无人机集群表演=无人机智能集群

当（dāng）人们（men）看到天（tiān）空中（zhōng）成群结（jié）队的飞鸟时，会想到（dào）说现在的无（wú）人机也可（kě）以这样吗？有的人说，已经（jīng）实现了啊！你看那些（xiē）表演的无人机编（biān）队不就是吗？比如（rú）前（qián）不久火爆全网的哈工大集群无（wú）人机表演。

但事（shì）实上，相对于智能集群来说，用于（yú）表演的（de）无人机集群距离（lí）真正的”智能”还相差较远，就类似于传（chuán）统武术的套（tào）路（lù）表演（yǎn），只是按（àn）照招式走一下流程,飞机和（hé）飞机（jī）之（zhī）间毫无互动和联（lián）系，仅仅是表演而已，与智能集群相距（jù）甚（shèn）远（yuǎn）。

那什（shí）么是真正的无人机智能集群呢？

简单的说，就是（shì）无人（rén）机群要在人工智（zhì）能的控（kòng）制下，可以（yǐ）自主（zhǔ）完成很多任务。而“集（jí）群（qún）智能”技（jì）术的灵感源于蚁群、蜂群等自然界中的（de）集群生物（wù），这（zhè）类型的生物都有同样的特点（diǎn），那就是（shì）单体都是很弱小的，而且（qiě）也没（méi）什么智（zhì）能，但是这些生物却是有着（zhe）非常强（qiáng）大（dà）的群体协作能力，能够完（wán）成诸（zhū）如蜂巢、蚁穴等即使是对人类来（lái）说，也都非常精巧复杂的“工程”。所以，现在的无人机集群智能技术就是（shì）模拟了，蜜蜂和蚂蚁之间的沟通协作方（fāng）式，并且以此来增（zēng）强无人机群（qún）的整体作（zuò）战能（néng）力。

那现在无人（rén）机集群技术（shù）水平的（de）现状如何呢？

智能集（jí）群 （Swarm Intelligence）的研究起始于（yú）1959年法国生物学家PierrePaul Grasse，研究（jiū）发（fā）现昆虫之间（jiān）存在高度结（jié）构化（huà）组织完成远远超出个体（tǐ）能力的复杂任务，蚁群的工作模式就是（shì）这种智能集群的经典代表，它们通过单体之间简单的相互（hù）沟通协调（diào），表现出大规模集群的智能行为（wéi）。通过（guò）对昆虫（chóng）间智能集群行为的探索逐渐涌现了（le）诸多智能集群算法，如蚁群（qún）算法（Ant Colony System, ACS）和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)。智能无人机集群就是基于生物集群行为（wéi），以单个无（wú）人机间（jiān）通过彼此（cǐ）的感知交互、信（xìn）息传递、协同工作在险恶的环境下（xià）可以（yǐ）低（dī）成（chéng）本（běn）完成多样性的复（fù）杂任务。

国（guó）内外智（zhì）能无人机集群发（fā）展现状

通（tōng）过单体之间的紧密协作（zuò），体现智能无（wú）人机集群（qún）体作战性能的优越（yuè）性，世界各（gè）国（guó）均致（zhì）力开展智能无人机集群的（de）研究（jiū），已（yǐ）经成为（wéi）无（wú）人机领域的一个重（chóng）要发（fā）展方向。美（měi）国通过国防高级研究局 （Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）和海（hǎi）军研究（jiū）实验室（United States Naval Research Laboratory, NRL）等机构全力探究无人机集群最新技术（shù），应用于军事发（fā）展，以（yǐ）保（bǎo）证其全球军（jun1）事技术（shù）领先。目前典（diǎn）型的无人（rén）机集群技术有：小精灵（líng）（Gremlins）项（xiàng）目、拒止环（huán）境中协同作（zuò）战项目（CODE）、“山鹑”（Perdix）微型无（wú）人机项目、低成（chéng）本无人机集群（qún）技术项目(LOCUST)等（děng）。

