技术|每一台无人机都需要避障吗?

国内新闻 10个月前 (01-17) 844 人围观
性质:转载 来源:洲际通航

无人机本来在高空穿梭,不知障碍为何物。可是多旋翼的普及改变了一切。植保,运货,勘测,穿越,娱乐,拍照等等低空应用成为常态。于是地面各种障碍物变得突兀起来,变得值钱,能够炒作了。于是大大小小的无人机无论是否必须,都开始谈论避障。


什么是避障?简单的说就是躲避航线或飞行中遇到的物体,避免双方损伤,注意是双方。怎么避障?要解决三个问题:

1,有哪些类型的障碍;
2,怎么定位障碍;
3,怎么躲避。

简单的说障碍物有三种类型:大障碍,小障碍,动障碍。

大障碍是不可逾越的比如墙,楼,山等等,对于这种障碍只能停不能避。

小障碍是电线杆,树木等等可以躲避的障碍。

动障碍就是人畜鸟等可移动目标,有人说飞过来一块石头,好吧,也算是。

对于后两种障碍,大部分厂家含糊其辞,因为真正做到避障,知道障碍存在还要知道它的位置;躲避障碍还要知道往哪躲。并不是探测就绕开说起来这么简单,需要一系列传感器和算法配合。

传感器分为距离传感器,扫描传感器,双目视觉三种。 距离传感器指的是超声波,无线电测距(被宣传为雷达),激光测距(被宣传为激光雷达)。他们都是主动发射声波,电磁波或激光到前方材质,测量回波时间差来确定距离,所以他们适合大障碍的探测,对于小障碍和动障碍的感知相对不太灵敏和准确,而且对不平整材质(植被)和非固体材质(水面)都有可能有问题。用于小型无人机壁障会存在避障不准的缺陷。

扫描类传感器就是在测距传感器上加装旋转装置,通过旋转不断探测各个方向的障碍物。常见就是激光扫描测距,有平面和三维,他的最大问题是机械部件寿命和成本高昂。

再有就是双目视觉,通过双目视频的差异计算每个点的距离,跟人眼距离感原理相同。但是只要做好图像处理,从成本和实用来讲这才是最实用的设备。

现在就是处理器性能和算法的瓶颈。 再说说避障,探测到障碍有三种处理方法,停下等指令,规划绕障和自主绕障。停下是最基本的处理方式。规划绕障适用于小障碍,这种方法经济简单而且可靠性高。自主绕障则需要飞机有规避算法,在机上重新生成航线,还要面临新的问题, 结论:避障需要进行,但是自主避障不是必须,要看飞行环境和飞机价值来确定。