阅读说明：本技术 用于飞行器的障碍物探测方法、装置及系统 (Obstacle detection method, device and system for aircraft ) 是由 沙承贤 于 2020-11-03 设计创作，主要内容包括：本公开涉及用于飞行器的障碍物探测方法、装置及系统。障碍物探测方法包括：获取安装于飞行器上的多个雷达传感器在当前时刻探测位于指定方向上的多个待探测区域得到的探测结果,一个雷达传感器发射的波束形成一个待探测区域,每个探测结果表征对应的待探测区域是否存在障碍物,所述多个待探测区域交叠构成包括多个栅格的占用栅格地图,所述多个栅格包括一个或多个重叠区域；根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果,利用正演模型,确定所述指定的栅格被占用的实际占用概率和未被占用的实际非占用概率；对于所述指定的栅格,根据对应的实际占用概率和实际非占用概率,确定所述指定的栅格是否存在障碍物。(The present disclosure relates to obstacle detection methods, devices, and systems for aircraft. The obstacle detection method includes: the method comprises the steps that detection results obtained when a plurality of radar sensors installed on an aircraft detect a plurality of to-be-detected areas located in a specified direction at the current moment are obtained, a beam emitted by one radar sensor forms one to-be-detected area, each detection result represents whether an obstacle exists in the corresponding to-be-detected area, the to-be-detected areas are overlapped to form an occupied grid map comprising a plurality of grids, and the grids comprise one or more overlapped areas; determining the occupied actual occupation probability and the unoccupied actual non-occupation probability of the designated grid by utilizing a forward model according to the acquired detection result of at least one radar sensor corresponding to the region to be detected where the designated grid is located; and determining whether the specified grid has an obstacle or not according to the corresponding actual occupation probability and actual non-occupation probability.)

用于飞行器的障碍物探测方法、装置及系统

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，特别涉及用于飞行器的障碍物探测方法、装置及系统、计算机可存储介质。

背景技术、

随着社会经济的快速发展，将无人机应用到物流等行业，成为促进无人机产业发展的重要研究方向。在无人机领域，无人机避障功能属于无人机技术中至关重要的一项。而无人机避障的前提是进行精确的障碍物探测，无人机障碍物探测技术应运而生。

相关技术中，采用双目摄像头和雷达传感器融合的方式进行无人机领域的障碍物探测。

发明内容

发明人认为：相关技术中，双目摄像头容易受雨雪雾等环境条件的影响，在恶劣环境条件下，障碍物探测的准确性较差，另外，双目摄像头的探测距离比较短，而飞行器的飞行速度通常较快，在双目摄像头探测到障碍物时，飞行器已经距离障碍物很近，飞行器进行飞行避障的效率较低。

针对上述技术问题，本公开提出了一种解决方案，可以提高飞行器的障碍物探测的精确性，进而可以提高飞行器进行飞行避障的效率。

根据本公开的第一方面，提供了一种用于飞行器的障碍物探测方法，包括：获取安装于所述飞行器上的多个雷达传感器在当前时刻探测位于指定方向上的多个待探测区域得到的探测结果，一个雷达传感器发射的波束形成一个待探测区域，每个探测结果表征对应的待探测区域是否存在障碍物，所述多个待探测区域交叠构成包括多个栅格的占用栅格地图，所述多个栅格包括一个或多个重叠区域；根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果，利用正演模型，确定所述指定的栅格被占用的实际占用概率和未被占用的实际非占用概率；对于所述指定的栅格，根据对应的实际占用概率和实际非占用概率，确定所述指定的栅格是否存在障碍物。

在一些实施例中，根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果，利用正演模型，确定所述指定的栅格被占用的实际占用概率包括：根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果、以及预设的所述至少一个雷达传感器的多个条件占用概率，利用正演模型，确定所述指定的栅格被占用的实际占用概率，其中，所述至少一个雷达传感器中的、每个雷达传感器的条件占用概率包括第一条件占用概率和第二条件占用概率，所述第一条件占用概率表征在所述指定的栅格被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为所述指定的栅格所在的待探测区域存在障碍物的概率，所述第二条件占用概率表征在所述指定的栅格被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为所述指定的栅格所在的待探测区域不存在障碍物的概率，所述第一条件占用概率大于所述第二条件占用概率。