其主要特点如（rú）表（biǎo）1所示（shì）。

而（ér）对于我国来说，无人机技术（shù）起步较（jiào）晚，但发展迅速（sù），以（yǐ）智能集群技术尤为突出。中国（guó）电（diàn）子科技科集团公司 （CETC）曾在分（fèn）别在2016年和2017年完成了67架和119架固定翼无人（rén）机集群（qún）飞（fēi）行（háng）试验（yàn），刷新（xīn）了无人机集群飞行数量的新（xīn）纪录，试验成功（gōng）的演（yǎn）示了编（biān）队起飞、自主集 群（qún）飞行、分（fèn）布（bù）式广域监视、感知与规避等智能无人机集群技（jì）术。同时国内一些有实力的公司也成（chéng）功（gōng）开发出无人机集群（qún）智能开发平台，供高校老（lǎo）师和者研究所人员在实验平台（tái）上开发出新的算法，有（yǒu）效实现集（jí）群基于分布式计算（suàn）下，完成更为复杂的动作和协（xié）同。而且系统开（kāi）放性强，用户不需（xū）要掌握太多（duō）的底层编程技术即（jí）可完成算法的修改和验证，可快速实现多种无人机单机（jī）飞行（háng）任务、如自主悬停（tíng）、轨迹规划等（děng）。也可快速实现多无人机集群控制算法，包括多机飞圆（yuán） 形、多机飞（fēi）八字（zì），多机区域（yù）覆盖（gài）等，为无人机（jī）控制及多机（jī）集群控（kòng）制等教学演示及（jí）二次开发实（shí）验提供核心设备支撑。

而且对于（yú）技术（shù）先进的（de）公司，所开发的系（xì）统是基于 MATLAB/Simulink 开发，不需要修改底层代码即可（kě）快速对科（kē）研（yán）团队的控制或编队算法进行（háng）验证。让学（xué）校实（shí）验室专注于算法研究工作，检验理论成果（guǒ），提升实验效率（lǜ），大大推动教学（xué）研（yán）一体化进（jìn）程，加速教学、科研（yán）的进度。系（xì）统支持无人机多机编队控制算法（fǎ）设计与实现（xiàn），可对多无人机协同编队控制技术、信息感（gǎn）知技（jì）术、数据（jù）融合（hé）技术（shù）、任务分（fèn）配技（jì）术、航（háng）迹（jì）规划技术、编队控（kòng）制（zhì）技术、通信组网技术和虚拟/实物（wù）验证实验平（píng）台技术等（děng）无人机多机编队关键技术进行（háng）研（yán）究教学，可开展编队通（tōng）信（xìn）原（yuán）理、集群算法、无人机（jī）集群作战（zhàn）运用（yòng）等实践教学。

智（zhì）能无人机集群技术作为一（yī）种具有颠覆（fù）性的智能（néng）集群技术，具有恶环境适应性强协（xié）同作战能力（lì）强，智能程（chéng）度高等优（yōu）势，备（bèi）受各（gè）国重视，目前正（zhèng）处于飞速发展阶段，随着相关技术的日益（yì）成（chéng）熟，智能（néng）无人机集群必将作（zuò）为无人机系统的重要组成部分成为未来战场中的重要（yào）作战样式，在战争（zhēng）中扮演重要的（de）角色甚至改（gǎi）变战局。

该（gāi）技术团队由（yóu）北京（jīng）航空（kōng）航天大学、清华（huá）大学、哈尔滨工（gōng）业大学等知名高（gāo）校毕业的博士和硕（shuò）士（shì）组成,拥有多年教育类无人机（jī）系统的研（yán）发（fā）经验,卓翼智能（néng）公司与多个高校建（jiàn）立重（chóng）点实验室合作,与（yǔ）北航（háng）、清华大学、浙江大学、哈工大等多（duō）所（suǒ）著名高校的飞行控制实验室建立长期深度合作。数位资历深厚的北航教授、副教（jiāo）授担任技（jì）术顾问,确（què）保研（yán）发环境（jìng）和（hé）设备的先进性及行业技术（shù）的前瞻性。在无人机设计开发系统、飞行（háng）控制、抗风稳（wěn）定、slam视（shì）觉（jiào）导（dǎo）航、集（jí）群（qún）与协同、高精（jīng）度室内定（dìng）位（wèi）系统、无人车等多个领域拥（yōng）有国内一流的核心技术（shù）,拥（yōng）有国内多项技术（shù）专利。

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