一台消费级/工业级无人机,光电器件几乎无处不在:避障传感、光流定位、姿态指示灯、搜救热成像、夜航补光——光电技术决定了无人机"看得见、站得稳、找得到"。
一、避障系统:红外与ToF
常见避障方案有三种:
| 方案 | 原理 | 特点 |
|---|---|---|
| 红外测距 | 红外 LED 发射光束,三角反射法测距 | 成本低、近距离精度好,用于下方/后方 |
| ToF 激光测距 | VCSEL 发射脉冲,测光飞行时间 | 距离远(10m+)、精度高,用于前方主避障 |
| 双目视觉 | 双摄像头视差计算 | 广角、能建图,弱光性能依赖补光 |
红外/ToF 方案中,940nm 红外发射管是主流选择:波长在人眼不可见区、太阳光谱干扰相对 850nm 更低,且无需红色光点暴露隐私。发射管要求脉冲大电流驱动下光功率稳定、发光角集中(10°~25°)、高温光衰小。
二、光流悬停与指示灯
室内无 GPS 信号时,无人机下视摄像头+红外补光 LED 构成光流定位系统:补光灯照亮地面纹理,摄像头帧间比对实现厘米级悬停。机臂上的航行指示灯则使用高亮贴片 LED(红/绿),需满足夜间数公里可视与频闪规范。
三、搜救与夜巡的红外热成像
工业无人机挂载红外热成像相机搜救失踪人员、检测光伏电站热斑。虽然热成像核心是探测器,但系统的辅助照明、激光补距(VCSEL)同样是光电供应链的一环。