自动避障无人机如何精准跟随目标？

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核心功能解析

是什么？ 自动避障是指无人机能够通过自身的传感器，实时感知飞行前方的障碍物，并自动规划路径，绕开或停止,以避免碰撞。

（图片来源网络，侵删）

为什么重要？ 这是无人机从“遥控玩具”进化为“智能工具”的关键一步，它极大地降低了飞行门槛，保护了无人机本身、被拍摄的目标以及周围的人员和财产安全。

如何实现？（技术原理）

无人机避障系统主要依赖于传感器融合，即结合多种传感器的数据,构建一个三维的环境地图。

核心传感器：
（图片来源网络，侵删）
1. 双目视觉: 模拟人眼，通过两个摄像头捕捉两幅略有差异的图像，通过计算视差来推算出物体的距离和深度，优点是成本相对较低，能识别形状和纹理，缺点是受光线影响大，在暗光、无纹理（如白墙）或透明物体（如玻璃）上效果不佳。
2. ToF (Time of Flight) 飞行时间传感器: 主动发射红外光脉冲，通过测量光线反射回来的时间来计算距离，优点是响应速度快，受光线影响小，测距精准，缺点是探测距离相对较短,无法识别物体的具体形状。
3. 激光雷达: 主动发射激光束，通过测量激光的往返时间来生成高精度的三维点云地图，优点是精度极高，探测距离远，不受光线影响，缺点是成本非常高，体积和重量也较大,目前主要应用于高端工业级或测绘级无人机。
辅助传感器：
- 超声波传感器: 主要用于低空悬停时测距，类似于汽车的倒车雷达，精度较低,但成本极低。
- 毫米波雷达: 穿透性强，能在雨、雪、雾等恶劣天气下工作，主要用于中远距离的障碍物探测,常用于大型无人机。

避障策略：

是什么？ 智能跟随是指无人机在飞行过程中，能够自动锁定一个指定的目标（如人、车、动物），并自动调整飞行速度、高度和角度,使目标始终保持在画面的理想位置。

为什么重要？ 它解放了飞手的双手，让飞手可以专注于构图和拍摄，而不是紧张地遥控无人机追着目标跑，是运动、户外、影视拍摄等场景的利器。

（图片来源网络，侵删）

如何实现？（技术原理）

智能跟随同样依赖于计算机视觉技术。

核心技术：
1. 目标识别与锁定: 飞机上的处理器会分析摄像头捕捉到的实时画面，通过算法识别出用户指定的目标类型（如“人”、“车辆”、“自行车”或自定义的特定物体）,用户只需在App中点击屏幕上的目标即可锁定。
2. 运动预测: 目标（尤其是人）的运动轨迹是复杂的，不是直线，先进的算法会学习目标的运动模式，并预测其下一步的动向，让无人机提前做出转向和加速/减速动作，而不是“慢半拍”地跟随。
3. 飞行控制: 避障系统会持续监测无人机与目标之间以及与周围环境的距离，跟随系统下达的飞行指令（如“向前加速”）必须与避障系统的指令（如“前方有障碍，禁止前进”）相结合，如果指令冲突，避障的优先级永远高于跟随。

自动避障和智能跟随不是两个独立的功能，而是紧密耦合、协同工作的。

协同工作流程：

目标锁定： 用户在App中点击并锁定一个移动目标。
路径规划： 无人机开始计算并规划一条理想的跟随路径，这个路径不仅要让目标保持在画面中心，还要考虑构图（如保持特定角度）。
持续监测：
- 跟随系统持续计算无人机与目标的相对位置和速度，准备下达移动指令（如“前进5米”、“左转30度”）。
- 避障系统则像一位“保镖”，时刻扫描周围环境,特别是跟随路径上的区域。
决策与执行：
- 场景A（安全路径）： 跟随系统下达“前进”指令，避障系统检测到前方无障碍,无人机顺利执行。
- 场景B（指令冲突）： 跟随系统为了追上目标，下达“向左前方移动”的指令，但避障系统检测到左前方有一棵树。避障系统会否决跟随系统的指令，无人机可能会停止前进、悬停,或者尝试绕过障碍物后再继续跟随。
智能绕行： 在最先进的无人机上，如果跟随路径被完全阻挡，避障系统会尝试规划一条绕行路径（例如先向右飞，再向前，再向左），绕过障碍物后,重新回到目标的背后继续跟随。

智能跟随是“大脑”，负责“去哪里”；自动避障是“本能反应”，负责“不能撞到哪里”。

品牌/型号	避障系统	智能跟随功能	特点
DJI Mavic 3	APAS 5.0 (Advanced Pilot Assistance System) 全向避障（前后左右上），双主摄+激光雷达	ActiveTrack 5.0 精准识别和预测，支持多目标跟随	行业标杆，避障和跟随算法极其成熟稳定，激光雷达大幅提升了避障精度和低光环境表现。
DJI Air 3	APAS 5.0 全向避障（前后左右上），双主摄	ActiveTrack 5.0	性价比极高的“水桶机”，避障和跟随功能与Mavic 3看齐，是大多数用户的首选。
DJI Mini 4 Pro	APAS 5.0 全向避障（前后左右上），单主摄	ActiveTrack 5.0	249克超便携，同时拥有旗舰级的避障和跟随性能，适合旅行和日常记录。
Autel EVO II Pro V3	True3D Obstacle Sensing 全向避障（前后左右上），双主摄+激光雷达	Smart Follow	DJI的主要竞争对手，硬件配置强大，避障和跟随功能同样出色。
Parrot ANAFI AI	SkySense AI 全向避障，侧重AI视觉分析	Fly Me to the Person	特色是内置AI芯片，能进行更智能的场景分析，但整体生态和易用性稍逊于DJI。

没有绝对安全： 自动避障不是万能的！在极端复杂的环境（如密林、室内、有大量透明或反光物体）中，系统可能会失灵。永远保持对无人机的目视，并做好手动接管准备。
环境因素： 大雨、大雪、浓雾等恶劣天气会严重影响视觉和红外传感器的性能。
电量管理： 智能跟随和避障会持续消耗大量计算资源，导致电量消耗比手动飞行更快，务必密切关注电量,及时返航。
开阔场地测试： 在使用高级跟随功能前，先在开阔无人的场地测试一下,熟悉无人机的反应速度和跟随模式。
更新固件： 厂家会通过固件更新不断优化避障和跟随算法,保持无人机固件最新是获得最佳体验的关键。

自动避障和智能跟随是现代消费级无人机的“标配”核心功能，它们通过先进的传感器和AI算法，让无人机具备了初步的“环境感知”和“自主决策”能力，极大地拓展了无人机的应用场景，也让飞行变得更加安全和有趣，选择无人机时,这两个功能的性能表现是衡量其智能化水平的重要指标。