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全面解析:12種頂級防撞旋翼無人機及其避障功能

帶有障礙檢測和避免碰撞傳感器的無人機在消費和專業領域都越來越普遍。今年,我們有很多采用防撞技術的無人機。這種障礙物檢測和回避技術始于傳感器檢測無人機前方的物體?,F在,來自DJI,Kespry,Walkera,Yuneec和其他公司的最新無人機具有前,后,下和側面避障傳感器。

在收集本文素材時,只有2架無人機,它具有障礙物檢測的所有6個方向。

在這篇最新文章中,以障礙物檢測和防撞技術快速瀏覽了頂級無人機。還將為您簡要概述所使用的障礙物檢測傳感器的類型,包括有關軟件算法和SLAM技術的信息,這些信息用于解釋傳感器正在掃描的圖像。

如果您想創建自己的DIY避撞系統,也有鏈接和信息。令人驚訝的是,無人機制造商不僅僅使用一種障礙物檢測傳感器。

我們看到立體視覺,單眼視覺,超聲波,紅外,飛行時間和激光雷達傳感器被用來檢測和避開障礙物。制造商將這些各種傳感器融合在一起,以創建障礙物檢測和避免碰撞系統。

一、12種頂級障礙無人機

下面的避障無人機包含從1到6個方向的避障技術。(DJI-大疆、walkera-華科爾、Yunees-昊翔、Autel-道通,皆為中國公司。Skydio,Kespry為美國公司)

(1)Skydio 2(new)

(2)Kespry 2。

(3)DJI Mavic Air。

(4)Walkera Vitus。

(5)DJI Mavic Pro。

(6)DJI Mavic 2 Pro&Zoom。

(7)Yuneec H / H Plus。

(8)DJI Phantom 4 Pro。

(9)Walkera Voyager 5。

(10)DJI Matrice 200。

(11)DJI Inspire 2。

(12)Autel Evo。

如您所見,DJI是領先的消費者和專業無人機制造商,在70%的市場中占據領先地位,在避障無人機方面也處于領先地位。

為了比較以上所有無人機,全新的Skydio 2和DJI Mavic Pro 2和Mavic 2 Zoom具有最好的避障系統。

Skydio 2僅在2019年10月發布。它具有重疊的視覺感應,意味著它具有完整的障礙物檢測功能。它使用超級魚眼鏡頭實現360°視覺,實現真正的全向視覺,包括障礙物上方和下方的檢測。Skydio 2專為跟蹤人物和主題而設計。

Mavic 2在無人機的所有6個側面都具有障礙物檢測功能。Mavic 2還可在其前方或后方的障礙物周圍飛行。有關Mavic 2障礙物感應系統的更多信息,請參見下方。2018年8月發布的DJI Mavic Pro 2和Mavic 2 Zoom具有新的相機和出色的穩定性。單擊上面的鏈接觀看這些最新的DJI Mavic 2四軸飛行器的視頻。

次佳的是DJI Phantom 4 Pro擁有的避障系統。它具有5個方向的障礙物感測和4個方向的避障功能,非常出色。它還具有許多智能飛行模式,超穩定性和頂級4k攝像頭。

DJI Mavic Air在2018年1月發布,是在小型無人機上最好的障礙物檢測和避免碰撞方法之一。它具有3個避免碰撞的方向,即向前,向后和向下感應。這種感覺和避免系統是最早使用小型無人機來檢測障礙物然后圍繞目標飛行的系統。Mavic Air具有出色的創新技術,是一款出色的小型無人機。您可以在此處閱讀完整的Mavic Air評論。下面,我將詳細解釋Mavic Air障礙物檢測和避免碰撞技術,以及上面的其他無人機。

二、防撞無人機的好處

帶有防撞系統的無人機有很多優點和好處。

1、安全放心的飛行和降低風險

每個人都想要更少的無人機墜毀。對于無人機所有者來說,在飛行中很容易被帶走。如果松開軸承或集中力,您很容易向后或向側面飛入物體。甚至有可能飛向障礙物,尤其是在遠距離飛行時。幾乎所有無人機都具有第一人稱視角,可將視頻從無人機攝像機傳輸回遙控器,智能手機或平板電腦。但是,可能會丟失此視頻傳輸。

如果您在視線范圍內飛行得很好,并且沒有避開障礙物,就不可能在沒有視頻傳輸的情況下安全地飛回家。按下返回首頁按鈕是唯一的選擇,但是如果您沒有避開障礙物,它很可能會崩潰。無人機從許多角度拍攝令人驚嘆的電影,因而在許多公共場所和活動中使用。不幸的是,發生了一些不好的事故。人們在音樂會或體育賽事上應該是安全的,因此在這些賽事上必須避免碰撞的無人機。

如今,最新的頂級無人機擁有4k攝像機和精美拍攝功能。許多人都想擁有一架無人駕駛飛機,但對墜機感到恐懼。如果無人駕駛飛機撞到樹上,那是很糟糕的,但是如果撞到人,騎自行車的人或汽車上,那將是災難性的,而且非常尷尬。許多人擔心,他們的第一趟航班會墜毀,以免購買到東西。

借助障礙物檢測以及當今無人機上的許多安全功能,我們應該看到更多的人開始將無人機作為業余愛好或職業來使用。無人機有如此之多的巨大用途,甚至還有待實現。

2、在室內飛行

如今,大多數無人機都采用北斗、GPS和GLONASS衛星導航系統進行飛行,以準確知道其位置并穩定飛行。在開放空間中進行戶外飛行很容易。最大的挑戰是在室內飛行,無人機在室內飛行有很多很好的用途。

