无人机都可以悬停吗现在(无人机可以悬停吗)

seosqwseo3个月前 (07-01)测评日记46

一、无人机倒着飞能避障吗

无论是飞哥、电工或是阿岛,之所以能成为无人机飞手中的老司机,经验都是从炸机中积累出来的。即使有了“机器视觉”,让无人机有了避障能力,所起到的作用也只是降低我们炸机的机会而已,并不是完全避免炸机。

以往无人机的视觉避障,大的限制就是大部份都只有前向的避障。尽管无人机在往前飞时能探测到障碍物,但倒飞或侧向刷锅时,仍然有可能碰撞炸机。

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所以,当全新的 Mavic 2有了全向避障,是不是就能实现永不炸机了呢?不是的。

接下来,且听飞哥为你揭开“无人机视觉”的秘密。

【永不炸机?不存在的】

无人机的感知能力,其实会受很多客观因素的影响。以大疆无人机为例,Mavic Air或 Mavic 2主要采用的是双目视觉测距,它就像人类的双眼,通过两台相机拍摄的画面,计算两者的视角差距,从而判断障碍物的距离。

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但是,因为双目相机其实就是普通的相机,所以在能见度不足的情况下,双目相机捕捉不到足够的光线,基本上就是瞎了,更谈不上进行避障了(上图)。所以在大雾、黑夜、或是亮度不足的室内飞行时,视觉系统其实是并不能协助你避障的。

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除了亮度之外,障碍物如果是完全没有纹理的物体(例如一面白墙,如上图),视觉系统也是很难测距的,很容易导致避障失效。

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此外,如果障碍物的体积太小或者透光,视觉系统一样也帮不了你。所以如果你在飞行时遇上高架电缆、吊索(上图)、风筝线、铁丝网、甚至是玻璃窗等,一样都可以让你炸机。

没有完美的避障方式,不同方式的视觉系统都有它的优缺点。例如 Mavic 2向上的视觉系统,采用的是红外线 TOF技术,它与前面的双目视觉刚刚相反,在夜晚或者没纹理的情况下可以正常运作,但在大白天偏偏就有机会被阳光干扰,导致避障失败。

所以奉劝大家,即使你的无人机有了全向视觉避障,也不要以为可以无所顾忌地*飞了;通过视觉技术实现的避障,是不足以保你永不炸机的。

【无人机为什么需要视觉?】

既然如此,那为什么大疆等厂商,仍然要往无人机上堆砌视觉传感器呢?

早的无人机,只能通过卫星定位系统(GPS)来定位,以此稳定机身。但 GPS系统容易受到干扰,特别是容易受到天气或场地限制,稳定性不高;所以数年前的无人机,飞行和悬停的稳定性和*控性都会差强人意一些。

但现在,无人机引入了机器视觉后,稳定性就有了巨大的提升。

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一般的无人机相机并没有测距能力,即使障碍物距离不同(上图左),但相机拍出来就只是一个平面(上图右),无法分辨障碍物的远近。

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但带有双目立体相机的新型无人机,就能测出障碍物的距离(上图右方的红线),然后通过不同点的距离数据,勾划建筑的形状,从而建构立体的环境地图(上图右方白色的立方体),看懂四周环境,从而判断自身的所在位置。

我们不妨把无人机的视觉系统,当作是支撑无人机悬空的支架。支架越多,飞行越牢固,无人机就能飞得越稳定,越不容易跟着风飘走。

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这就是所谓的“机器视觉”(上图):无人机知道自己和障碍物的距离之后,不但能实现避障和绕障,而且每一厘米的移动,都能被视觉系统感知,提供细致而精准的手感,让用户能更加随心所欲地爽飞。

【全向视觉的作用】

Mavic 2为什么需要全向视觉?因为它除了为无人机了提供全方位的辅助避障功能外,更重要的是提供了更精准的定位能力,让无人机更容易控制。

无人机在飞行时,很多时候都会受到不同的干扰(例如 GPS定位错误、墙壁没纹理等等),这时部份传感器就会不可避免的出现异常数据。如果只有 GPS或单一的视觉传感器,无人机就可能因此而*飘、甚至炸机。

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但在全向视觉系统下,即使有部份传感器无**常工作,无人机依靠其他方向的视觉传感器的协助,依旧能实现稳定悬停(上图)。

此外,多角度的传感器能收集更多的环境信息,系统把不同的数据进行比对和验证,就能筛选出更可靠的数据,从而实现更稳定的飞行。

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以上图为例,无人机向前的视觉系统和侧向的视觉系统,都能同时提供高度变化数据,即使其中一个的数据受到干扰,但经过比对就能得出精确的数据。

通过全向的视觉传感器协助,Mavic 2就能达到如此的稳定和精准。

【全向视觉的作用】

现阶段的无人机视觉技术,并不能在无人机身上架起隐形的保护罩;它更是像把眼睛给了无人机,让它像人类一样能“看懂”四周的事物、估算自己身处的位置,并让无人机在空中更容易受控制。

所以,今天的无人机能做到普通人都能简单上手,并不是一朝一夕就达到的,这背后其实是经过无数个工程师废寝忘食的研究。作为用户的我们,也更应该做一个负责任的飞手,飞行时多注意四周围境,切不可麻痹大意,过渡依赖避障技术,造成不必要的安全隐患。

二、无人机如何悬停

悬停的就是将无人机固定在预设的高度位置与水平位置上,也就是一组三维座标,空间中只有三维才能定位。然而,无人机是如何知道自己的位置的呢?说起来也很简单,高度一般是通过超声波传感器(测量与地面的距离)或者是气压计(高度会影响大气压的变化)来测量的,而水平位置的座标则由GPS模块来确定。当然,GPS也可以提供高度信息,但对于主流的无人机来说,更倾向于使用气压计,因为低成本的GPS的数据刷新率太低,在高速运动的时候数据滞后会导致无人机高度跌落。

三、无人机可以悬停吗

完全可以的。自动悬停的就是将无人机固定在预设的高度位置与水平位置上,也就是一组三维座标,空间中只有三维才能定位。然而,无人机是如何知道自己的位置的呢?说起来也很简单,高度一般是通过超声波传感器(测量与地面的距离)或者是气压计(高度会影响大气压的变化)来测量的,而水平位置的座标则由GPS模块来确定。当然,GPS也可以提供高度信息,但对于主流的无人机来说,更倾向于使用气压计,因为低成本的GPS的数据刷新率太低,在高速运动的时候数据滞后会导致无人机高度跌落。除了GPS模式来定位外,无人机还有一种“姿态模式”,依靠的是内部的IMU(惯性测量单元,实际上就是一组陀螺仪+加速度计传感器)来识别自身的飞行状态和相对位移,凭借飞控员的手动*作,让它到达预定位置进行悬停。(俊鹰无人机)

四、无人机能不能在月球悬停

是的,无人机不能在月球悬停。

月球没有空气,所以是现代流行的螺旋桨无人机是不能飞起来的。需要设计专业的火箭推进系统。

拓展:

无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“U**”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置*纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地*作。与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;在航拍、农业、植保、微型**、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、**拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

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