CN108693525A - 基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其至少包括：由第一微波雷达和第一舵机云台组成的第一避障模块，以及与第一避障模块电性连接的转接模块，转接模块电性连接至无人机的飞控系统；转接模块同时对第一避障模块和第二避障模块或其中之一进行控制和数据预处理，控制和预处理方法根据避障模块的组合形式及设定的探测方向需求分模式进行。本发明以转接模块为中心，与其对避障模块的控制和数据处理方法相配合，可实现灵活组合的系统拓扑结构，以满足不同需求的避障仿地系统。

Description

基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统

技术领域

该发明涉及植保无人机避障、仿地飞行技术领域，特别涉及一种植保无人机避障仿地飞行的微波雷达系统。

背景技术

植保无人机在飞防作业时，一般要求其飞行在作物以上1-2m的高度，以保障作业效果，因此，植保无人机作业主要面临两个困难，一是田间环境复杂障碍物众多，二是地形并不平整。

目前，避让田间障碍物的方案主要有两种，一是在作业区域内圈出固定的障碍物位置实现规划避障，二是采用超声、双目立体视觉、激光雷达、微波雷达等传感器，对突然出现的、细小的、运动中的障碍物实时探测主动避障；低空飞行需要精准的高度保持，目前，植保机的作业高度主要参考GPS(高精度的RTK(Real-time kinematic，实时动态)技术)和气压计提供的绝对高度。为了解决地形起伏造成的飞行器与作物间的高度不能保持的问题，出现了同样采用超声、双目立体视觉、激光雷达、微波雷达等传感器，探测飞行器与作物间的相对高度，已实现仿地飞行的技术方案。

目前应用于避障和仿地飞行的传感器方案中，一些方案由于传感器本身的特点以及使用不当导致传感器无法发挥最佳的性能等因素，在植保无人机上实现的避障和仿地的效果并不理想。如超声传感器探测距离近，波束宽，易产生多径效应；单纯的双目视觉测距不能在晚上使用，光学镜头易被药液尘土污染，植保机较大的振动对双目的图像采集影响较大；激光雷达波束太窄，探测范围不足；微波雷达可以克服上述传感器的问题，但不恰当的安装方案会使微波雷达的探测效果大打折扣。特别是一些基于FMCW仅使用相对运动产生的差分信号作为测距源的雷达，处理不好的安装罩壳会因为与雷达天线有相对运动而影响雷达探测。

为实现避障和仿地功能，植保无人机往往挂载多个传感器，以尽可能多的获取外界信息，导致飞控需要更多的接口去支持这些传感器，同时也增加了飞控对传感器基础通信处理的负担。

发明内容

在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供一种基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，通过一个转接模块以约定的通信协议接入不同机型的飞控之中，实现飞控一次对多个传感器数据的采集，同时在不改变飞控硬件接口的条件下实现灵活的模块组合和数据处理模式，满足不同机型的应用需求。

具体的，本发明提出一种基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其包括：由第一微波雷达和第一舵机云台组成的第一避障模块，以及与第一避障模块电性连接的转接模块，转接模块电性连接至无人机的飞控系统；转接模块对第一避障模块的探测角进行控制并对其采集的数据进行预处理，控制和数据预处理方法包括：

根据第一避障模块的探测方向需求设定为单向或是双向；

如果探测方向是单向，转接模块不改变第一避障模块的探测方向，仅通过第一舵机云台进行姿态角补偿；

如果探测方向是双向，则转接模块根据飞控系统的飞行方向，对第一避障模块的探测方向进行动态调整；当避障模块旋转到指定角度附近时，将该角度下获得的障碍物数据根据预先设置的映射关系保存至以飞行器定义的对应方向上(前和后或者左和右)的障碍物距离信息缓存中，并等待上传至飞控系统。

其中，舵机云台包括：舵机、雷达罩壳、挂耳、轴承等结构。

进一步的，该系统还包括由第二微波雷达和第二舵机云台组成的第二避障模块，第二避障模块与转接模块电性连接；转接模块对第一、第二两个避障模块的探测角进行控制并对其采集的数据进行预处理，控制和数据预处理方法包括：

