：超声传感器、气压计以及GPS；所述有效高度数据包括超声高度、气压高度、GPS高度；

S2、将各高度传感器获取的高度数据进行高度对齐；

S3、根据移动设备的运动速度计算气压计的置信度；

以及S4、将气压高度、超声高度和GPS高度与加速度计数据进行融合，以获取移动设备当前的高度信息；

所述步骤S2包括如下步骤：

根据公式(1-1)-(1-2)分别计算气压高度h_baro和超声高度h_ultra之间的偏移量Δh₁，以及气压高度h_baro和GPS高度h_GPS之间的偏移量Δh₂；

Δh₁＝h_baro-h_ultra (1-1)

Δh₂＝h_baro-h_GPS (1-2)；

根据公式(2-1)-(2-3)分别计算对齐后的GPS高度x_GPS、对齐后的超声高度x_ultra以及对齐后的气压高度x_baro；

x_ultra＝h_ultra+Δh₁ (2-1)

x_GPS＝h_GPS+Δh₂ (2-2)

x_baro＝h_baro (2-3)；

对齐后的高度数据用于后续数据融合计算；

所述步骤S2还包括如下步骤：当某一传感器数据从无效标记切换为有效标记时也需要进行高度对齐，此时设该传感器当前获得的高度数据为h，融合高度为则偏移量对齐后的高度x＝h+Δx，然后再将对齐后的高度用于后续融合计算；

所述步骤S3包括：

根据公式(3-1)-(3-2)计算气压计的置信度δ_baro：

其中，|v|为移动设备当前运动速度；v_x、v_y、v_z分别为XYZ三轴对应的运动速度；v_max为移动设备最大运动速度；k为系数，取值范围为0-100；

同时，还根据公式(4-1)-(4-2)计算GPS垂直速度置信度ε_GPS和/或GPS高度置信度δ_GPS：

其中，vdop为垂直精度因子，取值范围为0.5-99.9；vacc为垂直精度，单位mm；sacc为垂直速度精度因子，单位mm/s。