无（wú）人机集群表演=无人机（jī）智能集群

当人（rén）们看到天空（kōng）中（zhōng）成群（qún）结队的飞（fēi）鸟时，会想（xiǎng）到说现在的无人机也可（kě）以这样吗？有的（de）人说，已经实现了啊！你看那些表演的无人机编队不就是吗？比如前不久火爆全网（wǎng）的（de）哈工大集群无人（rén）机表演。

但事实（shí）上，相对于智能集群来（lái）说，用于表演的无人机（jī）集群距离真（zhēn）正的”智能”还相差较远，就类似于传（chuán）统武术（shù）的套（tào）路表演，只是（shì）按照（zhào）招式走一下流程,飞机和飞机之间毫无互动和联系，仅（jǐn）仅是表演而已（yǐ），与（yǔ）智能（néng）集群相距（jù）甚远。

那什（shí）么（me）是真（zhēn）正的（de）无（wú）人机智能集（jí）群（qún）呢？

简单的说（shuō），就是（shì）无人机群要在（zài）人工智能的控制下，可以自主（zhǔ）完成很多（duō）任务。而“集群智能（néng）”技术的灵感源于蚁群、蜂群等自然界中的集群生物，这类型的生物都有同（tóng）样的（de）特点，那就是单（dān）体都（dōu）是很弱小的，而且也没什（shí）么智（zhì）能，但是这（zhè）些生物却是有着（zhe）非常（cháng）强大的群（qún）体协（xié）作能（néng）力（lì），能（néng）够（gòu）完（wán）成诸如蜂（fēng）巢、蚁穴等即使是对人类来说（shuō），也都非（fēi）常精巧复（fù）杂的“工程”。所以，现在的无人机集群智（zhì）能技术就是模拟了，蜜（mì）蜂和蚂蚁之间的沟通协作方式，并（bìng）且以此（cǐ）来增强（qiáng）无人机群的整体作战能力。

那现（xiàn）在无人（rén）机集群技（jì）术水（shuǐ）平的（de）现状如何呢？

智能集群（qún） （Swarm Intelligence）的研究（jiū）起（qǐ）始于（yú）1959年法国生物学家（jiā）PierrePaul Grasse，研究发现昆虫之间存在高度结构化组织完成远远超出个体（tǐ）能力的复（fù）杂任务（wù），蚁群的工作模式就是（shì）这种智能集群（qún）的经典代表，它们通过单体之（zhī）间简单（dān）的相互沟通（tōng）协调，表现出大规模集群的智（zhì）能行为。通过对昆虫间智能（néng）集群行为（wéi）的探索（suǒ）逐渐（jiàn）涌现了诸多（duō）智能集群算法，如蚁群算法（Ant Colony System, ACS）和粒（lì）子群优（yōu）化算（suàn）法(Particle Swarm Optimization, PSO)。智能（néng）无人（rén）机集群就是基于（yú）生物集群行为，以单个无人机（jī）间通过（guò）彼此的感（gǎn）知交互、信息传递、协同工作在险恶的环（huán）境下可（kě）以低成本完（wán）成（chéng）多样（yàng）性（xìng）的复杂任务。

国内外（wài）智能（néng）无人机集群发展现（xiàn）状

通过单体之（zhī）间的（de）紧密协作，体现智能无人机（jī）集（jí）群体作战性（xìng）能（néng）的优越性，世界（jiè）各国（guó）均致（zhì）力开展智能（néng）无人（rén）机集群的研究，已经成（chéng）为无人（rén）机领域的（de）一个重要发展方向。美国通过（guò）国防高级研究局 （Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）和海军研究实验（yàn）室（United States Naval Research Laboratory, NRL）等机构全力探究无人机集群（qún）最新技（jì）术（shù），应用于军事发展，以保证其（qí）全球军事技术领先。目前典型的无人机集群技术（shù）有：小精灵（Gremlins）项目（mù）、拒止环境（jìng）中协（xié）同作战项目（CODE）、“山鹑”（Perdix）微型无（wú）人（rén）机项目、低成（chéng）本无人机集群技术（shù）项目(LOCUST)等。

