无人机参考文献

第一章 引言1 人机交互的重要性2 人机交互的发展历史3 人机交互的三元素推荐阅读和网上资源参考文献第二章 人的因素1 人的行为模型2 人类工程学3 计算工机用户工程原理4 软件心理学参考文献第三章 人机交互设备和技术1 传统交互设备2 三维辅入设备3 语音交互技术4 基于手势的交互技术5 视线追踪的交互技术6 表情识别7 自然语言理解8 手写识别9 全息力图像10 听觉界面11 总结推荐阅读和网上资源参考文献第四章 用户界面设计1 用户界面的风格2 用户界面设计中的重要问题3 对话独立性4 对话的表示技术5 界面设计方法推荐阅读和网上资源参考文献第五章 多通道用户界面的主要问题1 引言2 辅入原语3 用户模型和描述方法4 多通道整合5 实例推荐阅读和网上资源参考文献第六章 用户界面的开发工具和环境1 用户界面工具箱2 用户界面管理系统3 多通道用户界面的软件平台参考文献第七章 用户界面的评估1 测试民评估2 评估方法3 可用性测试4 用户界面评估5 多通道用户界面的评估推荐阅读和网上资源参考文献第八章 新一代人机界面展望1 近年来人机交互的进展2 人机交互技术的标准化问题3 虚拟现实及网络用户界面4 无所不在的计算5 关于新一代界面的讨论参考文献附录一：W3C多通道交互用例附录二：北京大学本科生“人机交互”课程实习情况简介

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所谓无人机“自动避障”功能（ObstacleAvoidance），就是无人机飞行器在自动飞行的过程中遇到障碍物的时候，通过自动提前识别、有效规避障碍物，达到安全飞行的效果。分类：主要分为雷达系统、超声波声呐技术、TOF（飞行时间技术）、视觉图像复合型技术。下面就四种不同的避障技术做一番介绍：雷达系统：说起雷达系统，大家最先想到的肯定是军用大飞机。的确，由于雷达系统的高昂价格和笨重的体积，尚无民用级无人机使用此技术。一般的大型固定翼无人机采用的就是类似于民用客机上的ADS-B广播式自动相关监视系统搭配雷达工作。读起来很是拗口，所谓ADS-B简单说就是使飞机能够利用卫星导航确定自身的位置并对外自动发送包括高度、速度、方向、呼叫代码和飞机类型在内的信息。ADS-B的优势还在于它能够帮助飞机连续下降，从而降低燃料消耗和噪音、机组人员可在飞机显示屏上实时观测到自身与其它飞机的距离，而且能够在连续下降过程中脱离交通管制的协助，这也将有助于减少定向问题。种种功能，让操控者或飞行计算机及时掌握飞机的位置并做出相应的动作反应，因此具备了避障能力。超声波声呐技术：超声波声呐技术成本低，操作方便，目前很多无人机额的避障技术都来源于它。它的原理相信大家在初中就已经接触过：蝙蝠通过其口腔中的特殊构造来发出超声波，当超声波遇到障碍或者猎物时就会被发射回蝙蝠的听觉接受系统。依靠这种测距的方法辨别障碍，规划路线。然而超声波技术也有自己的弊端，比如：①在部分场景也会受到声波的影响。②超声波避障依赖于物体表面的发射能力。当遭遇反射能力不足的物体时，避障系统的安全性就会极大降低。超声波的有效距离是5米，这也是为什么零度Explorer2无人机距离只有6米的原因。TOF（飞行时间技术）：TOF类似于超声波技术，不过在这里，超声波换成了光，因此可以称之为光相位检测。在去年7月创新者峰会上，首度演示无人机自动避障功能，采用的就是无人机TOF避障系统。无人机悬空时，TOF系统会保持每秒钟旋转2-5圈的状态。通过这一秒时间，无人机系统就可以快速扫描周围360°的有效半径，及时发现障碍，然后对飞控系统发出调整位置的指令，避免对周围的人或财物造成伤害；当飞行的过程中，TOF系统则会停止旋转，只会向前方发射出光线。而飞行方向一旦确定，在室外的有效距离就可以增加到8-10米。同超声波技术相似，TOF也有不足。例如在光污染越来越剧烈的今天，不但高楼之间的玻璃光无人会干扰系统，就是遭遇太阳光的主要能量波段，也会使TOF暴漏不足，正常的10米左右的测量距离也会减少至5米。视觉图像复合型技术：视觉图像复合型技术随着移动芯片的运算能力的飞跃而越来越成为无人机避障首选。通过高清摄像机拍摄帧速足够高、清晰、分辨率高的图像，借助一颗足够小而性能强大的处理器，分析每一帧图像中是否存在障碍物。俊鹰无人机推出的智能避障系统前后左右下五个方向都有专门进行障碍识别的摄像头，设别机制也有超声波和图像视觉两种。麻省理工学院计算机科学和人工智能实验室也通过此技术探索避障技术，不过他们是通过2块手机芯片进行实时图像处理后，寻找出可以飞行的自由空间，而不是识别障碍物后再进行躲避。可以说是非常主动的一种方法。但是，这款无人机只能处理几秒钟内的视频数据，而不是会生成一个完整的区域地图，毕竟现有手机芯片的处理能力还很有限。视觉图像复合型技术给人的激励不言而喻，但他也面临着挑战，如弱光或者黑夜条件下，通过图像识别障碍物的能力就会大幅度下降。呃，原谅人类的眼光就是这么苛刻，毕竟这是目前最接近人类理想状态下无人机避障的技术。四种不同的解决方案，都面临着不同的挑战，也有各自突出的优势。但人类进步的步伐岂止会停留于此？RealSense技术：微软和英特尔联合开发的RealSense3D摄像头，利用自身的红外发射器向目标物“主动打光”，通过捕捉和定位光的扭曲变化自动计算并构建出覆盖区域内的三维模型，并借助自身的处理器完成基础数据的整合、借助搭载设备的处理器进行更复杂的操作，从而自动调整自身以避开障碍物。这架6轴飞行器就是Intel联合Yunnec研发的搭载RealSense技术的样品机，可以看到其在普通的无人机顶上添加了一个六角形的探测单元，仔细看可以发现是由6套RealSense组成，形成了一个360度的探测角度。RealSense本质上也是类似于Kinect的红外结构光投影的方案。所不同的是，RealSense所投影的是一系列动态变化的图案，而非Kinect那样的固定图案。因此，也造成了虽然RealSense的分辨率高，也更稳定，但帧频却不如Kinect的情况，实际效果也没有体现出所期待的优势。PS：Kinect是一个XBOX360外接的3D体感摄像机，利用即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能让玩家摆脱传统游戏手柄的束缚，通过自己的肢体控制游戏，并且实现与互联网玩家互动，分享图片、影音信息。在救援活动里难道只有避障？就没有其他办法了吗？比如……像推土机一样前进！Gimball就是这么一款自行开路的无人机，它的外层是一个超轻且坚实的碳纤维笼，这种设计还同时保护周围的被救援人员，以免被其双螺旋桨伤到。通过对目前主要无人机避障技术的了解，我们认为，避障技术目前还有很长的路要走，不仅仅是技术上的沉淀，也需要资金方面持续的跟进。多技术结合的避障技术必将随着处理器的飞跃和硬件制造的成长发挥出最大的效用，为我们的生活所用。

