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无人机网 行业科普|无人机集群表演=无人机智能集群吗？


无人机网 行业科普|无人机集群表演=无人机智能集群吗？
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集艺术、科学和技术为一体 ， 无人机集群表演通过全新的形式让观众目眩神迷 。 近两年来 ， 无人机集群表演在许多地方替代烟花表演成为一项新兴的娱乐活动 。 但事实上 ， 相对于智能集群来说 ， 用于表演的无人机集群距离真正的”智能”还相差较远 ， 就类似于传统武术的套路表演 ， 只是按照招式走一下流程 ， 飞机和飞机之间无互动和联系 ， 与智能集群相距甚远 。
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什么是无人机智能集群？
简单的说 ， 就是无人机群要在人工智能的控制下 ， 可以自主完成很多任务 。
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“集群智能”技术的灵感源自于蚁群、蜂群等自然界中的集群生物 ， 这类型的生物都有同样的特点 ， 那就是单体都智能水平有限、个体能力较低 ， 但这些生物通过相互之间的协同配合却都有着非常强大的群体协作能力 ， 能够完成诸如蜂巢、蚁穴等即使是对人类来说 ， 也都非常精巧复杂的“工程” 。 通过对昆虫间智能集群行为的探索逐渐涌现了诸多智能集群算法 ， 如蚁群算法（AntColonySystem,ACS）和粒子群优化算法(ParticleSwarmOptimization,PSO) 。 智能无人机集群就是基于生物集群行为 ， 以单个无人机间通过彼此的感知交互、信息传递、协同工作在险恶的环境下可以低成本完成多样性的复杂任务 。
无人机集群技术发展现状
民用领域的无人机集群表演和真正的无人机集群作战其实是有着本质区别的 。 民用领域通常使用旋翼式无人机 ， 这类旋翼式无人机飞行速度慢、可操作性强 ， 还可以悬停在空中完成各种各样的动作表演 。 相比于旋翼无人机 ， 固定翼无人机具有飞行速度快、载重大、打击能力强、航程长等特点 ， 因此被广泛应用于军事领域 。
通过单体之间的紧密协作 ， 智能无人机集群作战性能优越性体现 ， 世界各国均致力开展智能无人机集群的研究 ， 已成为无人机领域一个重要发展方向 。
美国通过国防高级研究局（DefenseAdvancedResearchProjectsAgency,DARPA）和海军研究实验室（UnitedStatesNavalResearchLaborator,NRL）等机构全力探究无人机集群最新技术 ， 应用于军事发展 ， 以保证其全球军事技术领先 。 目前典型的无人机集群技术有：小精灵（Gremlins）项目、拒止环境中协同作战项目（CODE）、“山鹑”（Perdix）微型无人机项目、低成本无人机集群技术项目(LOCUST)等 。
项目名称
机构
主要特点
小精灵Gremlins
DAPA
低成本、高效快速、空中发射与回收、可重复使用
拒止环境中协同作战CODE
DAPA
抗干扰、适应能力强、多机协同、智能自主
山鹑Perdix
美国国防部战略能力办公室（SCO）
空中释放、信息共享、集体决策、编队飞行
低成本无人机集群技术LOCUST
海军研究办公室（ONR）
低成本、体积小、数量多、快速发射
【无人机网 行业科普|无人机集群表演=无人机智能集群吗？】在我国 ， 无人机技术起步较晚 ， 但发展迅速 ， 以智能集群技术尤为突出 。 中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119架固定翼无人机集群飞行试验 ， 刷新了无人机集群飞行数量的新纪录 ， 试验成功的演示了编队起飞、自主集群飞行、分布式广域监视、感知与规避等智能无人机集群技术 。 同时国内一些公司也成功开发出无人机集群智能开发平台 ， 供高校老师和研究所人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 ， 完成更为复杂的动作和协同 。 而且系统开放性强 ， 用户不需要掌握太多的底层编程技术即可完成算法的修改和验证 ， 可快速实现多种无人机单机飞行任务、如自主悬停、轨迹规划等 。 也可快速实现多无人机集群控制算法 ， 包括多机飞圆形、多机飞八字 ， 多机区域覆盖等 ， 为无人机控制及多机集群控制等教学演示及二次开发实验提供核心设备支撑 。


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