根据避障模块的探测方向需求设定为单向、双向或是并列双向；

如果探测方向是单向，转接模块不改变第一、第二避障模块的探测方向，仅通过第一、第二舵机云台进行姿态角补偿；

如果探测方向是双向，则转接模块根据飞控系统的飞行方向，通过第一、第二舵机云台对第二避障模块的探测方向进行动态调整；当避障模块旋转到指定角度附近时，将该角度下获得的障碍物数据根据预先设置的映射关系保存至以飞行器定义的对应方向上(前和后或者左和右)的障碍物距离信息缓存中，并等待上传至飞控系统；

如果探测方向是并列双向，转接模块通过第一和第二舵机云台控制第一和第二避障模块对同一个方向进行探测，并根据飞行方向，实现同步的双向探测。转接模块接收第一避障模块和第二避障模块的障碍物数据，并将其与预设条件进行对比，得到是否有障碍物的判断结果；如果第一避障模块和第二避障模块均未探测到障碍物，则输出预设的最大距离值(例如100m)；如果第一避障模块或者第二避障模块探测到障碍物，则输出探测到的障碍物距离；如果第一避障模块和第二避障模块均探测到障碍物，则输出二者中较小的障碍物距离。

更进一步的，该系统还包括由第三微波雷达构成的仿地模块，仿地模块与转接模块电性连接。转接模块接收到障碍物数据后，首先对该数据做数字滤波处理，去除野值干扰，平滑有效数据。等待上传至飞控系统，具体是等待飞控系统的读取指令，当转接模块接收到飞控系统的读取指令后，则根据预先设置的协议对数据编码后发送给飞控系统。

本系统通过上述设计，对硬件的改进是，以转接模块为中心，协调处理多个雷达模块的数据，其最多支持2个避障模块和1个仿地模块的接入，可以满足大多数植保无人机仿地和避障的需求。上述以转接模块为中心的系统设计，实现了雷达模块的灵活接入和移除，在模块增减的过程中并不影响系统与飞控的连接，不需要飞控侧增加接口也不需要飞控改变协议。在以转接模块为中心的灵活的硬件组合方案基础上，本系统还提出相应的软件改进，也即避障模块的控制和数据处理方法，该方法可以满足不同机型在实际应用中常遇到的模块挂载位置无法满足整体避障效果的问题。

更进一步的，本发明中，第一避障模块和/或第二避障模块包括相对静止雷达罩壳和舵机等结构。具体的，该避障模块包括密封的雷达罩壳以及设于雷达罩壳内且与雷达罩壳固定的雷达本体，雷达罩壳上固定设有舵机，雷达罩壳和雷达本体在舵机的驱动下一起转动。相对静止雷达罩壳是将雷达本体(雷达天线板)直接固定在雷达罩壳内侧的设计。不同于现有技术中的将罩壳固定而雷达在罩壳内部旋转的结构，本申请的设计使雷达和罩壳一起转动，二者刚性连接，相对静止，能有效克服以FMCW(Frequency ModulatedContinuous Wave)方式工作的雷达其天线与罩壳相对运动造成的探测干扰，抗震性能好。此外，相对静止雷达罩壳可以使雷达天线始终面对平整、材质均匀的罩壳前面板，并保持与前面板的间距固定不变，这两点可以最大限度地减小对雷达波的影响。此外，采用舵机直驱的转动方式，避免齿轮的使用，结构简单可靠。±120°的舵机最大转角有充分的余度实现双向探测和姿态角补偿。

更进一步的，悬挂雷达罩壳的挂耳使用两个挂锁固定于飞行器上，雷达罩壳处于挂耳中间，挂耳的一侧设有舵机摇臂定位凸台，舵机的输出轴加装摇臂后与挂耳上的舵机摇臂定位凸台配合，另一侧在雷达罩壳的出线孔的突出部安装尼龙轴承后与挂耳上的轴承定位凸台配合，完成雷达罩壳的挂装。

更进一步的，雷达罩壳由左、右、后盖和前面板组成，后盖由螺丝配合孔柱锁紧雷达本体到前面板；舵机安装在雷达罩壳的右盖(或者左盖)上，左盖(或者右盖，也即未安装舵机的一侧)上设有出线孔，出线孔的中心与雷达罩壳转动的轴心一致，左盖和右盖通过环氧树脂分别与后盖和前面板粘合，形成密封罩壳。在雷达罩壳转轴中心设计出线孔引出雷达罩壳内部线缆，并利用挂耳隐藏的设计，减小了转动中线的弯折，在不需要无限制转动的罩壳中省去了滑环，提高了可靠性并节约了成本。此外，将舵机主体置于密封的雷达罩壳内部，具有很好的防水效果。

