AR技术在无人机中的应用

王秦

摘要 AR技术又叫增强现实技术，就是把现实世界当中无法进行描述或者体验的实体信息转化为虚拟信号插入到虚拟现实当中去，使人们可以感受得到它，作为一种极为关键的技术，其在虚拟现实和实体现实当中起着衔接的作用，其在无人机当中的应用有着极为广泛的前景，可以将无人机所探测到的部分通过增强现实技术转换为虚拟现实，这样使人有着身临其境的感觉，本文对于AR技术在无人机当中的应用展开全面的探讨，为其进一步发展奠定了基础。

【关键词】AR技术 无人机 应用

1 引言

新一代的无人机能从多种平台上发射和回收，例如从地面车辆、舰船、航空器、亚轨道飞行器和卫星进行发射和回收。地面操纵员可以通过计算机检验它的程序并根据需要改变无人机的航向。而其他一些更先进的技术装备、如AR设备、高级窃听装置、穿透树叶的雷达、提供化学能力的微型分光计设备等，也将被安装到无人机上。在无人机设备的测试和开发过程中，可能会经常出现故障，盲目修改有可能会引入新的错误，因此如何高效的对这些错误进行测试，确保其能够被调试通过是设备开发中一个极为重要的问题，但是我国的设备开发体系还没有完全的成熟，一些新技术还没有得到广泛的开展，因此我们需要对传统的开发模式逐步进行改造，将其智能化程度提升，使得其可以在自动控制的情况下，自动地实现算法的纠错。我们主要考虑系统的技术性与先进性，对于无人机设备的增强现实效果进行监测，由于在整个系统中监控技术属于特别重要的组成，这一系统拥有着特别强的防范能力，监控系统所具备的及时、直观、丰富信息内容、准确的优点而在比较多场合广泛得到应用。

2 AR技术概述

增强现实技是一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像、视频、3D模型的技术，这种技术的目标是在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动。这种技术1990年提出。随着随身电子产品CPU运算能力的提升，预期增强现实的用途将会越来越广。AR算法主要是基于神经网络的，能够实现完整的评价改善循环，评价模块可以评估执行模块的实际效能，对于代价函数进行优化与修正，执行模块可以产生实际的动作来对所改进的策略进行执行，同时也能有效的对于被控对象的情况进行反应，将其进行运行之后，可以通过不同的反馈，来对实际评价与运行的情况进行确定，同时，利用相关的神经网络、强化学习等算法，来实现函数的近似与优化，这样就能对于系统的内部参数进行实时的更新，这里主要是采用贝尔曼的优化方式来进行更新的。

3 AR技术在无人机中的应用

3.1 无人机平台结构

无人机平台主要包括：飞行控制系统，图像采集，抗风装置。飞行控制系统可操控性高，能在小区域范围内起飞、盘旋、飞行、着陆，具有人工遥控、航线飞行、定点悬停等功能。同时，针对不同的检测环境和需求，无人机上安装有摄像头、测距仪、红外感应器等传感设备，使其可以准确获取特定区域的状态信息。当发现空间信息后，通过对无人机空间位置信息记录，可以实现对其所在位置进行准确定位。同时，根据无人机所摄录的高清晰画面和图像，对于运行路线进行分析与计算，最终实现增强现实的功能。

3.2 AR技术应用

一般来说，AR设备主要用于摄像机进行航拍，无人机航拍画面通过HDMI无线接收器将航拍画面传输到手机上，然后通过APP将手机显示的航拍画面分屏，最后将手机放入Blitz Wolf VR（或其他VR显示设备）中即可体验航拍FPV视角。

很多厂商希望能够为市场提供出一整套安全、稳定、长航时、面向行业应用的无人机系统，在这套系统中包含了无人机飞行器主机，及脱离手动控制，能够实现全自动自主飞行的地面站端，在地面站端可以进行航线设计、起飞、降落、返航、拍照、及影像覆盖航线规划等一系列功能，同时这套系统还为各个行业应用配备了后处理软件平台，以实现在各个行业的达到应用级的解决方案。

3.3 运行注意事项

在待检测区域，由2名专业技术人员分别控制机身运动状态调整和抗风装置控制。起飞前，无人机需放置平稳，调试各系统确保开机运行正常后。根据确定的风向状态，在飞行过程中，根据检测对象的差异控制不同的安全距离，桥墩和塔柱一般控制在Im左右，缆索和钢构件等地形复杂部位一般控制在1.5m-2m左右，具体安全距离需结合现场情况确定。根据不同的桥墩形式，设定不同的运行方式，重点考虑：

（1）航高设置（5-75m）;

（2）航线设计：具体参考航线设计软件;

（3）控制测量的方式：常规GPS控制测量和影响自动匹配;

（4）重叠率（不同墩柱界面行式采用不同的重叠角度）;

不同受力形式的桥墩，其截面构造不尽相同，但是从外观上截面形式大致可分为：截面为矩形桥墩，截面为椭圆桥墩，截面为菱形桥墩。受限于无人机摄像头的视角范围，为了保证风向检测准确度，不同的截面形式，无人机需要考虑的角度和范围也不同，一般在一个截面，需要从上往下检查，然后确定到风向的准确数据。

为了避免检测过程受日照方向、风速、天气状况等影响，保障采集图像数据较为清晰，避免出现逆光，一般选择在晴天无风环境下在迎光面对风向进行检测。在对表面进行图像数据拍摄保证拍摄的角度和距离控制的适当，那么对于后期分析识别及进行准确定位等都有具有重要意义，在操作上具有较强的可行性。

4 总结

在利用AR技术的无人机设备中，各种错误数据需要认真的比对和分析，从而对其进行评估，因此作为工程师应当具有一定的建模能力，使得测量效率提升，能够将相应工具在精确运行中应用，同时这样有利于实现无人机設备的科学规划与合理布局。AR技术对于无人机的发展来说具有极为重要的意义，因此需要对其技术进行进一步的优化。

参考文献

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