在一些实施例中，根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果、以及预设的所述至少一个雷达传感器的多个条件占用概率，利用正演模型，确定所述指定的栅格被占用的实际占用概率包括：确定所述指定的占用栅格的占用值，所述占用值为预设的所述指定的占用栅格的先验占用概率和先验非占用概率的比值，所述先验占用概率小于所述先验非占用概率；对于所述至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，根据所获取的探测结果，从该雷达传感器的条件占用概率中，选择与所获取的探测结果对应的条件占用概率；根据所选择的所述至少一个雷达传感器的条件占用概率和所述占用值，确定所述指定的栅格被占用的实际占用概率。

在一些实施例中，对于所述至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，在所获取的探测结果为存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件占用概率为第一条件占用概率；在所获取的探测结果为不存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件占用概率为第二条件占用概率。

在一些实施例中，根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果，利用正演模型，确定所述指定的栅格未被占用的实际非占用概率包括：根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果、以及所述至少一个雷达传感器的多个条件非占用概率，利用正演模型，确定每个栅格未被占用的实际非占用概率，其中，所述至少一个雷达传感器中的、每个雷达传感器的条件非占用概率包括第一条件非占用概率和第二条件非占用概率，所述第一条件非占用概率表征在所述指定的栅格未被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为所述指定的栅格所在的待探测区域不存在障碍物的概率；所述第二条件非占用概率表征在所述指定的栅格未被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为所述指定的栅格所在的待探测区域存在障碍物的概率，所述第一条件非占用概率大于所述第二条件非占用概率，所述第一条件非占用概率大于所述第一条件占用概率，所述第二条件非占用概率小于所述第二条件占用概率。

在一些实施例中，根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果、以及预设的所述至少一个雷达传感器的多个条件非占用概率，利用正演模型，确定所述指定的栅格未被占用的实际非占用概率包括：对于所述至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，根据所获取的探测结果，从该雷达传感器的条件非占用概率中，选择与所获取的探测结果对应的条件非占用概率；根据所选择的所述至少一个雷达传感器的条件非占用概率，确定所述指定的栅格未被占用的实际非占用概率。

在一些实施例中，对于所述至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，在所获取的探测结果为不存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件非占用概率为第一条件非占用概率；在所获取的探测结果为存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件非占用概率为第二条件非占用概率。

在一些实施例中，确定所述指定的栅格是否存在障碍物包括：比较所述实际占用概率的对数和所述实际非占用概率的对数的大小关系；根据比较的结果，确定所述指定的栅格是否存在障碍物。

在一些实施例中，所述对数的底数大于1，根据比较的结果，确定所述指定的栅格是否存在障碍物包括：在比较的结果为所述实际占用概率的对数大于所述实际非占用概率的对数的情况下，确定所述指定的栅格存在障碍物；在比较的结果为所述实际占用概率的对数小于所述实际非占用概率的对数的情况下，确定所述指定的栅格不存在障碍物。

在一些实施例中，所述雷达传感器为超声波雷达传感器或毫米波雷达传感器。

在一些实施例中，所述多个雷达传感器所发射的波束的波束方向相同。

在一些实施例中，所述多个雷达传感器为两个雷达传感器，所述指定方向为所述飞行器的飞行方向，所述重叠区域为一个，该重叠区域位于所述飞行器的正前方且能够使得所述飞行器从该重叠区域飞行通过，所述指定的栅格为重叠区域。

在一些实施例中，用于飞行器的障碍物探测方法还包括：在确定所述指定的栅格是否存在障碍物后，建立所述多个雷达传感器的探测结果、与所确定的所述指定的栅格是否存在障碍物的结果之间的对应关系；在获取到所述多个雷达传感器在后续时刻探测所述多个待探测区域得到的探测结果的情况下，根据所建立的对应关系，确定所述指定的栅格是否有障碍物。

根据本公开第二方面，提供了一种用于飞行器的障碍物探测装置，包括：获取模块，被配置为获取安装于所述飞行器上的多个雷达传感器在当前时刻探测位于指定方向上的多个待探测区域得到的探测结果，一个雷达传感器发射的波束形成一个待探测区域，每个探测结果表征对应的待探测区域是否存在障碍物，所述多个待探测区域交叠构成包括多个栅格的占用栅格地图，所述多个栅格包括一个或多个重叠区域；第一确定模块，被配置为根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果，利用正演模型，确定所述指定的栅格被占用的实际占用概率和未被占用的实际非占用概率；第二确定模块，被配置为对于所述指定的栅格，根据对应的实际占用概率和实际非占用概率，确定所述指定的栅格是否存在障碍物。