本发明通过一个转接模块以约定的通信协议接入不同机型的飞控之中，实现飞控一次对多个传感器数据的采集，同时在不改变飞控接口的条件下实现灵活的模块组合、控制和数据处理模式，满足不同机型的应用需求。本系统利用微波雷达的优势克服其他传感器在植保无人机避障仿地领域应用的众多不足，并利用独特的避障模块结构实现了在无人机姿态变化时保持雷达探测角度的稳定，仅使用一部雷达即可实现双向障碍物的探测，充分发挥出微波雷达的性能。

附图说明

图1为本发明的实施例1的避障仿地飞行系统的拓扑结构；

图2为本发明的转接模块的数据处理流程图

图3为本发明的实施例2的避障仿地飞行系统的拓扑结构；

图4为本发明的实施例3的避障仿地飞行系统的拓扑结构；

图5为本发明的实施例4的避障仿地飞行系统的拓扑结构；

图6为本发明的避障模块的立体示意图；

图7为本发明的避障模块的分解示意图；

图8为本发明的避障模块的剖面示意图；

图9为本发明的系统应用于多旋翼无人植保机示意图；

图10为本发明的系统应用于单旋翼无人植保机示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提出一种基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，本系统的设计以转接模块为中心，协调处理多个雷达模块的数据，其最多支持2个避障模块和1个仿地模块的接入，可以满足大多数植保无人机仿地和避障的需求。转接模块与避障模块和仿地模块的连接一般是通过信号线；转接模块对外与飞控的接口可以是485总线或TTL(TransistorTransistor Logic)电平的UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter))，可根据飞控外围接口情况选择。

实施例1

本实施例中，参见图1，该无人机避障仿地飞行系统包括由第一微波雷达和第一舵机云台组成的第一避障模块，由第二微波雷达和第二舵机云台组成的第二避障模块，由第三微波雷达构成的仿地模块，以及与第一避障模块、第二避障模块和仿地模块分别电性连接的转接模块，转接模块电性连接至无人机的飞控系统；其中，飞控子系统是无人机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的核心系统。

转接模块对第一避障模块和第二避障模块的探测角进行控制并对其采集的数据进行预处理，控制和数据预处理方法包括：

根据避障模块的探测方向需求设定为单向、双向或是并列双向；

如果探测方向是单向，转接模块不改变第一、第二避障模块的探测方向，仅通过第一、第二舵机云台进行姿态角补偿；

如果探测方向是双向，则转接模块根据飞控系统的飞行方向，通过第一、第二舵机云台对第二避障模块的探测方向进行动态调整；当避障模块旋转到指定角度附近时，将该角度下获得的障碍物数据根据预先设置的映射关系保存至以飞行器定义的对应方向上(前和后或者左和右)的障碍物距离信息缓存中，并等待上传至飞控系统；

如果探测方向是并列双向，转接模块通过第一和第二舵机云台控制第一和第二避障模块对同一个方向进行探测，并根据飞行方向，实现同步的双向探测；转接模块接收第一避障模块和第二避障模块的障碍物数据，并将其与预设条件进行对比，得到是否有障碍物的判断结果；如果第一避障模块和第二避障模块均未探测到障碍物，则输出预设的最大距离值(例如100m)；如果第一避障模块或者第二避障模块探测到障碍物，则输出探测到的障碍物距离；如果第一避障模块和第二避障模块均探测到障碍物，则输出二者中较小的障碍物距离。

简便起见，将第一避障模块记为避障模块1(或者模块1)，将第二避障模块记为避障模块2(或者模块2)。

并列双向时，无人机使用2个避障模块同时对一个方向进行探测，并同时转动，可对另一个方向进行探测，以扩大探测正面。数据处理以任何一个避障模块的数据回传信号触发开始，此时会遇到以下3种情况，相应的处理方法如表1所述。

表1并列双向模式所遇情况及处理方法

情况	处理方法
		避障模块1和2都没有探测到障碍物	输出最大距离值，默认100m
避障模块1或2探测到障碍物	输出探测到的障碍物距离
		避障模块1和2都探测到障碍物	输出二者中较小障碍物距离

