無(wú)人機(jī)避障技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r如何？

隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)在軍事、民用和商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。然而，無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中面臨的避障問(wèn)題一直是一個(gè)難題。避免與障礙物碰撞是無(wú)人機(jī)安全飛行的關(guān)鍵，因此研究無(wú)人機(jī)避障技術(shù)至關(guān)重要。本文將介紹無(wú)人機(jī)避障技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r。

無(wú)人機(jī)避障技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r從感知障礙物階段、繞過(guò)障礙物階段到場(chǎng)景建模和路徑搜索階段，分為三個(gè)階段1。

感知障礙物階段：無(wú)人機(jī)只能是簡(jiǎn)單地感知障礙物。當(dāng)無(wú)人機(jī)遇到障礙物時(shí)，能快速地識(shí)別，并且懸停下來(lái)，等待無(wú)人機(jī)駕駛者的下一步指令。

繞過(guò)障礙物階段：無(wú)人機(jī)能夠獲取障礙物的深度圖象，并由此精確感知障礙物的具體輪廓，然后自主繞開障礙物。

場(chǎng)景建模和路徑搜索階段：這三個(gè)階段其實(shí)是無(wú)人機(jī)避障技術(shù)的作用過(guò)程。從無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)障礙物，到可以自動(dòng)繞開障礙物，再達(dá)到自我規(guī)劃路徑的過(guò)程。

一、傳統(tǒng)無(wú)人機(jī)避障技術(shù)

傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)主要是通過(guò)遙控器控制飛行器避開障礙物。這種方法需要飛行員對(duì)周圍環(huán)境有較好的認(rèn)知，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)障礙物并進(jìn)行避讓。這種方式的缺點(diǎn)是需要人工干預(yù)，而且在復(fù)雜的環(huán)境中難以實(shí)現(xiàn)。

二、基于傳感器的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)

基于傳感器的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)是利用傳感器感知周圍環(huán)境，將感知到的信息傳輸給飛行控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自主避障。傳感器主要包括紅外傳感器、激光雷達(dá)、超聲波傳感器、視覺(jué)傳感器等。這些傳感器能夠感知周圍環(huán)境的障礙物，將感知到的信息傳輸給飛行控制系統(tǒng)，飛行控制系統(tǒng)根據(jù)這些信息進(jìn)行飛行控制，從而實(shí)現(xiàn)自主避障。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)自主避障，不需要人工干預(yù)，缺點(diǎn)是傳感器成本較高，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較差。紅外線的應(yīng)用我們并不陌生：從電視、空調(diào)的遙控器，到酒店的自動(dòng)門，都是利用的紅外線的感應(yīng)原理。而具體到無(wú)人機(jī)避障上的應(yīng)用，紅外線避障的常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)方式就是“三角測(cè)量原理”。

紅外感應(yīng)器包含紅外發(fā)射器與CCD檢測(cè)器，紅外線發(fā)射器會(huì)發(fā)射紅外線，紅外線在物體上會(huì)發(fā)生反射，反射的光線被CCD檢測(cè)器接收之后，由于物體的距離D不同，反射角度也會(huì)不同，不同的反射角度會(huì)產(chǎn)生不同的偏移值L，知道了這些數(shù)據(jù)再經(jīng)過(guò)計(jì)算，就能得出物體的距離了。

三、基于深度學(xué)習(xí)的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)

隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于深度學(xué)習(xí)的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)也逐漸被應(yīng)用?；谏疃葘W(xué)習(xí)的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)主要是利用深度學(xué)習(xí)算法對(duì)傳感器感知到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)自主避障。這種方法不需要人工干預(yù)，能夠適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，并且具有良好的魯棒性。缺點(diǎn)是需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和計(jì)算資源。圖像識(shí)別技術(shù)已經(jīng)取得了令人矚目的成就，現(xiàn)在，它有望為無(wú)人機(jī)帶來(lái)更加智能的飛行體驗(yàn)。無(wú)人機(jī)自主避障一直是無(wú)人機(jī)領(lǐng)域中的一個(gè)重要問(wèn)題，因?yàn)樗梢蕴岣邿o(wú)人機(jī)的安全性和可靠性。采用圖像識(shí)別技術(shù)，無(wú)人機(jī)可以感知周圍的環(huán)境，并且在遇到障礙物時(shí)主動(dòng)避讓。

四、未來(lái)無(wú)人機(jī)避障技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

未來(lái)的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)將會(huì)繼續(xù)向深度學(xué)習(xí)技術(shù)發(fā)展。同時(shí)，無(wú)人機(jī)避障技術(shù)將會(huì)更加注重對(duì)環(huán)境的感知能力和適應(yīng)性，以實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的避障。此外，無(wú)人機(jī)避障技術(shù)將會(huì)與其他技術(shù)相結(jié)合，如SLAM技術(shù)、多傳感器融合技術(shù)等，共同實(shí)現(xiàn)更加智能化的無(wú)人機(jī)避障。

總之，無(wú)人機(jī)避障技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，未來(lái)的發(fā)展前景也十分廣闊。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，相信無(wú)人機(jī)避障技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟，為無(wú)人機(jī)的安全飛行提供更加堅(jiān)實(shí)的保障。