【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于组合导航，具体涉及一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法及装置。
技术介绍
1、导航信息量化评价与融合方法是组合导航领域研究的热门方向之一。主要目的是结合不同导航传感器的优势，在各种工况下均可实现精确的导航效果。由于各导航传感器获取信息的方式不同，导致不同工况下所适用的传感器也有所差异，因此信息融合一直是组合导航领域最具有挑战性的问题。目前的主流组合导航技术是构建以惯性导航系统为核心，其他导航信息作为量测的组合导航系统，通过基于互评价原则的量化分析方法确定各导航信息在最终融合结果中所占比例，最终得到融合后的导航结果。组合导航经过数年的发展，其导航精度、信息输出频率等指标得到明显的提升，然而在日益复杂的应用场景下，需要大量导航信息参与的组合导航依然面临着许多难以解决的问题，主要瓶颈之一是在多种类导航信息融合的场景下，难以在统一标准下实现对不同来源导航信息的自我准确量化评价，影响了信息融合的精度与鲁棒性。
2、目前针对导航信息量化评价的研究大多为集中在后处理运算阶段的互相评价，且需要依赖于基于惯性导航系统的卡尔曼滤波架构，无法适应其他导航方法。而采用自我评价的方式，在导航传感器信息获取层面设计不依赖于导航架构的信息量化评价技术研究依然处于起步阶段。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法及装置，旨在解决目前组合导航系统中在大量基于主被动感知传感器的导航信息接入系统的情况下，难以提出在统一的评价标准下具有
2、一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，包括：
3、s1、基于主被动感知传感器导航信息，进行统一标准下的信息评价区域的划分：
4、s11、对激光雷达导航信息评价区域进行划分；
5、s12、对视觉导航信息评价区域进行划分；
6、s13、对卫星导航信息评价区域进行划分；
7、s2、基于特征分布的主被动感知导航信息可信性量化评价，包括：
8、s21、激光雷达导航信息可信性量化评价：
9、针对激光雷达导航信息，统计每个信息评价区域内的角点数量和平面点数量，当角点数量和平面点数量满足设定的要求时，则认为该信息评价区域可用；一帧激光雷达导航信息的可用的激光雷达导航信息评价区域数量之和与10的比值定义为可信性量化指标doul；
10、s22、视觉导航信息可信性量化评价
11、确定跟踪成功的特征点在视觉信息评价区域内的分布情况，当一个视觉信息评价区域内跟踪成功的特征点数量满足设定的要求时，则认为该信息评价区域可用；一帧视觉导航数据可用信息评价区域数量之和与10的比值定义为可信性量化指标douv；
12、s23、卫星导航信息可信性量化评价
13、判断每个卫星信息评价区域内各卫星的卫星高度角，当一个卫星导航信息评价区域内超过最小卫星高度角的卫星数量大于设定值时，则认为该信息评价区域可用；一帧卫星导航数据可用信息评价区域数量之和与10的比值定义为可信性量化指标doug。
14、较佳的，所述s11中，对激光雷达导航信息评价区域进行划分的方法包括：
15、针对旋转式激光雷达，以激光雷达坐标系的x轴为起始，按照逆时针方向将全部有效感知范围均匀划分为多份，则每一份为激光雷达导航信息评价区域。
16、较佳的，所述s12中，对视觉导航信息评价区域进行划分的方法包括：
17、针对视觉相机，以相机感知范围的最左端为起始，向右将其全部有效感知范围均匀划分为多份，每一份为视觉导航信息评价区域。
18、较佳的，所述s13中，对卫星导航信息评价区域进行划分的方法包括：
19、针对卫星，以东北天坐标系的x轴为起始，按照逆时针方向将全部有效感知范围均匀划分为多份，每一份为卫星信息评价区域。
20、较佳的，所述s21、激光雷达导航信息可信性量化评价的方法包括：
21、步骤一，确定一个激光雷达导航信息评价区域内激光特征点的最小分布个数；一个信息评价区域内最少需要用于20个角点及40个平面点，则当该区域内特征的数量满足该要求时，该区域被认为是可用的；
22、步骤二，计算每一个激光点的平滑度；设当前激光点pi到激光雷达的距离为di，则当前激光点pi对应线束中按照序列的前后五个点到激光雷达的距离之和与十倍di差值的平方即为当前激光点pi的平滑度si，如下式所示：
23、
24、步骤三，根据激光点的平滑度确定一个信息评价区域内的激光角点和激光平面点：设置一曲率判定阈值s，同一条激光线束中当前点的前五个点非角点且当前点的曲率大于阈值s时则判断该点为角点，同一条激光线束中当前点的前五个点非平面点且当前点的曲率小于阈值s时则判断该点为平面点；