具体实施时，当转接模块收到避障模块1或者避障模块2回传的数据时，先对该路数据做数字滤波处理，去除野值干扰，平滑有效数据。之后根据用户需要数据进入3种数据处理模式中的一种进行处理，得到的最终的结果根据用户设置的映射关系保存到以飞行器定义的对应方向上的障碍物距离信息缓存中。当接收到飞控的读取指令后，数据根据协议编码后发送给飞控。上述的数据处理流程图如图2。

仿地模块采集的数据则使用常规的数字滤波+故障诊断逻辑进行预处理。

本系统通过上述设计，对硬件的改进是，以转接模块为中心，协调处理多个雷达模块的数据，其最多支持2个避障模块和1个仿地模块的接入，可以满足大多数植保无人机仿地和避障的需求。上述以转接模块为中心的系统设计，实现了雷达模块的灵活接入和移除，在模块增减的过程中并不影响系统与飞控的连接，不需要飞控侧增加硬件接口也不需要飞控改变协议。在以转接模块为中心的灵活的硬件组合方案基础上，本系统还提出相应的软件改进，也即避障模块控制和数据处理方法，该方法可以满足不同机型在实际应用中常遇到的模块挂载位置无法满足整体避障效果的问题。

本发明通过一个转接模块以约定的通信协议接入不同机型的飞控系统之中，实现飞控一次对多个传感器数据的采集，同时在不改变飞控接口的条件下实现灵活的模块组合和数据处理模式，满足不同机型的应用需求。系统利用微波雷达的优势克服其他传感器在植保无人机避障仿地领域应用的众多不足，并利用舵机3转台机构实现了在无人机姿态变化时保持雷达探测角度的稳定，仅使用一部雷达即可实现双向障碍物的探测，充分发挥出微波雷达的性能。

实施例2

当适配的机型只需要避障功能，并不需要仿地功能时，可不选购仿地模块，系统变为由1个转接模块+2个避障模块组成的避障系统，其拓扑结构如图3。本实施例中，参见图3，该无人机避障仿地飞行系统包括：由第一微波雷达和第一舵机云台组成的第一避障模块，由第二微波雷达和第二舵机云台组成的第二避障模块，以及分别与第一避障模块和第二避障模块电性连接的转接模块，转接模块电性连接至无人机的飞控系统；转接模块对第一避障模块和第二避障模块的探测角进行控制并对其采集的数据进行预处理，控制和数据预处理方法与实施例1的方法相同。

实施例3

如果适配的机型避障模块只需要1个，可以不采购第二个避障模块，系统变为由1个转接模块+1个避障模块组成的避障系统。本实施例中，参见图4，该无人机避障仿地飞行系统包括：由第一微波雷达和第一舵机云台组成的第一避障模块，以及与第一避障模块电性连接的转接模块，转接模块电性连接至无人机的飞控系统；转接模块对第一避障模块的探测角进行控制并对其采集的数据进行预处理，控制和数据预处理方法如下：

根据第一避障模块的探测方向需求设定为单向或是双向；

如果探测方向是单向，转接模块不改变第一避障模块的探测方向，仅通过第一舵机云台进行姿态角补偿；

如果探测方向是双向，则转接模块根据飞控系统的飞行方向，通过第一舵机云台对第一避障模块的探测方向进行动态调整；当避障模块旋转到指定角度附近时，将该角度下获得的障碍物数据根据预先设置的映射关系保存至以飞行器定义的对应方向上(前和后或者左和右)的障碍物距离信息缓存中，并等待上传至飞控系统。

实施例4

除了上述实施例中的避障模块，用户可根据实际需求灵活设置。当适配的机型只需要仿地功能时，可以不采购避障模块，系统变为由1个转接模块+1个仿地模块组成的仿地系统，其拓扑结构如图5。

