近年來，依托智能技術的發展，無人機已經滲透到安防、巡檢、測繪等各行業應用中，發揮著舉足輕重的作用。但同時，各種類型的復雜作業環境，也向無人機的智能化和飛行安全提出了挑戰。而避障技術作為增加無人機安全飛行的必要條件，隨著應用的深入日新月異。

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什么是無人機避障技術

避障技術，即無人機自主躲避障礙物的智能技術。無人機自動避障系統能夠及時地避開飛行路徑中的障礙物，極大地減少因為操作失誤而帶來的各項損失。

 

無人機避障技術的發展階段

感知障礙物階段

無人機只能是簡單地感知障礙物。當無人機遇到障礙物時，能快速地識別，并且懸停下來，等待無人機駕駛者的下一步指令。

 

繞過障礙物階段

無人機能夠獲取障礙物的深度圖像，并由此精確感知障礙物的具體輪廓，然后自主繞開障礙物,是擺脫飛手操作，實現無人機自主駕駛的階段。

 

場景建模和路徑搜索階段

無人機能夠對飛行區域建立地圖模型然后規劃合理線路，是目前無人機避障技術的最高階段。

 

這三個階段是無人機避障技術的作用過程。從無人機發現障礙物，到可以自動繞開障礙物，再達到自我規劃路徑的過程。 

 

無人機避障類

紅外避障

紅外線避障的常見實現方式是三角測量原理。紅外感應器包含紅外發射器與CCD檢測器，通過發射紅外線在物體上進行反射，反射的光線被CCD檢測器接收之后，由于物體的距離D不同，反射角度也會不同，不同的反射角度會產生不同的偏移值L，知道了這些數據再經過計算，即能得出物體的距離了。

三角測量原理示意圖

 

超聲波避障

超聲波測距的原理是聲波遇到障礙物會反射，而聲波的速度已知，所以知道發射到接收的時間差，就能計算出測量距離，再結合發射器和接收器的距離，就能算出障礙物的實際距離。

 

 

超聲波避障原理示意圖

激光避障

激光避障與紅外線類似，也是發射激光然后接收。激光傳感器的測量方式很多樣，有類似紅外的三角測量，也有類似于超聲波的時間差+速度。

 

無論是哪種方式，激光避障的精度、反饋速度、抗干擾能力和有效范圍都要明顯優于紅外和超聲波。

視覺避障

解決機器人如何“看”的問題，即計算機視覺。其基礎在于如何能夠從二維的圖像中獲取三維信息，從而了解我們身處的這個三維世界。

 

 

 

無人機雙目視覺避障示意圖

避障功能的普及是無人機行業發展的大勢所趨，在提升無人機作業場景廣度的同時，使無人機能夠適應更復雜嚴苛的飛行環境，高效智能完成任務需求。未來，結合多樣化的無人機避障技術，涵渦無人機將深度應用到各行業領域，讓無人機智能化更進一步。

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