毫米波雷达—无人机避障和防地飞行应用

摘要：毫米波雷达具有精准度高，稳定性强，低功耗，环境适应性高等特点，毫米波雷达在无人机领域的应用主要在无人机避障和防地飞行三个方面。

随着经济的发展，科技的不断进步，无人机植保在农业生活中得到了越来越广泛地应用。与传统的喷洒方式相比，无人机作业喷洒具有效率高、均匀度高、农药浪费少等优势。

毫米波雷达，就是工作在毫米波频段的雷达。通常毫米波是指30-300GHz频域（波长为1-10mm）的电磁波。毫米波位于微波与远红外波相交叠的波长范围，所以毫米波同时兼有这两种波谱的优点，也有其自己独有的性质。毫米波的分辨率高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好。与红外相比，毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘具有更好的穿透性、受天气影响小。毫米波雷达适用于复杂地面环境中的运动目标探测，在无人机领域主要应用在无人机避障和防地飞行两个方面。

避障方面：
在目前，无人机感知能力有限是制约无人机智能飞控系统的最大障碍，这增加了无人机意外碰撞的风险。
而毫米波雷达应用在无人机感知系统中就可以很好的实现障碍物避障，毫米波雷达具有灵敏度高，稳定性强，探测距离远等特点，基本契合了无人机对功耗、探测距离和实时性的要求
毫米波雷达的数据刷新率高，可以实时探测周围障碍物的信息，进行障碍物避障，当无人机距离障碍物小于安全距离时，毫米波雷达可以精准探测到相关数据，将获得的数据瞬时传递给飞控系统，飞控系统根据毫米波雷达探测到的数据，及时做出刹车、绕车等避障动作，从而有效地减低了飞行故事的发生，保障了飞行安全。

仿地飞行方面：

仿地飞行，是指无人机在作业过程中，通过设定与已知三维地形的固定高度，使得飞机与目标地物保持恒定高差。借助仿地飞行功能，无人机能够适应不同的地形，根据测区地形自动生成变高航线，保持地面分辨率一致从而获取更好的数据效果。当我们缺少地形高度数据时，可以依靠无人机的毫米波雷达测距数据，来实现无人机的仿地飞行。

与其它传感器相比，毫米波雷达测高实现精准度和稳定性的完美结合，同时毫米波可以穿透非金属物质，能够穿透灰尘、水雾等，不受光照影响，监测稳定性强。
在实际作业过程中，通过毫米波雷达，无人机不仅可以预先检测地形走势，引导无人机提前调整飞行姿态，而且还可以测量地表的相对高度，实时获取地形或植被高度变化等信息。
无人机的应用领域广泛，除了农林植保外，还可以应用于警用安防、电力巡检、灾难救援、观察野生动物等领域。
毫米波雷达作为无人机飞控系统的关键传感器，是无人机技术发展的重要组成部分。

审核编辑黄昊宇