本实施例中，参见图5，该无人机避障仿地飞行系统仅包括由第三微波雷达构成的仿地模块以及转接模块。

本发明采用上述方案，以转接模块为中心，通过与避障模块数据处理方法相配合，可实现灵活组合的系统拓扑结构，以满足不同需求的避障仿地系统。

此外，本实施例中，为了增强抗干扰能力，本申请的避障模块(第一避障模块、第二避障模块)进行了特殊设计。具体的，避障模块均由相对静止雷达罩壳和舵机等结构构成。

具体的，参见图6-图8，本申请的避障模块包括挂耳5、尼龙轴承7、雷达罩壳100以及设于雷达罩壳100内且与雷达罩壳100固定的雷达本体2和舵机3，雷达罩壳100悬挂在挂耳5中间。雷达罩壳100上设有挂锁4，挂锁4与挂耳5配合，使用M3螺丝与自紧螺母可以锁紧在直径合适的横杆上。挂耳5一侧有舵机摇臂定位凸台6，另一侧有轴承定位凸台51；雷达罩壳100由左盖101、右盖102、后盖103和前面板104组成，后盖103被螺丝锁紧的同时配合孔柱8锁紧雷达本体2到前面板104；舵机3安装在罩壳侧盖(右盖)上，另一侧的左盖上则是出线孔9，出线孔9的中心与整个雷达罩壳100转动的轴心一致，两侧的左盖101、右盖102通过环氧树脂与后盖103和前面板104粘合，形成密封方罩壳；舵机3输出轴加装摇臂后与挂耳5一侧的舵机摇臂定位凸台6配合，雷达罩壳出线孔9的突出部安装尼龙轴承后7与挂耳5另一侧的轴承定位凸台51配合，完成雷达罩壳100的挂装，此时整个罩壳转动由舵机3驱动转动和定位。其中，轴承定位凸台51是设置于挂耳5上，起卡进定位轴承作用的凸台结构，与挂耳是一体的。挂耳5上还设有线槽10。采用舵机直驱的转动方式，避免齿轮的使用，结构简单可靠。±120°的舵机最大转角有充分的余度实现双向探测和姿态角补偿。此外，还可通过无刷电机、步进电机等形式的转台实现稳定雷达探测角和双向探测能力。将舵机主体置于密封罩壳内部，具有很好的防水效果。

相对静止雷达罩壳是将雷达本体(雷达天线板)直接固定在罩壳内侧的设计，不同于罩壳固定而雷达在内部旋转的结构，该设计使雷达和罩壳一起转动，二者刚性连接，相对静止，能有效克服以FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式工作的雷达其天线与罩壳相对运动造成的探测干扰，抗震性能好。此外，相对静止雷达罩壳可以使雷达天线始终面对平整、材质均匀的罩壳前面板，并保持与前面板的间距固定不变，这两点可以最大限度地减小对雷达波的影响。

在罩壳转轴中心设计出线孔引出罩壳内部线缆，并利用挂耳隐藏的设计，减小了转动中线的弯折，在不需要无限制转动的罩壳中省去了滑环，提高了可靠性并节约了成本。

不同于现有技术中的将罩壳固定而雷达在罩壳内部旋转的结构，本申请的设计使雷达和罩壳一起转动，二者刚性连接，相对静止，能有效克服以FMCW(Frequency ModulatedContinuous Wave)方式工作的雷达其天线与罩壳相对运动造成的探测干扰，抗震性能好。此外，相对静止雷达罩壳可以使雷达天线始终面对平整、材质均匀的罩壳前面板，并保持与前面板的间距固定不变，这两点可以最大限度地减小对雷达波的影响。此外，采用舵机直驱的转动方式，避免齿轮的使用，结构简单可靠。±120°的舵机最大转角有充分的余度实现双向探测和姿态角补偿。

实际应用中，本系统具体应用在多旋翼植保无人机上时，采用单个避障模块和双向控制和数据处理模式，实现前后双向避障功能。避障模块挂载在多旋翼起落架中央横杆的正下方，转接模块位于飞控舱室内部，如图9所示，图示中，11为飞控舱室(转接模块位于内部)，12为起落架，13为起落架横杆，14为药箱，15为喷头，100为避障模块的雷达罩壳。

实际应用中，本系统具体应用在单旋翼植保无人机上时，采用双避障模块和并列双向控制和数据处理模式，实现前后双向避障功能，探测波束有效覆盖前后方向上飞行器宽度的范围。避障模块挂载在单旋翼左右喷杆下方，转接模块在机身内部，如图10所示，图示中，21为机身(转接模块位于内部)，22为喷杆，23为药箱，24为避障模块1，25为避障模块2。

