无人机避障控制研究现状与展望

刘成力 陈善洛 欧阳权 王志胜

摘 要：无人机由于其构造简单、易于操控、成本低等优点，在物流、巡航、航拍等民用和军用领域有着极高的应用价值。高效精確的避障技术是实现无人机飞行的重要保障，文章阐述了无人机避障的概念，详细介绍了传感器、威胁锥和势函数法3种避障方法，并对这几种方法进行分析比较。最后，总结了目前无人机避障技术存在的问题和未来发展趋势。

关键词：无人机飞行;避障方法;发展趋势

中图分类号：V279;V249文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2021）04-097-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.04.048

随着无人机（Unmanned Aerial Vehicle，UAV）不断体现出的性价比高、灵活性高、飞行成本低等优势和特点，在执行任务过程中机动性好、隐蔽性高并且不存在人身安全问题，适合在枯燥、恶劣的生存环境中工作。因此，无人机技术在军用和民用领域得到了广泛的应用，比如电力巡检[1]、应急救援[2]、区域侦察[3]、协同探测[4-5]等，受到世界各国的认可[6]。近年来，随着航空航天、自动控制和电子信息等技术的巨大发展，世界各国对无人机领域也给予了持续关注并不断加大投入，无人机技术在理论与应用方面都取得了长足的进步与发展，是当前高科技领域的热点发展方向，众多关键性成果不断涌现。

随着无人机的广泛使用，无人机的作业范围也不断扩大，从中高空不断向低空、超低空拓展，其所面临的障碍环境也日趋复杂[7]，甚至会在高山、树木、建筑物等复杂环境周围工作。在这些复杂环境下，无人机极易与障碍物发生碰撞，在无法保证完成任务的同时造成巨大经济损失。……