根据本公开第三方面，提供了一种用于飞行器的障碍物探测装置，包括：存储器；以及耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令，执行上述任一实施例所述的用于飞行器的障碍物探测方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种用于飞行器的障碍物探测系统，包括：多个雷达传感器，安装于所述飞行器上，被配置为在当前时刻探测位于指定方向上的多个待探测区域得到探测结果，一个雷达传感器发射的波束形成一个待探测区域，每个探测结果表征对应的待探测区域是否存在障碍物，所述多个待探测区域交叠构成包括多个栅格的占用栅格地图，所述多个栅格包括一个或多个重叠区域；和上述任一实施例所述的用于飞行器的障碍物探测装置。

根据本公开的第五方面，提供了一种计算机可存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的用于飞行器的障碍物探测方法。

在上述实施例中，可以提高飞行器的障碍物探测的精确性，进而可以提高飞行器进行飞行避障的效率。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是示出根据本公开一些实施例的用于飞行器的障碍物探测方法的流程图；

图2是示出根据本公开一些实施例的多个雷达传感器以及占用栅格地图在垂直波束方向的投影图；

图3是示出根据本公开一些实施例的用于飞行器的障碍物探测装置的框图；

图4是示出根据本公开另一些实施例的用于飞行器的障碍物探测装置的框图；

图5是示出根据本公开一些实施例的用于飞行器的障碍物探测系统的框图；

图6是示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

下面将结合图1和图2详细描述本公开一些实施例的用于飞行器的障碍物探测方法。

图1是示出根据本公开一些实施例的用于飞行器的障碍物探测方法的流程图。

图2是示出根据本公开一些实施例的多个雷达传感器以及占用栅格地图在垂直波束方向的投影图。

如图1所示，用于飞行器的障碍物探测方法包括步骤S110-步骤S130。例如，用于飞行器的障碍物探测方法由用于飞行器的障碍物探测装置执行。在一些实施例中，飞行器为无人机。

在步骤S110中，获取安装于飞行器上的多个雷达传感器在当前时刻探测位于指定方向上的多个待探测区域得到的探测结果。一个雷达传感器发射的波束形成一个待探测区域。每个探测结果表征对应的待探测区域是否存在障碍物。多个待探测区域交叠构成包括多个栅格的占用栅格地图。多个栅格包括一个或多个重叠区域。在一些实施例中，多个栅格还包括多个非重叠区域。例如，非重叠区域的数量与雷达传感器的数量相同。

在一些实施例中，多个雷达传感器所发射的波束的波束方向(波束中心的波束方向)相同。在另一些实施例中，多个雷达传感器所发射的波束的波束方向还可以均不相同或部分不同。在存在波束方向不同的情况时，本领域技术人员可以根据实际情况进行波束方向的相对角度的调节。

在一些实施例中，多个雷达传感器为两个雷达传感器，指定方向为飞行器的飞行方向，重叠区域为一个，该重叠区域位于飞行器的正前方且能够使得飞行器从该重叠区域飞行通过。例如，通过控制重叠区域的最大宽度(重叠区域为锥形体区域，最大宽度为锥形体区域的底部圆形的直径)比飞行器的机身的最大宽度大指定值的方式，来保证飞行器能够从该重叠区域飞行通过。

下面以两个雷达传感器为例，结合图2说明这两个雷达传感器的布置情况。

如图2所示，两个雷达传感器S1和S2安装在飞行器的安装面上。飞行器的安装面例如为垂直于飞行方向的飞行器前端的切面。

在一些实施例中，两个雷达传感器S1和S2的探测距离分别为D1和D2。例如，D1等于D2。雷达传感器S1和S2所发射的波束的波束方向(波束中心的波束方向)相同。例如，波束方向为飞行方向。雷达传感器S1和雷达传感器S2交叠构成包括多个栅格m_t1、m_t2、m_t3的(非标准)占用栅格地图。