本发明的避障仿地飞行系统，微波雷达实现，具有不受光照，雨水，药液和尘土的影响等优势，可全天候使用；此外，该系统能使避障雷达在飞行器姿态变化时拥有稳定的探测角度，一个避障模块实现双向探测，采用的微波雷达探测距离远理想条件下可达30米，同时探测范围合适，俯仰在17°以内，方位角在27°左右。保证前方5米以外有大于2米的探测宽度，满足多数植保无人机的需求；双避障模块配合并列双向的数据处理模式还可以增大探测的正面；该系统采取转接模块集中管理各独立避障模块、仿地模块的结构，以及灵活的数据处理模式，可组合实现不同子系统，解决不同机型的使用需求。此外，相对静止的避障雷达罩壳设计，充分发挥出微波雷达的性能。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于，包括：由第一微波雷达和第一舵机云台组成的第一避障模块，以及与第一避障模块电性连接的转接模块，转接模块电性连接至无人机的飞控系统；转接模块对第一避障模块的探测角进行控制并对其采集的数据进行预处理，控制和数据预处理方法包括：

根据第一避障模块的探测方向需求设定为单向或是双向；

如果探测方向是单向，转接模块不改变第一避障模块的探测方向，仅通过第一舵机云台进行姿态角补偿；

如果探测方向是双向，则转接模块根据飞控系统的飞行方向，通过第一舵机云台对第一避障模块的探测方向进行动态调整；当避障模块旋转到指定角度附近时，将该角度下获得的障碍物数据根据预先设置的映射关系保存至以飞行器定义的对应方向上的障碍物距离信息缓存中，并等待上传至飞控系统。

2.根据权利要求1所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：该系统还包括由第二微波雷达和第二舵机云台组成的第二避障模块，第二避障模块与转接模块电性连接；转接模块对第一、第二两个避障模块的探测角进行控制并对其采集的数据进行预处理，控制和数据预处理方法包括：

根据避障模块的探测方向需求设定为单向、双向或是并列双向；

如果探测方向是单向，则转接模块不改变第一、第二避障模块的探测方向，仅通过第一、第二舵机云台进行姿态角补偿；

如果探测方向是双向，则转接模块跟据飞控系统的飞行方向，通过第一、第二舵机云台对第二避障模块的探测方向进行动态调整；当避障模块旋转到指定角度附近时，将该角度下获得的障碍物数据根据预先设置的映射关系保存至以飞行器定义的对应方向上的障碍物距离信息缓存中，并等待上传至飞控系统；

如果探测方向是并列双向，转接模块通过第一和第二舵机云台控制第一和第二避障模块对同一个方向进行探测，并根据飞行方向，实现同步的双向探测；转接模块接收第一避障模块和第二避障模块的障碍物数据，并将其与预设条件进行对比，得到是否有障碍物的判断结果；如果第一避障模块和第二避障模块均未探测到障碍物，则输出预设的最大距离值；如果第一避障模块或者第二避障模块探测到障碍物，则输出探测到的障碍物距离；如果第一避障模块和第二避障模块均探测到障碍物，则输出二者中较小的障碍物距离。

3.根据权利要求1或2所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：该系统还包括由第三微波雷达构成的仿地模块，仿地模块与转接模块电性连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：转接模块接收到障碍物数据后，首先对该数据做数字滤波处理，去除野值干扰，平滑有效数据。

5.根据权利要求1或2所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：等待上传至飞控系统，具体包括：等待飞控系统的读取指令，当转接模块接收到飞控系统的读取指令后，则根据预先设置的协议对数据编码后发送给飞控系统。

6.根据权利要求1或2所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：所述第一避障模块和/或第二避障模块包括密封的雷达罩壳以及设于雷达罩壳内且与雷达罩壳固定的雷达本体，雷达罩壳上固定设有舵机，雷达罩壳和雷达本体在舵机的驱动下一起转动。

7.根据权利要求6所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：悬挂雷达罩壳的挂耳使用两个挂锁固定于飞行器上，雷达罩壳处于挂耳中间，挂耳的一侧设有舵机摇臂定位凸台，舵机的输出轴加装摇臂后与挂耳一侧的舵机摇臂定位凸台配合，雷达罩壳出线孔的突出部安装尼龙轴承后与挂耳另一侧的轴承定位凸台配合，完成雷达罩壳的挂装。

8.根据权利要求7所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：所述雷达罩壳由左盖、右盖、后盖和前面板组成，后盖由螺丝配合孔柱锁紧雷达本体到前面板；舵机安装在雷达罩壳的右盖上，左盖上设有出线孔，出线孔的中心与雷达罩壳转动的轴心一致。

9.根据权利要求8所述的基于微波雷达的无人机避障仿地飞行系统，其特征在于：所述左盖和右盖通过环氧树脂分别与后盖和前面板粘合，形成密封罩壳。