「360度全向数字激光雷达+双目视觉」帮助植保无人机完美避障

无人机应用于植保作业中，在安全高效、降低用工成本、保障农作物产量方面较传统植保方式具备很大优势，但也遇到了一些现实困难。

复杂的田间环境

中国农田周边环境普遍复杂，无人机植保作业时，高压线、低压线、水塘、瓜架、田埂等是很常见的，高度在1米以上的草，树木，灌木等恶劣的作业环境也经常遇到。植保无人机在作业时，一般是在农作物1~2米上空喷洒，飞高了难以集中喷洒农药。这时如果无人机不会自动避障，“上树”“炸机”是分分钟的事。

地形问题

无人机一旦远距离飞行作业，就会发现农田并不是水平的，而是分隔成一个个的小水池。这是由海拔高度不同导致的，飞远了之后，由于目视有误差，1米~1.5米的高度靠人工很难控制。而农业喷洒的效果则要求很精确的高度，所以仿地形飞行对于农业植保来说是非常迫切的功能。即根据地面和农作物高度的不同，无人机做到自动调节。

360度全向数字激光雷达：可对水平全向障碍物进行识别，同时具备自动绕障及仿地飞行功能，充分保障作业安全。雷达运作不受环境光线及尘土影响，可全天候感知农田环境，飞行安全更进一步。实现真正的360度安全防护。

1.抗尘土、雾滴的功能

在农田进行喷雾时，地表尘土可能会因为飞机的下旋风而飞扬起来，采用视觉避障的话，尘土飞到摄像机镜头时可能会严重影响避障的效果。在喷洒过程中产生的雾滴也可能会落在镜头上。

2.全天时作业：不受光线的影响

大部分的植保作业是在白天进行，但白天打药的时间可能是不够的，加上农作物病虫害的防治季节性比较强，所以有些防治需要在傍晚，甚至夜间进行。

雷达避障系统是不会受到光线的影响，允许傍晚甚至夜间作业仍然能保障安全性。

双目视觉：利用两个相机同步对场景进行成像，与人类双眼成像原理相同，消除单相机误差，重建物体三维轮廓及位置，更加高效和精准。

双目视觉功能，能在飞行中有效识别前方障碍物和下方地表特征。视觉定位和避障功在没有GPS的情况下，飞机也能稳定飞行。越来越多的业内人士肯定了“双目立体视觉功能”在植保机避障方面的功效。

双目视觉是机器视觉的一种重要形式，是计算机视觉的关键技术之一。它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应点间的位置偏差，来获取物体三维几何信息的方法。融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差别（视差图像），使我们获得明显的深度感，建立特征间的对应关系，将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来。

简单点说，就是利用两个摄像头来模拟出人的双眼效果，从而判断出目标三维信息，达到有效避障的目的。举个通俗易懂的例子，视力正常的人走在大街上，对面开过来一辆车，人会根据双眼获得的视觉信息来主动避让车辆，而不是直接撞上去。并且人会随着车辆行驶速度的快慢，来自动调整行动路线，这就叫做“自动避障”。

对于我国航空植保现状来说，双目自主避障技术意义非凡：它解决了“绕不开的障碍物”“测不准的障碍距离”等等，极大提升了无人机植保作业的安全性与高效性，代表着行业前进的方向。