雷达传感器S1的中心和雷达传感器S2的中心之间的距离为L1。例如，可以通过调节雷达传感器S1的中心所在位置和/或雷达传感器S2的中心所在位置(即，调节雷达传感器S1的中心和雷达传感器S2的中心之间的距离L1)来调节重叠区域m_t2的大小。又例如，还可以通过调节波束方向之间的相对角度来调节重叠区域m_t2的大小。在一些实施例中，通过调节雷达传感器S1的中心或雷达传感器S2的中心与飞行器前端的中心之间的距离来调节重叠区域相对于飞行器前端的中心的位置(例如，正前方、左侧前方或者右侧前方)。

以雷达传感器S1、S2的波束角(水平探测角)为θ₁、重叠区域的m_t2探测角度为θ₂，θ₂＝2π-(2π-θ₁)为例，重叠探测位置M与飞行器的安装面之间的距离为例如，可以在判断出栅格m_t2存在障碍物的情况下，飞行器的控制装置可以根据D3来控制飞行器飞行避障。

在步骤S120中，根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果，利用正演模型，确定指定的栅格被占用的实际占用概率和未被占用的实际非占用概率。例如，指定的栅格为重叠区域。以图2为例，指定的栅格为位于飞行器正前方的栅格m_t2(重叠区域)。又例如，指定的栅格还可以为非重叠区域。同样以图2为例，指定的栅格为位于飞行器左侧前方的栅格m_t1(非重叠区域)。

在一些实施例中，根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果、以及预设的至少一个雷达传感器的多个条件占用概率，利用正演模型，确定指定的栅格被占用的实际占用概率。

前述至少一个雷达传感器中的、每个雷达传感器的条件占用概率包括第一条件占用概率和第二条件占用概率。第一条件占用概率表征在指定的栅格被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为指定的栅格所在的待探测区域存在障碍物的概率。第二条件占用概率表征在指定的栅格被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为指定的栅格所在的待探测区域不存在障碍物的概率。第一条件占用概率大于第二条件占用概率。第一条件占用概率和第二条件占用概率为基于雷达传感器的探测原理预设的条件占用概率。

在一些实施例中，第一条件占用概率表示为P(z_j＝1|m_i＝1)＝0.70，第二条件占用概率表示为P(z_j＝0|m_i＝1)＝0.30，其中，z_j表示雷达传感器j的探测结果，m_i表示栅格m_i是否被占用(m_i内是否存在障碍物)。z_j＝1表示雷达传感器的探测结果为指定的栅格m_i所在的待探测区域存在障碍物，z_j＝0表示雷达传感器的探测结果为指定的栅格m_i所在的待探测区域不存在障碍物。m_i＝1表示栅格m_i被占用。以图2为例，j＝{S1,S2}，i＝{t1,t2,t3}。

例如，通过如下方式实现根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果、以及预设的至少一个雷达传感器的多个条件占用概率，利用正演模型，确定指定的栅格被占用的实际占用概率。

首先，确定指定的占用栅格的占用值。占用值为预设的指定的占用栅格的先验占用概率和先验非占用概率的比值。先验占用概率小于先验非占用概率。我们首先假定各个栅格均未被占用，基于该假设又由于空域环境通常比较干净，因此先验占用概率通常小于先验非占用概率。例如，先验占用概率表示为P(m＝1)＝0.4，先验非占用概率表示为P(m＝0)＝0.6。占用值为各个栅格共用一个占用值。

然后，对于至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，根据所获取的探测结果，从该雷达传感器的条件占用概率中，选择与所获取的探测结果对应的条件占用概率。

在一些实施例中，对于前述至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，在所获取的探测结果为存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件占用概率为第一条件占用概率；在所获取的探测结果为不存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件占用概率为第二条件占用概率。

以图2为例，在指定的栅格为栅格m_t2的情况下，栅格m_t2所在的待探测区域为栅格m_t1和栅格m_t2构成的区域，该区域对应的雷达传感器为S1和S2。例如，雷达传感器S1和S2在当前时刻的探测结果分别为1(存在障碍物)和0(不存在障碍物)，则与雷达传感器S1的探测结果1对应的条件占用概率为第一条件占用概率P(z_S1＝1|m_t2＝1)＝0.70，与雷达传感器S2的探测结果0对应的条件占用概率为第二条件占用概率P(z_S2＝0|m_t2＝1)＝0.30。第一条件占用概率与第二条件占用概率的和为1。