我們看到工廠和倉庫希望以多種方式使用無人機,例如檢查,盤點庫存和物流。

在室內飛行比較困難。更少的空間和更多的障礙是最大的問題。許多無人機需要飛行員手動在室內飛行。借助避障傳感器,這將使無人機在室內自主導航。

3、降低保險費用

確保專業的空中攝影或多光譜無人機的成本可能很高。搭載昂貴相機設備的多旋翼飛行器的最高價格可能高達5萬美元。對于這些無人駕駛飛機,必須購買保險并且保險費用高昂。擁有帶有障礙物檢測防撞系統的無人機將降低這些保險成本。

4、未來–安全的自動無人機運送包裹

無人駕駛飛機將與我們同在,我們將展望未來無人機將自動將包裹,藥品和比薩餅運送到我們家的未來。要實現這一目標,有許多挑戰需要克服。毫無疑問,無人機將需要100%安全。他們將需要完美地避免移動和文具障礙。

三、避障傳感器

各種無人機單獨或組合使用以下避障傳感器;

1、Stereo Vision-立體視覺。

2、Ultrasonic (Sonar)-超聲波(聲納)。

3、Time of Flight-TOF是飛行時間(Time of Flight)技術的縮寫,即傳感器發出經調制的近紅外光,遇物體后反射,傳感器通過計算光線發射和反射時間差或相位差,來換算被拍攝景物的距離,以產生深度信息,此外再結合傳統的相機拍攝,就能將物體的三維輪廓以不同顏色代表不同距離的地形圖方式呈現出來。()

4、Lidar-激光雷達

5、Infrared-紅外線。

6、Monocular Vision-單眼視覺。

四、什么是障礙物檢測和避免碰撞技術 

對于無人駕駛飛機,汽車或機器人而言,要檢測物體然后采取行動來避免障礙物(無論是停在物體上還是在物體上方),涉及到許多復雜的技術,這些技術共同作用以創建一個集成系統。這需要許多不同的傳感器,軟件編程,其中包括數學建模,算法,機器學習和SLAM技術的各個方面。讓我們快速看一下這些各種技術。

1、傳感器融合

傳感器融合是一個過程,通過該過程可以“融合”來自多個不同傳感器的數據,以計算出超出僅由任何一個傳感器確定的結果。傳感器融合是數據融合的子類別,也稱為多傳感器數據融合或傳感器數據融合。許多DJI無人機將各種傳感器組合到防撞系統中。

傳感器融合的另一個領域是在精密農業中使用無人機上的多光譜傳感器。多光譜遙感成像技術使用綠色,紅色,紅色邊緣和近紅外波段來捕獲農作物和植被的可見圖像和不可見圖像。

這些各種避障傳感器將數據反饋給運行障礙檢測軟件和算法的飛行控制器。飛行控制器具有許多功能。其中之一是處理由障礙物檢測傳感器實時掃描的周圍環境的圖像數據。

2、避障算法

避障算法是計算來自各種傳感器的數據時要遵循的過程或一組規則。該算法是詳細的逐步指令集或公式,用于解決檢測所有類型的運動或靜止物體的問題。

取決于算法,它將能夠比較來自存儲的對象參考圖像的實時數據,甚至可以基于這些圖像。

有許多可用于避障的技術,包括算法如何處理數據。最佳技術取決于特定的環境,并且對于工廠中的防撞無人機和機器人而言是不同的。

這是一個不錯的網頁,其中介紹了避障技術。它為您提供了一種用于以非常簡單的方式檢測對象的技術的技巧。

該算法非常重要。您可能擁有最好的障礙物檢測傳感器,但是如果軟件和算法編寫不當,那么來自傳感器的數據將不會被錯誤地解釋,從而導致飛行錯誤和無人機墜毀。

3、SLAM技術用于檢測和避免障礙

當涉及到無人機,汽車和機器人來檢測和避開障礙物時,同時定位和制圖或SLAM是一項極為重要的技術。

SLAM是一個過程,機器人或設備可以通過它創建周圍環境的地圖,并在該地圖上實時正確地定向自己。這并非易事,SLAM目前處于技術研究和設計的最前沿。

SLAM技術的工作原理是首先建立其環境的預先存在的地圖。諸如無人機或機器人之類的設備已使用預先存在的地圖進行了編程。然后,當機器人或無人駕駛飛機在環境中移動時,會對此地圖進行完善。

這項技術的真正挑戰是準確性。當機器人或無人駕駛飛機在其空間中移動時,必須不斷進行測量,并且技術必須考慮到設備移動和測量方法不準確所帶來的“噪音”。

SLAM是令人著迷的技術,您可以在標題為“什么是SLAM技術”的文章中閱讀有關它的更多信息。無人機中的許多障礙物檢測和避免技術都使用SLAM的某些部分。單眼視覺就是這樣一種技術。

4、完全避障系統–飛行控制器

一旦檢測到物體,每架無人機的操作會有細微的差別。傳感器掃描周圍環境并將該信息反饋給飛行控制系統,該系統將控制避障算法。然后,飛行控制器將根據對算法中可視數據的解釋來引導無人機,無論是在障礙物上方,上方飛行還是懸停在障礙物前方。

5、障礙物檢測以跟蹤和跟蹤對象

這些障礙物檢測傳感器不僅可以檢測物體并在其周圍導航,還可以防止撞到障礙物而做更多的工作。上面列出的所有無人機都將其視覺傳感器與高級圖像識別算法一起使用,以使四軸飛行器能夠識別和跟蹤物體。這些障礙物檢測傳感器和算法可以檢測人員,車輛,動物和許多其他物體。

