传感器在无人机避障中的应用有哪些？

一、磁致伸缩式超声波传感器  

铁磁材料在交变的磁场中沿着磁场方向产生伸缩的现象，称为磁致伸缩效应。磁致伸缩效应的强弱即材料伸长缩短的程度，因铁磁材料的不同而各异。

镍的磁致伸缩效应最大，如果先加一定的直流磁场，再通以交变电流时，它可以工作在特性最好的区域。磁致伸缩传感器的材料除镍外，还有铁钻钒合金和含锌、镍的铁氧体。它们的工作效率范围较窄，仅在几万赫兹以内，但功率可达十万瓦，声强可达几千瓦每平方毫米，且能耐较高的温度。  

磁致伸缩式超声波发生器是把铁磁材料置于交变磁场中，使它产生机械尺寸的交替变化即机械振动，从而产生出超声波。它是用几个厚为0.1-0.4mm的镍片叠加而成，片间绝缘以减少涡流损失，其结构形状有矩形、窗形等。  

磁致伸缩式超声波接收器的原理是：当超声波作用在磁致伸缩材料上时，引起材料伸缩，从而导致它的内部磁场( 即导磁特性)发生改变。根据电磁感应，磁致伸缩材料上所绕的线圈里便获得感应电动势。此电势送到测量电路，最后记录或显示出来。  

二、为什么要将超声波传感器应用于无人机着陆、悬停、地面跟踪  

无人机降落辅助是无人机所具有的一项功能，可以检测无人机底部与着陆区域的距离，判定着陆点是否安全，然后缓慢下降到着陆区域。尽管GPS监测、气压传感和其他传感技术有助于着陆过程，但在这个过程中，超声波传感是无人机的主要和最准确的判断依据。大多数无人机中还有悬停和地面跟踪模式，主要用于捕捉连续镜头和陆地导航，其中超声波传感器有助于将无人机保持在高于地面的恒定高度。  

无人机地面跟踪和着陆的共同要求是能够可靠地检测到距离地面5米高的距离。假设信号调节和处理正确，40-60kHz范围内的超声波传感器通常可以满足这个范围。  

超声波传感可以检测其他技术难以解决的的表面。例如，无人机经常会遇到建筑物上的玻璃窗和其他玻璃表面。光传感技术有时会穿过玻璃和其他透明材料，这对无人机悬停在玻璃建筑物上造成困难。超声波则能够可靠地反射出玻璃表面。  

虽然众多的传感技术可以检测物体的接近程度，但是超声波传感可在无人机着陆时的探测距离，然而无人机下降的时候必须考虑与地面的实时距离。每一克无人机的机身重量都能影响无人机能在空中的续航时间，Maxbotix设计的无人机超声波传感器 XL-MaxSonar-WR系列 - MB7052具有高性能、小体积、低成本、易于使用和轻量级的特点。我们推荐无人机超声波传感器重约5.8克。这款无人机超声波传感器在方案成本以及不同表面的可靠性方面良好运行。  

无人机应用日趋广泛避障技术实现有哪些方式?接着我们在了解一下传感器在无人机避障中的应用  

避障技术作为增加无人机安全飞行的保障也随着技术的发展日新月异。「避障功能」作为无人机在飞行过程中，通过其传感器收集周边环境的信息，测量距离从而做出相对应的动作指令，从而达到「避障」的作用，带来的最直接的好处就是，以往一些人为疏忽造成的撞击，现在都能经由避障功能去避免，既保障了无人机飞行安全的同时，也避免了对周围人员财产的损害，让飞无人机的门槛进一步得到了降低。目前，无人机的避障技术中最为常见的是超声波传感器、红外线传感器、激光传感器以及视觉传感器。  

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