无人机的4种常见避障技术介绍

近年来，随着无人机市场的快速增长，作为保障无人机安全飞行的避障技术也随着技术的发展而发生变化。在飞行过程中，无人机通过传感器采集周围环境信息，测量距离并做出相应的动作指令，从而实现“避障”功能。

目前，红外传感器、超声波传感器、激光传感器和视觉传感器是无人机最常用的避障技术。让我们简单介绍一下这四种避障技术。

红外避障：

我们对红外的应用并不陌生：从电视、空调的遥控到酒店的自动门，我们都采用了红外传感原理。在无人机避障应用中，实现红外避障的常用方法是三角测量原理。

红外传感器包括红外发射器和CCD探测器。红外线发射器会发出红外线，反射到物体上。CCD探测器接收到反射光后，由于物体的距离D不同，反射角也会不同，不同的反射角会产生不同的偏移量L，通过对这些数据的了解和计算，可以得到物体的距离。

超声波避障：

超声波其实是一种声波，因为频率高于20kHz，所以人耳听不见，而且指向性更强。超声波测距原理比红外测距原理简单。因为遇到障碍物时声波会反射，而且声波的速度是已知的，所以只需知道发射和接收之间的时差，就很容易计算出测量距离，然后结合发射端和接收端的距离，计算出障碍物的实际距离。

与红外测距相比，超声波测距成本更低，相应的传感速度和精度也更低。同样，由于有源声发射的需要，对于距离太远的障碍物，随着声波的衰减，精度也会降低。另外，对于海绵等吸收声波的物体或在强风干扰的情况下，超声波将不起作用。

激光避障：

激光避障类似于红外，它也是发射激光然后接收。然而，激光传感器的测量方法很多，如红外三角法、超声波时差+速度法等。

但无论采用何种方式，激光避障的精度、反馈速度、抗干扰能力和有效范围都明显优于红外和超声波。

但需要注意的是，无论是超声波还是红外，还是激光测距，这里都只是一维传感器，只能给出距离值，无法完成对真实三维世界的感知。当然，由于激光束极窄，可以利用多束激光同时形成阵列雷达。近年来，这项技术逐渐成熟，主要应用于自主汽车上，但由于体积庞大、价格昂贵，不适合用于无人机。

视觉回避：

解决机器人如何“看”的问题，即大家庭经常听到的计算机视觉。它是基于如何从二维图像中获取三维信息，从而了解我们生活的三维世界