生物视觉仿生在无人机导航中的应用

无人机最早在20世纪20年代出现，当时是作为训练用的靶机使用。随着21世纪全世界科学技术飞速的发展，对无人机的研究有了长足的进步，其不仅有着广泛的应用领域，如航拍、农业植保、测绘等，更是在未来战争中起着关键的作用。无人机的导航性能是决定其飞行准确性的重要因素，其自主定位水平又是衡量其导航性能的一大重要指标。将生物科学和技术科学结合与渗透，人类开辟了一项新的技术，并诞生了一门边缘科学——仿生学 （bionics）。仿生学是指人类模仿生物的某些能力，来应用于发明创造的科学，在飞机制造的发展中，仿生学就给人类提供了很多灵感，如机翼曲线与鸟类、机翼震颤与蜻蜓翼尖小翼与鹰隼等。

为了实现今后无人机更轻更快更小，运载武器能力更强，同时导航能力更精准的目标，其导航方式可以选择另外一种方式——基于视觉仿生的导航。美国等先进国家已经有科学家在着手相关方面的工作，其先进、前沿的导航思想将无人机的发展引领向一个自主化更强、智能化更高的方向，期望无人机能像昆虫一样，能够在复杂情况下躲避障碍，提高飞行能力。本文通过对导航方式及生物视觉导航的分析，对这样一种导航方式的应用可能性进行探索性研究。

现有导航方式及优缺点

惯性导航系统（INS）

牛顿力学理论是惯性导航系统的基本原理：通过测量航空器在惯性参考系中不断变化的加速度，包括大小和方向，然后将其对时间进行积分运算，并将其转换为导航坐标，最后通过设备显示可以得到航空器在特定的导航坐标系中的速度、航向角等位置信息。……