最后，根据所选择的至少一个雷达传感器的条件占用概率和占用值，确定指定的栅格被占用的实际占用概率。

在一些实施例中，在前述至少一个雷达传感器只有一个的情况下，将所选择的该雷达传感器的条件占用概率与占用值的乘积，确定为指定的栅格被占用的实际占用概率。

在另一些实施例中，在前述至少一个雷达传感器存在多个的情况下，将所选择的各个雷达传感器的条件占用概率之和与占用值的乘积，确定为指定的栅格被占用的实际占用概率。

以指定的栅格为图2的栅格m_t2、雷达传感器S1和S2在当前时刻的探测结果分别为1(存在障碍物)和0(不存在障碍物)为例，栅格m_t2被占用的实际占用概率

类似的，以指定的栅格为图2的栅格m_t1、雷达传感器S1和S2在当前时刻的探测结果分别为1(存在障碍物)和0(不存在障碍物)为例，栅格m_t1被占用的实际占用概率 同样的，栅格m_t3被占用的实际占用概率

在一些实施例中，根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果、以及该至少一个雷达传感器的多个条件非占用概率，利用正演模型，确定每个栅格未被占用的实际非占用概率。

前述至少一个雷达传感器中的、每个雷达传感器的条件非占用概率包括第一条件非占用概率和第二条件非占用概率。第一条件非占用概率表征在指定的栅格未被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为指定的栅格所在的待探测区域不存在障碍物的概率。第二条件非占用概率表征在指定的栅格未被占用的情况下，该雷达传感器的探测结果为指定的栅格所在的待探测区域存在障碍物的概率。第一条件非占用概率大于所述第二条件非占用概率。第一条件非占用概率大于第一条件占用概率。第二条件非占用概率小于第二条件占用概率。第一条件非占用概率和第二条件非占用概率为基于雷达传感器的探测原理预设的条件非占用概率。

在一些实施例中，第一条件非占用概率表示为P(z_j＝1|m_i＝0)＝0.80，第二条件非占用概率表示为P(z_j＝0|m_i＝0)＝0.20，其中，z_j表示雷达传感器j的探测结果，m_i表示栅格m_i是否被占用(m_i内是否存在障碍物)。z_j＝1表示雷达传感器的探测结果为指定的栅格m_i所在的待探测区域存在障碍物，z_j＝0表示雷达传感器的探测结果为指定的栅格m_i所在的待探测区域不存在障碍物。m_i＝1表示栅格m_i被占用。以图2为例，j＝{S1,S2}，i＝{t1,t2,t3}。

例如，通过如下方式实现根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果，利用正演模型，确定指定的栅格未被占用的实际非占用概率。

首先，对于前述至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，根据所获取的探测结果，从该雷达传感器的条件非占用概率中，选择与所获取的探测结果对应的条件非占用概率。

在一些实施例中，对于前述至少一个雷达传感器中的每个雷达传感器，在所获取的探测结果为不存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件非占用概率为第一条件非占用概率；在所获取的探测结果为存在障碍物的情况下，所选择的对应的条件非占用概率为第二条件非占用概率。

以图2为例，在指定的栅格为栅格m_t2的情况下，栅格m_t2所在的待探测区域为栅格m_t1和栅格m_t2构成的区域，该区域对应的雷达传感器为S1和S2。例如，雷达传感器S1和S2在当前时刻的探测结果分别为1(存在障碍物)和0(不存在障碍物)，则与雷达传感器S1的探测结果1对应的条件非占用概率为第一条件非占用概率P(z_S1＝1|m_t2＝0)＝0.80，与雷达传感器S2的探测结果0对应的条件占用概率为第二条件非占用概率P(z_S2＝0|m_t2＝0)＝0.20。第一条件非占用概率与第二条件非占用概率的和为1。

然后，根据所选择的前述至少一个雷达传感器的条件非占用概率，确定指定的栅格未被占用的实际非占用概率。

在一些实施例中，在前述至少一个雷达传感器只有一个的情况下，将所选择的该雷达传感器的条件非占用概率，确定为指定的栅格未被占用的实际非占用概率。

在另一些实施例中，在前述至少一个雷达传感器存在多个的情况下，将所选择的各个雷达传感器的条件非占用概率之和，确定为指定的栅格未被占用的实际非占用概率。

以指定的栅格为图2的栅格m_t2、雷达传感器S1和S2在当前时刻的探测结果分别为1(存在障碍物)和0(不存在障碍物)为例，栅格m_t2未被占用的实际非占用概率P(m_t2＝0)＝P(z_S1＝1|m_t2＝0)+P(z_S2＝0|m_t2＝0)＝0.2+0.8＝1。