在DJI無人機上,該技術被稱為ActiveTrack,具有以下選擇

跟蹤–跟隨對象的后面或前面,自動避開障礙物。

輪廓–以各種角度與對象并排飛行以獲取對象的輪廓照片。

聚光燈–飛機幾乎在任何地方飛行時,都要對相機進行主體訓練。

Phantom 4和Mavic下方的超聲波傳感器使這些無人機可以在地形跟隨模式下跟蹤地面?;旧?,這些無人機會自動停留在離地面相同的高度。

五、防撞傳感器如何工作

接下來,我們簡要說明每個障礙物檢測傳感器的工作原理。我們具有與立體視覺,紅外,激光雷達,ToF,超聲波和單眼視覺傳感器有關的更多文章和視頻的鏈接。

1、立體視覺傳感器,用于避障

立體視覺的工作方式與人類視覺中的3D感應類似。立體視覺是對深度信息的計算,它是將來自兩臺攝像機的二維圖像組合在稍微不同的視點上。

它從識別與多個攝像機觀察到的物理場景中相同點的圖像像素開始。然后可以使用來自每個攝像機的射線通過三角測量來建立點的3D位置。

識別出的對應像素越多,可以通過一組圖像確定的3D點就越多。相關立體方法嘗試獲取立體圖像中每個像素的對應關系,從而導致每個立體圖像生成數以萬計的3D值。

DJI使用立體視覺避免無人機前部的障礙物。他們還在無人機下方結合了立體視覺和超聲波傳感器。

Centeye RockCreek視覺傳感器

Centeye已開發出一種基于視覺的系統原型,該系統可以使小型無人機既可以在沒有GPS的情況下懸停在原地,又可以避免與附近障礙物的碰撞。該系統在“納米”無人駕駛飛機(UAV)上進行了測試,該無人機重約1盎司,可以放在人的手掌中。它使用Centeye RockCreek?視覺芯片。

2、用于探測物體的超聲波傳感器(聲納)

一個超聲波傳感器發出的高頻的聲音脈沖,然后倍花費的聲音的回波多久反射回來。超聲波傳感器有2個開口。這些開口中的一個發射超聲波(就像一個微型揚聲器),另一個開口接收超聲波(像一個微型麥克風)??諝庵械囊羲偌s為每秒341米(1100英尺)。超聲波傳感器使用此信息以及發送和接收聲脈沖之間的時間差來確定到對象的距離。它使用以下數學方程式:

距離=時間x聲速/ 2

時間=發射超聲波與接收超聲波之間的時間

您將此數字除以2是因為聲波必須傳播到對象并返回

大多數無人機使用無人機底部的超聲波傳感器來檢測地面并用于地形跟隨模式。超聲波用于許多不同的領域。超聲波設備用于檢測物體并測量距離。超聲成像或超聲檢查通常用于醫學中。在產品和結構的非破壞性測試中,超聲波用于檢測不可見的缺陷。超聲波在清潔,混合和加速化學過程方面有許多工業用途。蝙蝠和海豚等動物使用超聲波來定位獵物和障礙物。

術語聲納用于用來生成和接收聲音的設備。聲納系統中使用的聲頻從非常低的次聲到極高的超聲不等。

3、HC-SR04超聲波傳感器

HC-SR04超聲波傳感器可利用聲納來確定像蝙蝠那樣的方式的對象的距離。它以易于使用的包裝提供出色的非接觸范圍檢測,具有高精度和穩定的讀數。從2厘米到400厘米或1英寸到13英尺。HC-SR04的操作不受陽光或諸如Sharp測距儀之類的黑色物質的影響(盡管聲學上柔軟的物質,如布料可能很難檢測到)。它帶有超聲波發射器和接收器模塊。

您可以在此處閱讀HC-SR04超聲波傳感器的完整指南。

4、飛行時間(ToF)傳感器,可避免碰撞

甲時間-飛行照相機包括一個透鏡,集成光源,傳感器和接口。它能夠同時捕獲圖像中每個像素的深度和強度信息,從而以高幀頻實現極快的速度。ToF傳感器獨立捕獲深度,從而允許使用相對簡單的避障算法。ToF相機也非常準確。飛行時間也稱為“ Flash Lidar”,但不應將此技術與Lidar混淆,我將在后面進行討論。

ToF攝像機使用脈沖或連續波光源照亮包括對象在內的整個場景,然后觀察反射光。它測量脈沖從發射器到物體然后在反射物體后返回的時間。因為光速是已知的,所以可以輕松計算到障礙物上所有點的距離。根據這些計算,結果是一個3D深度范圍圖,該圖是在一個區域或場景的單次拍攝中創建的。它是捕獲3D信息的最快技術。該科爾維圖斯是使用TOF避免碰撞上前方傳感器,左,他們最新的口袋大小的四軸飛行器的右手邊。

AMS ToF障礙物檢測傳感器

用于障礙物檢測和避免碰撞的AMS ToF傳感器基于專有的SPAD(單光子雪崩光電二極管)像素設計和具有非常窄的脈沖寬度的時間數字轉換器(TDC)。它們可以測量實時直接時間飛行的一個VCSEL(激光)發射器的紅外線從物體反射的光線。

AMS的這種低功耗飛行時間傳感技術使主機系統能夠以很高的速度準確地測量距離。精確的距離測量可用于各種應用,包括存在檢測,用戶面部識別和高級相機。

AMS傳感器在其ToF傳感器中使用復雜的直方圖數據和智能軟件算法,具有以下功能:

能夠檢測并消除蓋玻片的影響。

不受蓋板玻璃反射引起的污跡和串擾的影響。

容納較大的間隙。

保持精確的距離檢測,不受物體的顏色,反射率和紋理的影響。

可以測量視野中距多個物體的距離。

5、用于障礙物檢測的紅外傳感器

紅外(IR)障礙物檢測傳感器根據紅外反射原理工作,以檢測障礙物。紅外避障傳感器主要由紅外發射器,紅外接收器和電位計組成。根據物體的反射特性,如果沒有障礙物,則所發射的紅外線會隨著其傳播的距離而減弱并最終消失。如果有障礙物,當紅外線遇到障礙物時,光線將被反射回紅外線接收器。然后紅外接收器檢測到該信號并確認前方有障礙物。

