一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法与流程

本发明涉及目标探测，尤其涉及一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法。

背景技术：

1、常见的低慢小目标包括多旋翼无人机、航拍气球、动力三角翼等，无人机在进行探测过程中按照事先设定好的方向以及速度进行飞行，在飞行过程中，会受到外界因素的影响，在飞行过程中存在以下影响因素：

2、①：无人机在飞行过程中，受到外界风速的影响，根据无人机设定信息进行飞行过程中，影响无人机的飞行速度以及飞行状态；

3、②：无人机在飞行过程中受到外界风速的影响，易于发生安全隐患，影响无人机探测时的安全性；

4、③无人机在飞行过程中在多个方向进行飞行，在每个方向进行飞行过程中，受到的外界风的影响大小不同，同时在不同时间外界风的影响因素会变化，调节难度大，因此本发明提出了一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法，本发明对无人机探测过程中的设定参数进行获取，根据设定参数对环境信息进行获取，对环境信息进行分析判断，得到环境数据，对环境数据与设定参数进行数据融合，得到实际运行参数，根据实际运行参数进行无人机的控制，提高无人机探测的安全性。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种低慢小目标探测系统多源数据融合方法，所述数据融合方法具体包括以下步骤：

3、步骤s1：对目标物探测过程中的环境进行监测，得到环境信息；

4、步骤s2：接收环境信息进行分析，得到环境数据；

5、步骤s3：对目标物的初始规划信息进行获取，通过初始规划信息进行分析得到目标物控制参数，基于目标物控制参数生成目标物运行轨迹；

6、步骤s4：根据目标物控制参数、目标物运行轨迹以及环境数据进行融合得到实际运行参数，控制模块接收实际运行参数，对初始规划信息进行替换，通过实际运行参数对目标物进行控制。

7、进一步地，所述步骤s1中，对环境信息进行获取具体步骤如下：

8、步骤s11：对目标物的位置信息进行获取，对目标物探测过程中的图像信息进行录像；

9、步骤s12：对目标物飞行过程中的风力数值的风力方向进行获取；

10、步骤s13：根据风力方向对风力与水平方向的角度进行获取，得到风向角度值，获取的风向角度值、风力数值、位置信息以及图像信息为环境信息。

11、进一步地，所述步骤s2中，对环境信息进行分析具体步骤如下：

12、步骤s21：通过位置信息对目标物的飞行高度进行获取，对每个飞行高度的持续时间进行获取，得到第一时间段至第z时间段；

13、步骤s22：通过不同的飞行高度，对每个时间段内的风力数值进行获取，若出现风力数值相同，则风力数值相同的时间段进行求和，由此对每个风力数值持续时间进行获取，得到第一持续时间、第二持续时间……第a持续时间；

14、步骤s23：通过图像信息实时对无人机获取的图像进行观察，获取图像中物体作为参照物体，观察参照物体在图片中是否显示，若不显示，判断为地面模糊图像，对获取地面模糊图像对应时间点时的无人机高度，得到飞行能见度值，通过服务器对无人机临界能见度值进行获取；

15、步骤s24：若飞行能见度值大于临界能见度值，则判断无人机适合飞行，若飞行能见度值小于临界能见度值，则判断无人机不适合飞行，对无人机飞行过程中的风力风机进行获取，若风力等级不小于3级，则判断无人机不适合飞行；

16、步骤s25：分析获取的多个风力数值、每个风力数值的持续时间以及风向角度值为环境数据。

17、进一步地，所述步骤s3中，对目标物控制参数进行获取具体如下：

18、步骤s31：对初始规划信息中目标物探测过程中的运行速度、每个运行速度的持续时间以及运行方向进行获取；

19、步骤s32：对目标物的探测时间进行获取，得到探测时间t，在t时间段内，对运行速度变化次数进行获取，得到w个运行速度；

20、步骤s33：分别对w个运行速度的运行时间进行获取，得到w个运行时间，运行时间分别t1、t2……tw，其中，t=t1+t2……tw；对设定运行方向的个数进行获取，得到m个运行方向；

21、步骤s34：对m个运行方向的运行轨迹进行获取。

22、进一步地，所述步骤s34中，对m个运行方向的运行轨迹进行获取具体如下：

23、步骤s341：对第一个运行方向内运行速度的个数进行获取，得到k1个运行速度，对每个运行速度的运行时间进行获取，得到k1个运行时间，通过运行方向、运行速度以及对应运行速度的运行时间，对第一个运行方向的运行路程进行获取，根据运行路程，设定绘图比例，绘制第一运行线段，在第一运行线段对应位置标记其对应的运行速度以及运行时间；

