大疆悟无人机感觉系统

99ANYc3cd6 无人机 2026-02-26 2

“感觉系统”是一个非常形象的说法，它并不仅仅指某一个传感器，而是指整个无人机用于感知自身状态、感知环境、并与飞手进行交互的完整信息获取与反馈体系，这个系统是悟系列能够实现专业级飞行、精准控制和安全作业的核心。

我们可以把这个“感觉系统”拆解为三个主要部分：

内部感觉系统 (无人机如何感知自己)
外部感觉系统 (无人机如何感知世界)
交互感觉系统 (无人机如何告诉你一切)

内部感觉系统：无人机的“本体感觉”

这部分是无人机感知自身姿态、速度、位置等内部状态的“感官”，主要由各种高精度惯性传感器和GNSS模块组成,是实现稳定飞行的基础。

核心组件：

IMU (惯性测量单元 - Inertial Measurement Unit):
- 功能： 这是无人机的“内耳”和“本体感受器”，它由陀螺仪和加速度计组成。
  - 陀螺仪： 测量无人机在三轴（俯仰、横滚、偏航）上的角速度,即无人机转得多快。
  - 加速度计： 测量无人机在三个轴向上的线性加速度,可以推算出姿态和速度。
- 重要性： IMU的数据频率极高（通常为1000Hz），是无人机保持悬停、执行飞行动作、抵抗风扰的第一道防线，大疆的IMU经过精密校准和算法优化,能提供极其稳定的数据。
GNSS (全球导航卫星系统 - Global Navigation Satellite System):
- 功能： 这是无人机的“GPS”，用于确定无人机在地球表面的绝对位置（经度、纬度、海拔），悟系列支持多星系统（GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou）,能更快地获得更精准的定位。
- 重要性： 在开阔地带，GNSS是实现精准悬停和自动返航的关键，它为无人机提供了一个宏观的、固定的坐标系。
气压计 (Altimeter):
- 功能： 测量大气压力，通过压力变化来计算无人机的相对高度（相对于起飞点的高度）。
- 重要性： 在没有GNSS信号（如室内、桥下、高楼之间）或GNSS信号受干扰时,气压计是维持高度稳定的关键传感器。
磁力计 (Compass / Magnetometer):
- 功能： 感应地球磁场，为无人机提供一个绝对航向（朝向哪个方向）。
- 重要性： 它帮助无人机确定机头朝向，是实现“航点飞行”等智能飞行模式的基础，飞手需要定期进行指南针校准,以确保其读数准确。

协同工作：飞控大脑

所有这些传感器的数据都会被实时传输到飞控系统（Flight Controller），飞控系统运行着复杂的融合算法（如卡尔曼滤波），将来自不同传感器、有时甚至是相互矛盾的数据进行加权融合，最终得出一个最精确、最可靠的无人机状态信息（位置、速度、姿态等），这个过程就像人脑综合了视觉、内耳前庭和肌肉感觉来判断自己的身体状态一样。

外部感觉系统：无人机的“眼睛和耳朵”

这部分是无人机感知外部环境的“感官”，使其能够规避障碍物、实现更智能的飞行,并完成核心的拍摄任务。

核心组件：

视觉定位系统 (Visual Positioning System - VPS):
- 功能： 这是悟系列在室内或无GNSS环境下实现精准悬停的“眼睛”，它通过机身底部的双目视觉相机拍摄地面，然后与内置的实时地图进行比对,计算出无人机的精确位置和高度。
- 工作原理： 类似于人类的立体视觉，两个摄像头之间的距离和视角差异可以用来计算深度信息，从而知道离地面多远,以及相对于周围环境的水平位置。
- 重要性： 在GNSS失效时，VPS是无人机安全的“守护神”。
避障系统 (Obstacle Sensing System):
- 功能： 这是无人机感知并躲避障碍物的“感官”，大疆悟系列主要依赖立体视觉传感器。
  - 悟1 (Inspire 1): 主要依靠机身前方的双目视觉传感器进行前方避障。
  - 悟2 (Inspire 2): 在前方的基础上，增加了机身下方的双目视觉传感器,可以实现下方和前方的避障。
  - Mavic 3 悟版 (Inspire 3): 采用了更先进的全向视觉避障系统，配备了前后左右的视觉传感器，可以实现360度全向避障,安全性大大提升。
- 工作原理： 与VPS类似，通过分析图像的视差来计算与障碍物的距离，当距离过近时，系统会向飞手发出警报，甚至可以自动悬停或绕过障碍物（需在特定模式下开启）。
云台相机系统：
- 功能： 这是悟系列作为专业航拍平台的“核心感官”，它不仅仅是拍摄工具，其自身也集成了多种传感器。
  - 增稳云台： 通过无刷电机和精密的IMU，隔离机身振动，保持相机画面的绝对稳定，这是“悟”系列画质稳定的关键。
  - 相机传感器： “眼睛”本身，负责捕捉光线,形成图像。
  - 智能跟随系统： 相机通过识别画面中的特定目标（如人、车），结合无人机的VPS和GPS,实现自动跟随目标移动。

交互感觉系统：无人机的“语言”

这部分是无人机向飞手和地面站反馈所有信息的“语言”，确保飞手能实时掌握无人机的状态,做出正确决策。

核心组件：

DJI GO App / DJI Pilot App:
- 功能： 这是无人机最主要的“感觉反馈界面”，App屏幕上以图形化的方式实时显示：
  - 飞行状态信息： 高度、距离、速度、电池电量、GPS信号强度、指南针状态、IMU状态等。
  - 实时图传画面： 无人机相机拍摄的第一视角画面。
  - 传感器状态指示： VPS是否激活、避障是否开启、传感器是否出现故障等。
  - 智能飞行参数： 在执行航点飞行等任务时，显示飞行进度、剩余电量、预计返航时间等。
遥控器:
- 功能： 遥控器上的状态指示灯是另一种直观的反馈语言。
  - 绿灯： GPS定位良好,可以起飞。
  - 黄灯： 正在搜星或VPS激活中,或避障系统检测到障碍物。
  - 红灯： GPS丢失、IMU异常、严重故障等，切勿起飞。
- 震动反馈： 遥控器可以通过震动来提醒飞手，例如电量低、失控返航等。
声音报警:
- 功能： 无人机或遥控器会发出不同的蜂鸣声来报警，例如低电量警告、失控警告等,声音报警在视线受阻或注意力分散时尤为重要。