為防止IR傳感器被可見光所混淆,紅外探測器使用特定的紅外頻率,該特定頻率的紅外信號是由發射器產生,由物體反射,然后由接收器拾取的。匹配兩個設備(發射器和接收器)以獲得最佳靈敏度。沒有物體時,紅外線接收器不會接收信號。當前方有物體會阻擋紅外光,然后將紅外光反射回接收器。

(1)夏普GP2Y0A02YK0F紅外距離傳感器

Sharp GP2Y0A02YK0F使用反射的紅外光束測量6到60英寸(20 – 150厘米)范圍內的距離。通過使用三角測量來計算測得的距離,該傳感器可以提供一致的讀數,而不受表面反射率,工作時間或環境溫度的影響較小。

Sharp GP2Y0A02YK0F輸出與到反射物體的距離相對應的模擬電壓。您可以在此處閱讀有關此夏普紅外距離傳感器的更多信息。

(2)Arduino納米板和紅外避障傳感器模塊

學習障礙檢測的一種非常流行的方法是使用Arduino Nano電子板和IR避障傳感器。

6、激光雷達用于障礙物檢測

激光雷達傳感器通過測量短激光脈沖從傳感器到物體再返回所需的時間來計算距離并檢測物體,并根據已知的光速計算距離。范圍最廣的傳感器,例如在Google無人駕駛汽車中使用的Velodyne激光雷達傳感器,將多個激光/檢測器對(最多64個)組合成一個傳感器,每個都能以20 kHz的頻率脈動。這樣一來,每秒最多可測量130萬個數據點。

不同的應用程序對數據質量有不同的要求。但是,對于最可靠的物體檢測,絕對需要大量數據,這使得激光雷達傳感器非常適合障礙物檢測。無人機上的激光雷達傳感器有很多用途,您可以在此處進一步了解無人機上的激光雷達傳感器。

Kespry 2.0商業無人機使用激光雷達傳感器來檢測和避開障礙物。

LeddarTech Vu8 LiDAR傳感器 

所述LeddartTech Vu8是一個緊湊的固態激光雷達,其在八個獨立的段提供了高度精確的多目標檢測。僅重75克的Vu8激光雷達傳感器可以檢測到700英尺(215米)范圍內的障礙物。Vu8使用固定的激光光源,與任何掃描LiDAR解決方案相比,它大大提高了傳感器的耐用性和成本效益。Vu8傳感器非常適合駕駛員輔助,半自動和自動駕駛車輛(如無人機,卡車,用于建筑和采礦的重型設備,穿梭車,公共汽車和其他公共交通工具)中的導航和避免碰撞應用。新型Vu8傳感器產品也將極大地受益于諸如要求更長距離和廣闊視野的高級交通管理系統(ATMS)之類的應用。

7、Monocular Vision-單眼視覺

單眼傳感器通過單鏡頭相機捕獲圖像。它是從單個靜止圖像進行3D深度重建。深度感知是從三個維度看事物并判斷距離的能力。作為人類,我們在查看圖像時會使用深度提示來確定物體之間的距離。這些深度提示可以是雙目或單眼的。

深度提示也稱為“圖片深度提示”,其中有很多。單眼提示的一個示例是線性透視。在遠處的鐵軌照片中,鐵軌的平行線似乎匯合在一起。這給了我們距離的視覺視角。另一個示例是查看兩個相同的對象時。即使對象的大小相同,距離較遠的對象也會顯得較小。同樣,單眼提示的另一個示例是,距離越遠的對象在圖像上方出現越高,并且越靠近地平線。單眼相機非常流行且便宜。用于解釋圖像數據的算法使單眼視覺相機能夠創建3D圖像,確定物體之間的距離并檢測障礙物。

在一個非常簡單的解釋中,該算法將單眼視覺相機傳感器捕獲的圖像與其圖像深度提示進行比較。這聽起來很簡單。然而,使用單眼視覺相機實現障礙物檢測需要一些出色的研究。

無人機單眼相機

派諾特AR 2.0無人機有2個單眼相機。一個朝前,另一個朝下。實際上,大多數無人機都配備了單眼相機。但是,幾乎所有的無人機都不使用單眼相機來檢測和避開障礙物。

但是,許多研究人員正在使用諸如Parrot AR 2.0無人機等單眼相機通過機器學習算法實時檢測物體。這是另一篇有關視頻的文章,其中使用Parrot AR無人機2.0單眼相機使用單眼視覺檢測并避免障礙物。

六、頂級無障礙無人機

讓我們從當今市場上一些最流行和最新的帶有防撞系統的無人機開始。

注意:如果您購買的任何帶有障礙物檢測和避免碰撞功能的無人機,請閱讀手冊,因為在某些模式下可能會關閉避障功能,或者在光線或環境等條件不適合特定的避障傳感器的情況下,避障功能將無法使用。

這是2個示例,其中避障技術可能不起作用。在惡劣的照明條件下,回避障礙物可能無法正常工作。某些智能模式(例如Mavic上的運動模式,障礙物感應)已關閉。

1、DJI Skydio 2無人機具有障礙物檢測和防撞功能

Skydio 2無人機是市場上最新的具有障礙物檢測和防撞技術的無人機。它使用超級魚眼鏡頭可實現360°視角,從而使Skydio 2真正的全方位障礙物檢測包括上下。

Skydio 2專為跟蹤人和物體而設計。

這款無人機還具有出色的跟蹤追蹤技術,并配備了出色的攝像頭,可讓您以60 fps的HDR品質拍攝令人驚嘆的4k視頻。

Skydio 2通過其12 MP HDR攝像機捕獲超清晰的照片。Skydio 2包括許多智能拍攝和拍攝模式,包括Dronie,懸停,角度跟蹤,軌道和電纜凸輪。

該Skydio 2制造并在美國的支持。這是一個真實的美國成功故事。Skydio的創始人是麻省理工學院的頂尖技術研究生。在2009年,他們開創了自主無人機技術。麻省理工學院畢業后,他們幫助啟動了名為Project Wing的Google無人機交付計劃。Skydio成立于2014年,并于2018年推出了Skydio R1。

