Sir Airffic Go了解了传感器,你一眼就能看出每家公司押注在哪里。
六种眼睛和感官
摄像头像人眼一样捕捉光线。它便宜、轻,能看到颜色和文字,所以用得最广。
激光雷达发射激光脉冲,计算反射回来的时间,从而精确测距。它在黑暗中也能工作,但重量和成本是难题。
雷达使用无线电波。它能在雨、雾和黑暗中发现远处的物体,所以在防撞和无人机探测方面领先。
热成像相机看的是温度差——非常适合夜间搜救,以及找出屋顶和电线上的发热点。
IMU(测量加速度和转动的装置)和GNSS(GPS等卫星定位)是无人机的“内部感官”。只有和向外看的传感器结合,才能做到精确飞行。
| 传感器 | 长处 | 短处 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 摄像头(可见光) | 便宜、轻、细节丰富 | 黑暗、雾、强光 | 识别、SLAM、巡检 |
| 双目/深度相机 | 近距离测距 | 远处不准 | 避障 |
| 激光雷达 | 测距精确,黑暗中可用 | 重、贵,雨中变弱 | 测绘、细电线探测 |
| 毫米波雷达 | 雨、雾、夜间,远距离 | 看不清细小形状 | 探测与避让、无人机探测 |
| 热成像 | 能看到热量,夜间强 | 分辨率较低 | 搜救、设施巡检 |
| IMU + GNSS | 知道自身运动和位置 | 室内或被干扰时GNSS失灵 | 姿态控制、导航 |
为什么传感器组合决定胜负
每种传感器都有弱点。只靠一种,弱点一出现,无人机就“瞎”了。
所以由摄像头认出是什么,由雷达确认有多远,由IMU补上无人机自己是怎么移动的。这就是传感器融合。
擅长融合的公司,造出的飞机在天气和地点变化时也能继续工作。“不停摆”是商用无人机最值钱的功能。
没有GNSS的天空,抬高了传感器的价值
桥下、隧道里和仓库内收不到GNSS信号。在战场上,故意干扰也成了家常便饭。
2022年以后,只靠摄像头和IMU飞行(视觉导航)的需求急剧上升。
这不只是军事用途。同样的技术也帮助室内巡检和城市配送。
Sir Airffic Go信号断了还能不能飞?这是检验自主飞行是不是“真本事”的最好办法。
传感器市场正在发生什么
为智能手机大批量生产的摄像头零件,让无人机的“眼睛”便宜了很多。
靠汽车行业的大产量,雷达和激光雷达变得更小、更便宜,现在已经装得上无人机。
所以很多传感器是作为无人机以外巨大市场的“副产品”在进步。无人机专业公司必须靠传感器的组合方式和软件来做出差异,而不是靠零件本身。
常见问题
无人机避障用哪些传感器?
近距离用双目或深度相机,远距离和恶劣天气用雷达,细电线等细小物体用激光雷达。大多数飞机会组合使用好几种。
激光雷达和雷达有什么区别?
激光雷达用激光精细测距,能构建详细的3D形状。雷达用无线电波,比较粗略,但能在雨、雾和黑暗中发现远处的物体。