类似的，以指定的栅格为图2的栅格m_t1、雷达传感器S1和S2在当前时刻的探测结果分别为1(存在障碍物)和0(不存在障碍物)为例，栅格m_t1未被占用的实际非占用概率P(m_t1＝0)＝P(z_S1＝1|m_t1＝0)＝0.2。同样的，栅格m_t3未被占用的实际非占用概率P(m_t3＝0)＝P(z_S2＝0|m_t3＝0)＝0.8。

上述过程中，计算各个栅格的实际占用概率和实际非占用概率的原理依据占用栅格的正演模型原理。在占用栅格的正演模型原理中，地图后验可以分解为地图先验和测量似然，地图后验可以近似为本申请的实际占用概率或实际非占用概率，从而本申请的实际占用概率或实际非占用概率可以分解为基于测量值的条件占用概率或条件非占用概率(测量似然)、和由先验占用概率和先验非占用概率得到的占用值(地图先验)。正演模型可以最大化后验概率，提高计算的准确性。

在步骤S130中，对于指定的栅格，根据对应的实际占用概率和实际非占用概率，确定指定的栅格是否存在障碍物。

在一些实施例中，比较实际占用概率的对数和实际非占用概率的对数的大小关系；根据比较的结果，确定指定的栅格是否存在障碍物。

例如，对数的底数大于1，在比较的结果为实际占用概率的对数大于实际非占用概率的对数的情况下，确定指定的栅格存在障碍物；在比较的结果为实际占用概率的对数小于实际非占用概率的对数的情况下，确定指定的栅格不存在障碍物。

例如，对数的底数为10。以图2的栅格m_t2为例， log₁₀P(m_t2＝0)＝log₁₀1＝0。比较可知，log₁₀P(m_t2＝1)小于log₁₀P(m_t2＝0)。因此，栅格m_t2不存在障碍物。在一些实施例中，还可以先对占用值、条件占用概率或条件非占用概率取对数，来直接计算实际占用概率或实际非占用概率的对数。此处取对数是遵循了占用栅格的正演模型原理中，为方便计算设置。

在一些实施例中，用于飞行器的障碍物探测方法还包括：在确定指定的栅格是否存在障碍物后，建立多个雷达传感器的探测结果、与所确定的指定的栅格是否存在障碍物的结果之间的对应关系；在获取到多个雷达传感器在后续时刻探测多个待探测区域得到的探测结果的情况下，根据所建立的对应关系，确定指定的栅格是否有障碍物。通过建立已知的对应关系，可以提高障碍物探测的效率，为飞行器飞行避障预留更多的时间，从而进一步提高飞行器飞行避障的效率。本领域技术人员应当理解，在无法查询到某个对应关系的情况下，应采用与前述步骤S110-步骤S130的过程来确定是否存在障碍物。

以图2为例，在经过多次探测后可以建立如表1所示的探测结果与栅格是否存在障碍物的对应关系表。

表1探测结果与栅格是否存在障碍物的对应关系表

	z<sub>s1</sub>＝1，z<sub>s2</sub>＝0	z<sub>s1</sub>＝1，z<sub>s2</sub>＝1	z<sub>s1</sub>＝0，z<sub>s2</sub>＝0	z<sub>s1</sub>＝0，z<sub>s2</sub>＝1
					m<sub>t1</sub>	存在障碍物	存在障碍物	不存在障碍物	不存在障碍物
m<sub>t2</sub>	不存在障碍物	存在障碍物	不存在障碍物	不存在障碍物
					m<sub>t3</sub>	不存在障碍物	存在障碍物	不存在障碍物	存在障碍物

在上述实施例中，通过在飞行器上设置多个雷达传感器，并使得多个雷达传感器对应的待探测区域交叠构成(非标准的)占用栅格地图，将多个待探测区域进行细化分，进而利用非标准的占用栅格地图结合正演模型，确定细化分后的指定的栅格(飞行器飞行所关注的区域)是否存在障碍物，从而可以提高飞行器的障碍物探测的精确性，进而为飞行器的飞行避障提供更加精细化的依据，可以提高飞行器进行飞行避障的效率。