現在,在2019年,我們將推出其最新的創新無人機Skydio 2。

具備創新頂級技術的Skydio 2

Skydio 2是其前身在技術上的一次重大飛躍。它的飛行時間為23分鐘,非常輕巧,僅重27.3盎司(775克)。它可以以每小時36英里(58公里/小時)的速度飛行。它的最大吊頂服務高度為15,000英尺,這非常了不起。它還具有2.17英里(3.5公里)的傳輸范圍。Skydio 2有3種飛行方式。您可以使用信標,智能手機上的應用程序或使用Skydio遙控器飛行。

(1)Skydio 2障礙物檢測技術 

對于障礙物檢測,Skydio 2利用來自六個x 200度彩色攝像機的45百萬像素的視覺感測。Skydio 2的視覺覆蓋范圍重疊,并且可以超高分辨率和極高清晰度看到各個方向的所有內容。

為了理解所有視覺數據并對這些視覺圖像做出反應,Skydio 2具有極其強大的處理能力。它使用NVIDIA Jetson TX2,這是目前最快,最節能的嵌入式AI計算設備。憑借256個GPU內核,它每秒可進行1.3萬億次操作。Skydio 2確實是飛行中的超級計算機。

(2)Skydio 2防撞技術

Skydio自主引擎了解Skydio 2周圍發生的事情,預測接下來會發生什么,并每秒做出多次智能決策。它使用6 x 4k攝像機構建周圍3D地圖,其中包括樹木,人,建筑物等。

通過了解您在做什么,應避免的障礙以及接下來將發生的事情,Skydio 2永遠不會迷失其主題。

(3)Skydio信標跟蹤

Skydio信標可為您提供無與倫比的出色GPS跟蹤。即使看不到你,它也會無處不在。該信標Skydio可以與Skydio應用結合使用或作為一個單獨的,獨立的設備。

與該應用程序一起使用時,Skydio 2不會受到手機WiFi范圍的限制,并且能夠使用信標的強大GPS信號來跟蹤其主題。

(4)Skydio 2相機

Skydio 2具有出色的攝像頭,它圍繞Sony的IMX577傳感器和RedDragon?QCS605設計。使用HDR,它能夠以每秒60幀的速度進行4k視頻播放。

Skydio 2具有專用的照片模式,可捕獲12張MP HDR照片,以提供多種拍攝選項,包括單張,間隔拍攝等。

這是一個視頻,向您展示了Skydio 2上的所有巨大功能,包括避免碰撞和跟隨我模式。這架無人機當然具有WOW因素。

2、Kespry 2.0防撞無人機

Kespry公司提供商業航空解決方案,例如采礦,電信,建筑,保險和屋頂等許多領域的檢查和測量。

他們的解決方案包括Kespry 2.0無人機,該軟件用于為客戶映射圖像并將其轉換為易于理解的數據。他們還為客戶將數據存儲在云中。

Kespry使用高分辨率攝像機(例如Sony UMC-R10C),該攝像機具有大型Exmor APS-C傳感器,可以捕獲20兆像素的詳細顏色,以精確計算體積,精確測量距離和角度,并安全地識別危險或損壞。

Kespry將每個攝像機配置為最大化特定作業類型的圖像質量。使用Kespry云中的攝影測量法對經過地理標記的高分辨率圖像進行處理。

然后使用攝影測量軟件創建單個正交影像,以提供高質量的地形圖,尺寸和體積數據以及豐富的業務洞察力。

Kespry 2.0防撞無人機

Kespry 2.0無人機使用LiDAR傳感器來避免障礙物,從而計算出飛行路線并自動飛行。Kespry沒有詳細介紹他們使用的激光雷達傳感器??傮w而言,如果您需要完整解決方案的商用無人機,則值得一看的是Kespry 2.0。

3、DJI Mavic 2 Pro和Mavic 2 Zoom障礙物感應無人機

2018年8月23日發布的全新Mavic 2 Pro和Mavic 2 Zoom可以感知6個方向的物體。Mavic 2四軸飛行器被稱為全方位障礙物感應,可以感應其左,右,上,下,前進和后退的物體。

現在,您會認為在所有6個側面都具有障礙物感應功能將為您提供完整的感應功能。不是這種情況。全向障礙物感應無法完全覆蓋四軸飛行器的整個360度圓周弧。但是,它無疑是市場上最好的障礙物感應無人機。有多旋翼無人機,其成本要高出10倍,而且沒有全方位感知障礙物。

(1)Mavic 2障礙物感應的工作原理

Mavic 2 Pro和Mavic 2 Zoom具有前進,后退,向下和橫向視覺傳感器,包括向上和向下的紅外傳感器。只要光線充足,這些都可以提供全方位的障礙物檢測。向前,向后和向下視覺系統的主要組件是六個攝像頭傳感器,分別位于Mavic 2 Pro和Mavic 2 Zoom的鼻子,后端和下側。側面視覺系統由2個攝像頭組成,Mavic 2四軸飛行器的每一側都有一個攝像頭。向上和向下紅外傳感系統的主要組件是位于Mavic 2無人機頂部和底部的2 x 3D紅外模塊。向下視覺系統和紅外感應系統使Mavic 2保持當前位置并非常精確地懸停在適當位置。視覺和紅外感應系統使Mavic 2可以在室內或無法獲得GPS信號的其他區域飛行。

