无人机避障系统

柠檬园安全飞行

该无人机避障系统专为柠檬园设计，通过深度图像感知与B样条轨迹优化，在非结构化果园中提供安全、平稳的避障飞行路径。

Zhanlin, Liu · 文晟 · Gaofeng, Huang · Sipei, Li · Zhiyin, Deng

Information Technology and Control 2024

参数信息

仿真平均偏差

2.77 m

仿真最大偏航角速度

1.001 rad/s

真实飞行平均偏差

2.90 m

真实飞行最大偏航角速度

1.545 rad/s

技术优势

适应非结构化果园

采用深度图像逆投影算法构建障碍物地图，能够处理柠檬园中不规则分布的树木和电线杆。

轨迹平滑且安全

B样条曲线轨迹优化算法生成平滑路径，真实飞行中最大偏航角速度仅1.545 rad/s，保证飞行稳定。

仿真与实测一致

在Gazebo仿真和真实柠檬园中均验证了避障有效性，平均偏差分别为2.77 m和2.90 m，性能接近。

应用场景

• 农业无人机：用于柠檬园等非结构化果园的自动避障飞行，替代人工喷洒。
• 无人机避障：通过深度图像感知和B样条轨迹优化，实时避开电线杆等障碍物。
• 果园植保：提供安全稳定的飞行路径，满足植保作业安全要求。
• 农业物联网：作为农业物联网中的执行终端，实现果园精准植保的数据采集与作业。