3D传感技术在无人机中应用关键技术研究文献综述

随着无人机技术的快速发展，其应用领域日益广泛，对无人机自主导航、环境感知、目标识别等能力的要求也越来越高。

3D传感技术作为一种获取目标三维信息的关键技术，为无人机提供了更加丰富、精准的环境感知能力，极大地促进了无人机在各个领域的应用。

本文首先介绍了3D传感技术和无人机应用的背景，阐述了3D传感技术在无人机领域应用的意义；接着分析了双目视觉、结构光、ToF等主流3D传感技术的原理，并比较了它们各自的优缺点；然后，针对无人机平台和3D传感器的选型问题进行了探讨，并介绍了几种典型传感器的性能特点；在此基础上，重点研究了3D点云数据处理的关键技术，包括点云预处理、配准、目标识别与分割以及点云压缩等；最后，总结了基于3D传感技术的无人机关键技术，如自主导航与避障、目标跟踪与识别、三维建模与重建、SLAM技术等，并展望了3D传感技术在无人机领域未来的发展趋势。

关键词：3D传感；无人机；点云处理；自主导航；目标识别

1.13D传感技术
3D传感技术是指获取目标物体三维空间信息的感知技术，其核心是通过传感器获取环境的深度信息，并结合传统的二维图像信息，重建出目标的三维模型。

与传统的二维图像相比，三维信息能够提供更加完整、直观的物体形状、位置、姿态等信息，从而提升机器对周围环境的理解能力。

1.2无人机应用
无人机，全称为无人驾驶飞行器，是一种由电气系统驱动、无需人工驾驶即可自主飞行的飞行器。

近年来，随着电子技术、控制技术、材料科学等领域的快速发展，无人机技术也不断取得突破，其应用领域从最初的军事领域逐渐扩展到民用领域，并在航拍测绘、环境监测、农业植保、电力巡检、搜索救援等方面发挥着越来越重要的作用。

1.33D传感技术在无人机中的应用
将3D传感技术应用于无人机系统，可以使无人机获得更加精准、丰富的环境感知能力，从而显著提升无人机在复杂环境下的自主导航、目标识别、环境感知等能力。

例如，在电力巡检中，搭载3D传感器的无人机可以通过识别电力线路的三维模型，快速准确地识别出线路缺陷和故障点；在农业植保中，无人机可以利用3D传感器获取农作物的生长状态信息，实现精准喷洒农药，提高农药利用率。