图3是示出根据本公开一些实施例的用于飞行器的障碍物探测装置的框图。

如图3所示，用于飞行器的障碍物探测装置31包括获取模块311、第一确定模块312和第二确定模块313。

获取模块311被配置为获取安装于飞行器上的多个雷达传感器在当前时刻探测位于指定方向上的多个待探测区域得到的探测结果，例如执行如图1所示的步骤S110。一个雷达传感器发射的波束形成一个待探测区域，每个探测结果表征对应的待探测区域是否存在障碍物，多个待探测区域交叠构成包括多个栅格的占用栅格地图，多个栅格包括一个或多个重叠区域。

第一确定模块312被配置为根据所获取的与指定的栅格所在的待探测区域对应的至少一个雷达传感器的探测结果，利用正演模型，确定指定的栅格被占用的实际占用概率和未被占用的实际非占用概率，例如执行如图1所示的步骤S120。

第二确定模块313被配置为对于指定的栅格，根据对应的实际占用概率和实际非占用概率，确定指定的栅格是否存在障碍物，例如执行如图1所示的步骤S130。

图4是示出根据本公开另一些实施例的用于飞行器的障碍物探测装置的框图。

如图4所示，用于飞行器的障碍物探测装置41包括存储器411；以及耦接至该存储器411的处理器412。存储器411用于存储执行用于飞行器的障碍物探测方法对应实施例的指令。处理器412被配置为基于存储在存储器411中的指令，执行本公开中任意一些实施例中的用于飞行器的障碍物探测方法。

图5是示出根据本公开一些实施例的用于飞行器的障碍物探测系统的框图。

如图5所示，用于飞行器的障碍物探测系统5包括多个雷达传感器50A、50B等、以及用于飞行器的障碍物探测装置51。

多个雷达传感器50A、50B等安装于飞行器上。多个雷达传感器50A、50B等被配置为在当前时刻探测位于指定方向上的多个待探测区域得到探测结果。一个雷达传感器发射的波束形成一个待探测区域，每个探测结果表征对应的待探测区域是否存在障碍物。多个待探测区域交叠构成包括多个栅格的占用栅格地图。多个栅格包括一个或多个重叠区域。

用于飞行器的障碍物探测装置51例如与图3中的用于飞行器的障碍物探测装置31和图4中的用于飞行器的障碍物探测装置41的结构和功能相同或类似。

图6是示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。

如图6所示，计算机系统60可以通用计算设备的形式表现。计算机系统60包括存储器610、处理器620和连接不同系统组件的总线600。

存储器610例如可以包括系统存储器、非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。系统存储器可以包括易失性存储介质，例如随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存存储器。非易失性存储介质例如存储有执行用于飞行器的障碍物探测方法中的至少一种的对应实施例的指令。非易失性存储介质包括但不限于磁盘存储器、光学存储器、闪存等。

处理器620可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管等分立硬件组件方式来实现。相应地，诸如判断模块和确定模块的每个模块，可以通过中央处理器(CPU)运行存储器中执行相应步骤的指令来实现，也可以通过执行相应步骤的专用电路来实现。

总线600可以使用多种总线结构中的任意总线结构。例如，总线结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线。

计算机系统60还可以包括输入输出接口630、网络接口640、存储接口650等。这些接口630、640、650以及存储器610和处理器620之间可以通过总线600连接。输入输出接口630可以为显示器、鼠标、键盘等输入输出设备提供连接接口。网络接口640为各种联网设备提供连接接口。存储接口650为软盘、U盘、SD卡等外部存储设备提供连接接口。

这里，参照根据本公开实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个框以及各框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

这些计算机可读程序指令可提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程装置的处理器，以产生一个机器，使得通过处理器执行指令产生实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的装置。

这些计算机可读程序指令也可存储在计算机可读存储器中，这些指令使得计算机以特定方式工作，从而产生一个制造品，包括实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的指令。

本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。

通过上述实施例中的用于飞行器的障碍物探测方法、装置及系统、计算机可存储介质，可以提高飞行器的障碍物探测的精确性，进而可以提高飞行器进行飞行避障的效率。

至此，已经详细描述了根据本公开的用于飞行器的障碍物探测方法、装置及系统、计算机可存储介质。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。