应用领域：电力巡检工作原理：装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的无人机，可沿电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操控。应用领域：农业保险工作原理：利用集成了高清数码相机、光谱分析仪、热红外传感器等装置的无人机在农田上飞行，准确测算投保地块的种植面积，所采集数据可用来评估农作物风险情况、保险费率，并能为受灾农田定损，此外，无人机的巡查还实现了对农作物的监测。应用领域：环保工作原理：无人机在环保领域的应用，大致可分为三种类型。一：环境监测：观测空气、土壤、植被和水质状况，也可以实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发展；二，环境执法：环监部门利用搭载了采集与分析设备的无人机在特定区域巡航，监测企业工厂的废气与废水排放，寻找污染源；三，环境治理：利用携带了催化剂和气象探测设的柔翼无人机在空中进行喷撒，与无人机播撒农药的工作原理一样，在一定区域内消除雾霾。应用领域：影视剧拍摄工作原理：无人机搭载高清摄像机，在无线遥控的情况下，根据节目拍摄需求，在遥控操纵下从空中进行拍摄。应用领域：确权问题工作原理：大到两国的领土之争，小到农村土地的确权，无人机都可上阵进行航拍。应用领域：街景工作原理：利用携带拍摄装置的无人机，开展大规模航拍，实现空中俯瞰的效果。应用领域：快递工作原理：无人机可实现鞋盒包装以下大小货物的配送，只需将收件人的GPS地址录入系统，无人机即可起飞前往。应用领域：灾后救援工作原理：利用搭载了高清拍摄装置的无人机对受灾地区进行航拍，提供一手的最新影像。这些领域仅仅是一部分，无人机应用的领域非常广泛，昆明劲鹰无人机种类繁多，很多领域都能应用到。