(2)Mavic 2底部輔助燈

Mavic 2底部的輔助燈可在光線不足的情況下改善下視系統的視野。

(3)關于Mavic 2障礙物感應系統的注意事項

視覺和紅外感應系統無法正常工作或無法正常工作的原因和環境有很多。例如,視覺傳感器不會在黑暗或光線不足的情況下感知。反射或透明的表面也會對視覺和紅外傳感器造成困難。這不僅適用于Mavic 2,還適用于所有視覺系統。

(4)DJI Mavic 2 APAS系統

Mavic 2 Pro和Mavic 2 Zoom具有高級飛行員輔助系統(APAS)。Mavic 2 APAS系統使用戶可以向前和向后飛行,從而避免物體前后的障礙物。APAS將規劃一條適當的飛行路線,以自動避開這些障礙。

(5)Mavic 2 APAS功能

Mavic 2 APAS功能在使用智能飛行模式時會自動禁用,并在退出智能飛行模式后恢復。

僅在向前和向后飛行時才可用。它不適用于側向飛行。

如果Mavic 2無人機無法避開障礙物,它將徘徊在原地。

APAS可能在水或雪上無法正常運行。

Mavic 2 APAS在非常黑暗(

APAS在禁飛區或飛行限制中無法正常運行。

您可以在頂部Mavic 2 Pro和Zoom上進一步閱讀。這個Mavic 2文章包括簡短的評論,規格和出色的Mavic 2捆綁交易。

4、 DJI Mavic避障無人機

僅在2018年1月發布的新Mavic Air可以感知3個方向的物體。但是,其前向和后向視覺系統比其他無人機更智能。大多數無人機只會在感知到前方物體時才會懸停。Mavic Air能夠重新計算并實際上繞障礙物飛行。只有ii無法重新映射障礙物周圍的路線時,它才會懸停。

DJI Mavic Air具有前進,后退和向下視覺系統,可不斷掃描前方,后方和下方的障礙物。向前和向后視覺系統使Mavic Air可以通過繞障礙物飛行或懸停在前方來避免碰撞。

FlightAutonomy 2.0是DJIMavic Air傳感器,算法和高級VIO技術集成系統的名稱。這款FlightAutonomy能讓Mavic Air感知周圍環境,并根據感知采取行動。

一般而言,VIO或視覺慣性里程表技術融合了來自攝像頭和慣性傳感器(特別是IMU,陀螺儀和加速度計)的信息,從而無需依靠衛星導航系統即可準確估算設備位置。

(1)Mavic空氣避障傳感器

DJI Mavic Air在其強大的傳感器系統FlightAutonomy 2.0中使用了先進的VIO技術。它由一個主要的萬向攝像機,向前,向后,向下的雙視覺傳感器,向下的紅外傳感系統,IMU冗余和一組計算核心處理器組成。

這些傳感器一起收集來自周圍環境的信息,并將其傳輸到高性能處理器,以實現更精確的懸停和更好的飛行性能。

下視系統可幫助Mavic Air保持其當前位置。它可以非常精確地懸停在適當的位置。Mavic空中向下視覺系統還允許四軸飛行器在沒有GPS信號的室內或其他環境中飛行。

Downward Vision System的主要硬件組件是2個攝像機和一個3D紅外模塊。

(2)Mavic Air APAS系統

Mavic Air具有先進的先進飛行員輔助系統(APAS)技術。當您使用遙控器飛行時,Mavic Air APAS系統將使四軸飛行器能夠繞過其前方的障礙物。

換句話說,當您向前飛行時,Mavic Air會不斷掃描周圍的環境以尋找潛在的障礙物。如果Mavic Air偵測到物體或障礙物,它將不停地計算繞過障礙物的安全路徑。這是DJI其他無人機,Mavic Pro或Spark所沒有的全新技術。

如果無法計算或找不到安全路徑,它將停止并懸停在適當位置。

5、DJI Mavic Pro避障無人機

使用的障礙物檢測傳感器的類型;

視覺傳感器。

超聲波傳感器。

這款易于駕駛Mavic無人機的高科技產品具有兩個方向的障礙物檢測和碰撞功能。它將這些傳感器,其主攝像頭和復雜的算法融合到名為FlightAutonomy的系統中,以進行障礙物檢測和避讓。FlightAutonomy由7個組件組成,包括5個攝像頭(前后雙視傳感器和主攝像頭),雙頻衛星定位(GPS和GLONASS),2個超聲波測距儀,冗余傳感器以及一組24個功能強大的專用計算核心。隨著Mavic的飛行,雙向前和向下視覺傳感器通過從所有四個攝像頭拍攝照片并使用該信息創建一個3D地圖來準確地指示障礙物的位置,從而測量自身與障礙物之間的距離。

雙向前和向下視覺傳感器需要可見光才能起作用,在強光下可以看到前方49英尺(15米)的距離。Mavic的“地形跟隨”功能使用車載超聲系統及其朝下的攝像頭收集的高度信息,即使地面移動,也可以使您在地面上相同的高度飛行。超聲波傳感器和視覺傳感器都需要在室內飛行或沒有GPS信號。超聲波和視覺傳感器還用于超平滑的懸停和著陸。

6、DJI Phantom 4 Pro避障無人機

Phantom 4 Pro是一款真正出色的無人機。它具有出色的4k攝像頭,并且飛行超級穩定。實際上,我最近觀看了一個錄像帶,其中一個螺旋槳被切斷,并且飛行仍然非常穩定。Phantom 4 Pro還具有以下多種自動智能飛行模式,使拍攝變得更加輕松。

活動軌道(輪廓,聚光燈,圓形)。

航點。

TapFly。

地形追蹤模式。

三腳架模式。

手勢模式。

S模式(運動)。

P模式(位置)。

A模式(態度)。

初學者模式。

課程鎖定。

回家鎖。

避障。

(1)Phantom 4 Pro避免碰撞

Phantom 4 Pro使用以下類型的傳感器具有5個方向的障礙物感測和4個方向的避障方向;

