11、无人机飞行控制与通信：技术详解与应用

无人机飞行控制与通信：技术详解与应用

1. 无人机安全与避障系统

无人机在国家空域的常规运行面临诸多挑战，其中碰撞避免或感知与规避（SAA）能力被认为是最重大的挑战之一。为实现无人机的避障功能，提出了两种架构：
- 完全基于一个或多个非合作信息源（如雷达和EO传感器）集成的系统。
- 利用混合源信息（如合作和非合作信息源）的系统。

由于使用了多个传感器，因此采用了适当的数据融合技术，其中最著名的是卡尔曼滤波器。此外，可靠且冗余的安全系统，如降落伞，对于降低人员或财产受损风险至关重要。安全是通过持续的危险识别和风险管理过程，将危害风险降低并维持在可接受水平的状态。

2. 无人机相机与视频技术

2.1 机器视觉面临的挑战

使用机器视觉时面临以下关键挑战：
1. 需妥善考虑机载环境中不可预测的光照和大气条件。
2. 有效补偿图像抖动和传感器自身运动。
3. 在无人机上实时处理高分辨率图像数据。
4. 提取适当的态势感知信息并确定合适的避障策略。

2.2 无人机数据采集的应用

无人机数据采集在多个行业中是一种有效的工具，其重要应用包括：
|应用领域|具体应用|
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|土地测量数据|开发与规划、洪水风险分析、采石场/库存堆体积计算、海岸侵蚀监测|
|农业调查数据|作物健康监测、多光谱成像、物种识别|
|林业调查数据|疾病监测、物种计数|
|检查调查数据|建筑物屋顶调查、河岸/河道调查、道路和铁路网络基础设施检查|

2.3 传感器类型