24、步骤s342：对第二个运行方向内运行速度的个数进行获取，得到k2个运行速度，对每个运行速度的运行时间进行获取，得到k2个运行时间，通过运行方向、运行速度以及对应运行速度的运行时间，对第二个运行方向的运行路程进行获取，根据运行路程，绘制第二运行线段，第二运行线段首端与第一运行线段尾端相连，在第二运行线段对应位置标记其对应的运行速度以及运行时间；

25、步骤s343：由此，对第m个运行方向内运行速度的个数进行获取，得到kn个运行速度，对每个运行速度的运行时间进行获取，得到km个运行时间，通过运行方向、运行速度以及对应运行速度的运行时间，对第m个运行方向的运行路程进行获取，根据运行路程，绘制第m运行线段，第m运行线段首端与第（m-1）运行线段尾端相连，在第m运行线段对应位置标记其对应的运行速度以及运行时间；

26、步骤s344：第一运行线段至第m运行线段围成的图像为目标物运行轨迹，将目标物运行轨迹输送至数据融合模块。

27、进一步地，所述步骤s4中，在对数据进行融合，具体步骤如下：

28、步骤s41：接收环境数据以及目标物控制参数，对第一个运行方向至第m个运行方向中的风力数值个数、风力数值持续时间以及风向角度进行判断获取；

29、步骤s42：基于风向角度，对风力方向与第一个方向之间的夹角α1进行获取，对夹角进行判断，若α1＞90°，判断运行方向与风力方向相反，风力对运行方向起反向作用，若α1＜90°，判断运行方向与风力方向相同，风力对运行方向起促进作用；

30、步骤s43：根据风向角度对应的风向数值结合夹角α1通过三角函数求取风力数值对运行方向相同或相反方向的影响风速，对每个风力数值的影响风速进行分别获取；

31、步骤s44：结合风力数值持续时间以及第一个运行方向中的运行速度、运行时间，对风力数值持续时间求和，使风力数值持续时间与运行时间相同，获取风力数值持续时间的个数；

32、步骤s45：对每个风力数值持续时间对应的风力数值进行获取，根据风力数值的个数，分别将对应风力数值的影响风速进行排列。

33、进一步地，在对数据进行融合还包括：

34、步骤s46：根据排列的影响风速结合k1个运行速度、k1个运行时间，对k1个运行时间对每个时间内的影响风速进行获取，通过获取的影响风速结合k1个运行速度进行数据融合，对第一个方向的实际运行速度进行获取；

35、步骤s47：若α1=90°，对此时的风力数值和目标物运行速度进行获取，对风力数值与目标物运行速度进行比较，若风力数值不大于目标物运行速度，则不对目标物进行处理，若风力数值大于目标物运行速度，则对目标物运行速度进行调节；

36、步骤s48：由此，分别对第二个运行方向至第m个运行方向中的数据进行融合，获取实际运行速度，对获取的m个方向的实际运行速度进行存储，存储的数据为实际运行参数。

37、进一步地，所述步骤s46在进行数据融合时，具体如下：

38、步骤s461：根据运行速度对应的影响风速生成影响排列表，对影响风速与运行速度间的角度进行判断，若角度为锐角，则对运行速度与影响风速进行求和进行数据融合，得到实际运行速度，根据实际运行速度，对无人机进行控制；

39、步骤s462：若角度为钝角，则对运行速度与影响风速进行求差进行数据融合，得到实际运行速度，若求差小于0，则对运行速度进行调节，使运行速度大于影响风速，所求差不小于0，根据实际运行速度，对无人机进行控制。

40、本发明的有益效果：

41、1.本发明通过无人机探测过程中的设定参数进行获取，根据设定参数对环境信息进行获取，对环境信息进行分析判断，得到环境数据，对环境数据与设定参数进行数据融合。

42、2.本发明在通过对无人机运行方向以及风力方向进行获取，根据运行方向的角度变化对风力方向与其之间的夹角进行获取，根据获取的夹角结合三角形的三角函数对影响风速进行获取，对无人机探测过程中进行准确的控制。