立體視覺。

紅外系統。

DJI將上述傳感器融合在一個稱為FlightAutonomy的系統中。FlightAutonomy除了在前面放置一對傳感器以及在左右兩側放置紅外感應系統之外,還使用放置在后面的高分辨率立體視覺傳感器。Phantom 4 Pro使用6相機導航系統。三套雙視覺傳感器組成一個6攝像頭導航系統,該系統持續工作以計算Phantom 4與物體之間的相對速度和距離。通過前,后,后視傳感器網絡,Phantom 4 Pro可以在室內起飛,在陽臺上或什至以最小的駕駛員控制通過窗戶飛行時,無需GPS即可精確地懸停在適當的位置。Phantom 4 Pro能夠在復雜的環境中以高達31 mph(50 km / h)的飛行速度飛行,同時避免障礙物通過。在窄感模式下,Phantom 4 Pro縮小了感測范圍,使其能夠更詳細地看到并飛過狹小的空間。

(2)用于智能飛行模式的視覺傳感器

同樣,DJI使用Phantom 4視覺傳感器不僅僅是為了避免碰撞。傳感器用于在其自動飛行模式中跟蹤和跟蹤物體和人員。Phantom 4是許多專業人士的不二之選,可用于多種用途,例如檢查,3D成像以及專業電影制作和攝影。它的價格也很有競爭力。還有許多Phantom 4 Pro捆綁包提供。

7、Walkera Vitus防撞無人機

新型Walkera Vitus折疊式無人機飛行超級穩定,并拍攝了出色的4k高清晰度視頻和12兆像素的靜止圖像。它易于攜帶且非常容易飛行。Walkera始終將大量技術融入其無人機中。

Walkera Vitus防撞系統

Vitus具有3個避障方向,以及用于精確懸停的傳感器。它使用的傳感器如下:

飛行時間傳感器。

紅外傳感器。

3個高精度ToF傳感器使Vitus能夠在3個方向(前,左,右)中檢測距離16英尺(5米)的障礙物。

Vitus底部的紅外傳感器以及光學流量攝像頭以每秒50幀的速度拍攝圖像,以進行定位和精確懸停。這種紅外傳感器可以在沒有衛星信號的情況下在室內飛行。

8、Walkera Voyager 5防撞無人機

Voyager 5是Walkera的最新專業和商用無人機,直到2018年初才發布。我對Walkera的喜愛在于,他們確實在無人機中盡可能多地進行了創新。

該四軸飛行器旅行者5集成了許多飛行安全系統,包括雙IMU,雙指南針,雙GPS系統,以使其更可靠,更安全。

Voyager 5具有新設計的3軸無刷萬向架,可以使鏡頭更加穩定。它采用了先進的減震萬向架技術,可以極大地減少飛行過程中的振動和運動,即使在放大焦距之后,相機也可以捕捉穩定的和流暢的鏡頭。

Voyager 5有3個攝像頭選項,如下所示;

30倍光學變焦鏡頭。

紅外熱像儀。

微光夜視攝像機。

Voyager 5防撞技術

Voyager 5具有前后碰撞避免技術。

面向前方的紅外避障模塊,高度計和光流定位模塊,使Voyager 5在飛行時能夠更好地定位和感知障礙物,從而大大降低了墜機風險。

Voyager 5可以以30°水平和±30°垂直視場檢測到前方最多16英尺(5米)的障礙物。

Voyager 5上的向下視覺傳感器可在不到10英尺(3米)的高度上工作。表面應具有豐富的圖案,并且照明應足夠。

9、Yuneec H / H Plus防撞無人機

這款Yuneec臺風H和最新的臺風H Plus無人機使用Intel實感技術檢測并繞過障礙物。它使用帶有英特爾原子供電模塊的英特爾?實感?R200相機來構建世界3D模型,以阻止臺風H飛入障礙物。它使用以下傳感器;

紅外激光攝像機傳感器

聲納傳感器

該RealSense技術能夠記住其環境,從而進一步增強了防止可能發生的碰撞的能力。臺風H避撞系統不是反動的。如果它一次避開障礙物,它將記住障礙物的位置并在下次自動知道要避開障礙物。

英特爾實感紅外激光攝像頭向要飛行的場景發出紅外光?;趫鼍爸形矬w引起的圖案位移,它可以計算物體與相機的距離。這種計算深度的方法通常稱為結構光,這就是其他3D相機(如原始Kinect作品)的方式。

智能的前聲納傳感器可使Typhoon H自動停止障礙物,從而確保獲得更安全,無壓力的飛行體驗。例如,如果障礙物像懸崖一樣太大而無法避開,則聲納傳感器將把臺風H停在懸崖前。

跟隨我模式下的避障

在“跟隨我”模式下,RealSense膠片可以全方位確保與物體的碰撞。帶有英特爾?凌動?供電模塊的英特爾?實感?R200攝像機構建了一個3D模型,使您可以專注于主題,而不必擔心會飛入障礙物。

10、DJI Matrice 200防撞無人機

在道指矩陣的計算200是從DJI最新的商業無人機,有許多用途,包括電源線,橋,手機信號塔等,這是非常適應,并且可以攜帶Zenmuse X4S,X5S,Z30和XT相機的檢查。

它還可以在四軸飛行器頂部攜帶一個攝像頭,在Matrice 200之下攜帶2個攝像頭。因此,您需要在無人機下方安裝Zenmuse Z30變焦攝像頭和熱成像攝像頭。

Matrice 200具有許多用于故障安全冗余的雙系統,例如雙電池,衛星導航,IMU和IP43保護。它還具有許多智能飛行模式,例如興趣點和ActiveTrack。

DJI M200障礙物檢測與防撞

為了檢測障礙物和避免碰撞,DJI Matrice M200結合了以下各種傳感器:

飛行時間激光傳感器。

立體視覺傳感器。

超聲波傳感器。

朝上的飛行時間激光傳感器相機可識別上方的物體。Matrice 200使用立體視覺傳感器檢測前方物體。它還在下面同時使用了“立體視覺”和“超聲波”傳感器。

視覺系統在正面和底部由3個立體視覺傳感器和2個超聲傳感器組成。

Matrice 200頂部有2個飛行時間紅外激光傳感器。

整個視覺系統會不斷掃描障礙物,使Matrice 200能夠越過,繞過或懸停在障礙物前方。

11、DJI Inspire 2防撞無人機

該DJI啟發2是一個夢想的專業制片人和攝影師成真,因為它支持許多功能,苛刻的空中攝像師要求,包括雙操作員控制和親級視頻壓縮。

Inspire 2增加了一些功能,通過IMU和氣壓計等關鍵模塊的雙重冗余來提高其可靠性。智能飛行控制系統監視冗余系統,從而為其提供準確的飛行數據。

為了使拍攝更加輕松,Inspire 2具有以下智能飛行模式。

Spotlight Pro。

配置文件模式。

三腳架模式。

廣播。

快速旋轉。

TapFly。

ActiveTrack。

所有這些智能飛行模式使Inspire 2非常容易飛行,并使飛行員能夠集中精力進行復雜,生動的拍攝。

Inspire 2制作的電影質量將使好萊塢制片人感到自豪。集成到Inspire 2中的是全新的CineCore 2.1圖像處理系統,能夠在CinemaDNG中錄制5.2和6k視頻,在Apple ProRes中錄制5.2k視頻等等。CineCore 2.1內置在飛機機頭中,可與通過專用萬向接頭端口連接的任何攝像機配合使用。

Inspire 2是制作好萊塢品質電影所需的唯一無人機。它帶有地面萬向節,因此您可以使用Inspire 2拍攝100%的電影或紀錄片。實際上,Inspire 2拍攝了名為The Circle的電影100%。這些電影的質量令人驚嘆。

DJI Inspire 2避障系統

Inspire 2在其視覺和紅外感應系統中使用以下傳感器來感應和避開障礙物;

立體視覺傳感器。

超聲波傳感器。

紅外傳感器。

視覺系統的主要組件位于Inspire 2的正面和底部,其中包括2個立體視覺傳感器和2個超聲傳感器。

紅外感應系統在Inspire 2的頂部由2個紅外模塊組成。

向前和向下的視覺系統使Inspire 2能夠檢測到前方98英尺(30米)以內的障礙物,從而以25°的可控姿態角以34 mph(54 km / h)的速度進行保護飛行。

朝上的紅外傳感器可掃描上方16英尺(5米)的障礙物,在封閉空間中飛行時可提供更多保護。障礙物感應系統在正常飛行,“返航”和所有智能飛行模式下均處于活動狀態。

DJI Inspire 2是我們所有人夢of以求的無人機。您可以在DJI Inspire 2評測中閱讀有關Inspire 2出色功能的更多信息。

下面是一個漂亮的圖形,顯示了DJI視覺系統傳感器在Inspire 2上的位置。

12、Autel Evo障礙物檢測

Autel Evo航拍無人機是一種非常容易飛行的四軸飛行器,即使在室內或低空也是如此。EVO的飛行時間長達30分鐘,視頻范圍為4.3英里(7公里)。 借助動態跟蹤,避障和3D映射技術,EVO十分重視安全性和穩定性。 EVO包含一個遙控器,該遙控器具有3.3英寸的OLED屏幕,可為您提供重要的航班信息或實時720p HD視頻供稿,使您無需移動設備即可查看攝像機視圖。

Autel Evo障礙物檢測和避免碰撞

在前端使用兩個攝像頭,可實現雙目視覺EVO可以創建3D環境,并對障礙物做出反應。智能算法會在自動飛行過程中不斷運行,為圍繞障礙物的路徑規劃做出長遠決策。

在EVO的底部,兩個超聲波傳感器與另外兩個計算機視覺攝像頭配對,有助于保護飛機免于降落在不平坦的表面上。使用精確著陸功能,EVO底部的攝像機將捕獲參考圖像,并在返回家中時使用它們,從而在著陸過程中提供精確的精度。

在飛機的后部,EVO配備了近紅外傳感器,可以在自動向后飛行時為您提供保護。

Autel Evo空中無人機相機規格

Autel Evo在3軸穩定萬向架上配備了功能強大的航拍攝像機,該攝像機以4k分辨率記錄視頻,每秒高達60幀,并以H.264或H.265編解碼器記錄的速度高達100 mbps。使用實物玻璃光學元件,EVO可以捕獲12兆像素的驚人航拍照片,并具有廣泛的動態范圍,可提供更多細節和色彩。

分辨率:4k / 12 MP攝像機。

視野:94°

視頻:60 FPS視頻。

傳感器:Sony CMOS 1 / 2.3“傳感器。

光圈:F2.8。

圖像處理器:Ambarella H2。

支持的SD卡類型:微型SD卡,最大128 GB的Class 10。

文件格式:照片:JPG,RAW,JPG + RAW。

Autel Evo航拍模式:

單發。

自動包圍曝光– 3/5。

連拍– 3/5/7/14。

時間流逝– 2/5/7/10/20/30/60。

Autel Evo視頻分辨率

4k 3840 x 2160。

4k + 4096 x 2160。

2.7k 2720 x 1530。

1080P 1920 x 1080。

720P 1280 x 720。

視頻幀速率:240 FPS,60 FPS,48 FPS,30 FPS和24 FPS。

尚未完成,這是Autel Evo四旋翼飛機的發布。毫無疑問,這是一款出色的障礙物檢測四軸飛行器。

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