生物特性再次助力无人机技术突破

昆虫光流有望解决无人机着陆及避障问题。

很多黑科技的灵感或是关键技术的启迪均来自于自然生物的某些特性，借助相似的原理可以解决很多技术上的掣肘。就比如无人机领域的应用，借助了昆虫身上的一种叫做光流的东西，可以根据物体在视野中移动的速度来判断其运动的快慢。如果这一技术可以成功运用，则可以大大解决无人机安全着陆和自动规避障碍的问题。

无人机是在一个三维的立体空间里面进行活动的，着陆时需要获取自己的飞行高度。根据立体视觉系统可以估算出大致的距离，但是随着距离的拉近，传感器之间的感应越强，那么测算出来的结果就会越不精确。但是荷兰代尔夫特理工大学的研究员Guido de Croon则想到了可以运用昆虫光流的这一特质来解决这一问题，可以使用一个单一的镜头来捕捉光流数据从而进行更加精准的判断。

在实验的过程当中，他还发现了一个奇怪的现象，就是当无人机下降到一定距离的时候，机身就会出现震荡，控制系统也会变得不稳定，这并不是空气动力学效应所产生的，而是无人机自身的控制增益所导致的震荡现象。

新手飞行员在进行飞机着陆时也会出现类似的现象，会由于不断矫正飞机的飞行路径而导致飞机的上下震荡。这对于飞机来说其实是存在一定的风险的，但是这对于无人机来讲，却并非是一件坏事。一旦无人机自身的系统检测到这种震荡，那么也就意味着可以测算出距离地面的实际高度了，恰巧就可以利用这种现象来解决着陆时距离测算的精准度问题。同时该种现象还可以进一步运用到无人机特定高度巡航的功能上，只要检测到这种震荡，就可以使得无人机停留在相应的高度上。相类似的，也可以同样检测到侧向移动的物体速度，因此在自动规避障碍物的功能上同样可以应用。

在实验过程当中，Croon选择的是Parrot家的AR Drone 2，其摄像头可以用于飞行测试，声呐传感器除了测量无人机的飞行高度同时也在收集相机各项数据，使用Paparazzi的开源软件进行飞行控制，最后的试验结果显示，他的猜想还是可行的，测试的表现都不错。

这可以说是自然生物帮人类的科技又提供了一条解决方案或是措施，解决了一定的技术障碍，可谓是功不可没。无人机的安全着陆以及自动规避障碍物一直都是该领域未能发展成熟的关键技术，在无人机的发展道路上，各个制造公司还有很长的路要走。

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