其主（zhǔ）要特点如表1所示。

而对于我国来（lái）说，无人机技（jì）术起步较晚，但发展迅速，以智（zhì）能（néng）集群技（jì）术尤为突出。中（zhōng）国电子科技科集团公司 （CETC）曾在分别在2016年和2017年完成了67架和（hé）119架固定翼无人机集（jí）群（qún）飞行试（shì）验，刷新了无人机（jī）集群飞行数量的新纪录，试（shì）验成功的演（yǎn）示了编队起飞、自主集 群飞行、分布式广域监视、感知与规（guī）避等（děng）智能无人机（jī）集群（qún）技术（shù）。同时国内（nèi）一些（xiē）有实力的（de）公司（sī）也成功开发（fā）出无（wú）人机集群（qún）智能（néng）开发平台，供高校老师和（hé）者研究所（suǒ）人（rén）员在实验平台上开发出新的算法，有效实现集群基于分布式计算下（xià），完成更为复杂的动作和（hé）协（xié）同。而且（qiě）系统开放性（xìng）强，用（yòng）户不需要掌握太（tài）多的底层编（biān）程技术即可完成算法的修改（gǎi）和验证，可快速（sù）实（shí）现多种无人（rén）机单机飞行任务、如自主（zhǔ）悬停、轨迹规划等。也可快速实现多无（wú）人机集群（qún）控制算法，包括多（duō）机飞圆（yuán） 形、多机飞八字，多机（jī）区域覆盖（gài）等，为无人机控（kòng）制及多机集群控（kòng）制等教学演示及（jí）二次开发实验提供核心（xīn）设备（bèi）支撑。

而且对于技术先进（jìn）的公司，所开（kāi）发的系统是基（jī）于 MATLAB/Simulink 开发，不需要修改（gǎi）底层代码（mǎ）即可快速对（duì）科研团队的控制（zhì）或编队算法进行验证。让（ràng）学校实验室专（zhuān）注于算法（fǎ）研究（jiū）工作（zuò），检验理论成果，提升实验（yàn）效率，大大推动教学研一体化进程，加速教学、科研的进度。系统支持无（wú）人机多（duō）机编队控制算法（fǎ）设计与（yǔ）实现，可对多无人机协（xié）同编队控制（zhì）技术、信（xìn）息（xī）感（gǎn）知技术、数据融合（hé）技术、任务（wù）分配技术、航迹规划技术、编（biān）队控制技术、通信组网技术和虚拟/实物验证实验平台技术（shù）等无人机多（duō）机编队（duì）关键技术进行研究（jiū）教学（xué），可开展编队通信原理、集群算（suàn）法、无（wú）人机集群作战运用等实践教学。

智能无人机集群技（jì）术（shù）作为一（yī）种具有颠覆（fù）性的智能集群技（jì）术，具有恶环境适应性强协同作战能力（lì）强，智能程（chéng）度（dù）高等优势，备受各国重视（shì），目前正处于（yú）飞速发展阶段，随着相关（guān）技术的日（rì）益成熟，智能无（wú）人机集群（qún）必将作为无人机系统的（de）重要组成（chéng）部分成为未来战场中的重要作战样（yàng）式（shì），在（zài）战争中（zhōng）扮演重要的角（jiǎo）色甚（shèn）至改变战（zhàn）局。

该技术团队（duì）由北京航（háng）空（kōng）航天（tiān）大（dà）学、清华大学、哈尔滨（bīn）工业（yè）大学等知名高校毕业的博士（shì）和硕士组（zǔ）成,拥有多年教育类无人机系统（tǒng）的研（yán）发经验,卓翼智能（néng）公司与多个高校建立重点（diǎn）实验室合作,与北航、清华大学（xué）、浙江大学（xué）、哈工大（dà）等多所著名高校的飞行控制实验室（shì）建立长期深度合作（zuò）。数位资（zī）历深（shēn）厚的北航教授、副教授担任技（jì）术顾问,确保研发环（huán）境和设备（bèi）的先进性及行业（yè）技术的（de）前瞻性。在无人机设计开发系统、飞行控制（zhì）、抗风稳定、slam视觉导航、集群与协同、高精（jīng）度（dù）室（shì）内定位系统、无人车等多个领域（yù）拥有国内一流的核心技（jì）术,拥有（yǒu）国内多（duō）项技术专利。

• 上一（yī）篇：千亩良田用上无人机 喷洒农药效率比人工（gōng）高50倍
• 下一篇（piān）：水利行业无人机的应用