超聲波和攝像頭以及各種測量資料。

比如大疆無人機，在底部有超聲波測距，正前方有攝像頭進行視覺分析，內部還有氣壓計測量自己的高度，再透過一系列演算法，無人機就能得出自己在室內的位置，從而進行導航飛行。

室內和室外的主要區別就在於有無GPS訊號。不光是無人機，只要是智慧控制機器人在室內都需要專門的導航系統。

視覺定位系統

大家都知道全球定位系統GPS(Global Positioning System)，但在室內或者有遮擋的地方沒有GPS訊號就需要一種新的導航方式。對此Google公司提出了視覺定位系統VPS(Visual Positioning Service)。

▲Google放出VPS示意圖

其實原理說起來很簡單，就是利用機器攝像頭實時獲取行進路線前的畫面，在透過演算法對畫面中的特徵點進行標註(圖中亮點即為標註的特徵點)，與實現儲存好的室內佈局影象匹配，就能獲得機器當前位置。

目前VPS系統對影象演算法的要求還是特別高，還沒能得到大範圍應用，民用無人機還是主要使用的光流定位加超聲波定高系統。

超聲波定高原理比較簡單。光流定位的原理還是利用攝像頭獲得的畫面，透過幀與幀之間，每個畫素不同的相對速度關係建立相鄰幀物體的運動關係。槍花在這裡說得輕巧，但實際用演算法實現起來就不是那麼簡單了，所以目前利用光流定位的無人機在室內飛行時，對室內環境要求也比較高，地面要求紋路清晰，不能過度反光，還需要一定的環境亮度。

▲利用光流演算法渲染出的影象，前面紫色部分是相對靠前的揮舞的手，後面紅色是相對靠後的人體UWB超寬頻定位技術

另一種較為先進的三維定位技術就是這種UWB超寬頻(Ultra Wideband)定位技術。

我們還是用最簡單的方式來表述，這種技術就是利用超寬頻訊號建立起機器和基站之間的測距系統，實時測量機器與各個基站之間的相對距離，只要基站位置已知，就能得到機器在室內的空間位置。

▲UWB系統示意圖

超寬頻定位系統與窄帶系統相比有穿透力強、功耗低等優勢，缺點在於需要鋪設專門的基站。所以目前超寬頻定位系統在個人使用領域發展較慢，但在大型商用，如貨運倉儲、智慧安保等場景發展較快。

▲無人機UWB室內定位原理示意圖