25、步骤四，根据点云特征点和信息评价区域对一帧激光雷达导航数据的可信性进行量化评价：根据步骤三的结果统计一个信息评价区域内的角点数量和平面点数量，当满足角点数量之和大于20且平面点数量之和大于40时，则认为该信息评价区域可用。
26、较佳的，所述s22、视觉导航信息可信性量化评价的方法包括：
27、步骤一，首帧图像的特征点提取：对于第一帧图像，得到视觉相机传递的一帧原始图像信息，并将其转划为cv图像的同时进行直方图均衡化，然后利用角点检测方法获取该图像的角点即可作为特征点；
28、步骤二，光流法跟踪：利用光流法将当前帧图像对上一帧图像的特征点进行跟踪，同时剔除跟踪失败的特征点，保留跟踪成功的特征点作为当前帧图像的部分特征点；
29、步骤三，后续图像的特征点构建：在步骤二得到的部分特征点外采用角点检测方法进行特征点的补充，构成完整的当前帧特征点，用于后续视觉导航的计算；
30、步骤四，光流法的跟踪结果决定视觉导航信息的可用性：确定跟踪成功的特征点在视觉信息评价区域内的分布情况，当一个视觉信息评价区域内跟踪成功的特征点数量不少于8个时，则认为该信息评价区域可用。
31、较佳的，所述s23、卫星导航信息可信性量化评价的方法包括：
32、步骤一，确定卫星接收机能接收到的全部卫星信号；
33、步骤二，根据卫星信号的来源，确定每个接收到的卫星信号所对应的卫星在各卫星信息评价区域内分布情况；
34、步骤三，确定步骤三中提及的各卫星与卫星接收机连线相对于水平面的夹角作为卫星高度角；
35、步骤四，设置最小卫星高度角σmin，判断一个卫星信息评价区域内各卫星的卫星高度角，当一个卫星导航信息评价区域内超过最小卫星高度角的卫星数量大于4个时，则认为该信息评价区域可用。
36、一种主被动感知传感器导航信息可用性评价装置，包括：传感器模块(202)、导航信息解算模块(204)、导航信本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述S11中，对激光雷达导航信息评价区域进行划分的方法包括：
3.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述S12中，对视觉导航信息评价区域进行划分的方法包括：
4.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述S13中，对卫星导航信息评价区域进行划分的方法包括：
5.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述S21、激光雷达导航信息可信性量化评价的方法包括：
6.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述S22、视觉导航信息可信性量化评价的方法包括：
7.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述S23、卫星导航信息可信性量化评价的方法包括：
8.一种用于权利要求1-7任意一个的
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括电源模块(210)，被配置为依靠多颗电压转换芯片负责对锂电池提供的5V电压进行转换，输出稳定的3.3V、5V、16V等电压用于核心供电、传感器供电和检测输出。
...【技术特征摘要】
1.一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述s11中，对激光雷达导航信息评价区域进行划分的方法包括：
3.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述s12中，对视觉导航信息评价区域进行划分的方法包括：
4.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述s13中，对卫星导航信息评价区域进行划分的方法包括：
5.如权利要求1所述的一种主被动感知传感器导航信息可用性评价方法，其特征在于，所述s21、激光雷达导航信息可信性量化评价的方法包括：
6.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈凯，唐嘉乔，付梦印，邓志红，肖烜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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