无人机集群表演（yǎn）=无人机智能集群

当人（rén）们看到天（tiān）空（kōng）中成群结队的飞鸟时，会想到说现在的无人机也可以这样吗？有的人说，已（yǐ）经实现了啊（ā）！你看那（nà）些表演的无（wú）人（rén）机编队不就是吗？比如前不久（jiǔ）火（huǒ）爆（bào）全（quán）网的哈（hā）工大集（jí）群无（wú）人机表（biǎo）演（yǎn）。

但事实（shí）上，相对于智能集群来说，用（yòng）于表演的无人机集群距离（lí）真正的”智能”还相（xiàng）差（chà）较远（yuǎn），就类似于传统武术的套路（lù）表演，只（zhī）是按照（zhào）招式走一（yī）下流程,飞机和飞机之间毫无互动和（hé）联系，仅仅（jǐn）是表（biǎo）演而已，与（yǔ）智（zhì）能集群相距甚（shèn）远。

那什（shí）么是真（zhēn）正的无人机（jī）智能集群呢（ne）？

简单的说，就是无人机群要在（zài）人（rén）工智能的控制下，可以自主完成很多任务。而（ér）“集群智能”技术的灵（líng）感源于（yú）蚁群、蜂群等（děng）自然界中的集群生物，这类型（xíng）的生物都（dōu）有同样（yàng）的特点，那就是（shì）单体都是（shì）很弱小的，而且也没（méi）什么智能，但是这些生物却是有着非常强大的群体协作能力（lì），能够（gòu）完（wán）成诸如蜂巢（cháo）、蚁穴等即使是对（duì）人类（lèi）来说，也都（dōu）非常（cháng）精（jīng）巧复杂的“工程（chéng）”。所以，现在的无人机集群智能技术就是模拟了，蜜蜂和蚂蚁之间的沟（gōu）通（tōng）协作方式，并且以（yǐ）此（cǐ）来增强（qiáng）无（wú）人（rén）机群的整体（tǐ）作（zuò）战能力。

那现在无人机集群（qún）技术水平的现状如何呢（ne）？

智能集群 （Swarm Intelligence）的研究起始于1959年（nián）法（fǎ）国生物学家PierrePaul Grasse，研究发现昆虫之间存在高度（dù）结构化组织（zhī）完成（chéng）远远（yuǎn）超出个体能力的复杂任务，蚁（yǐ）群的（de）工作模式就是这种智能集群的经典代（dài）表，它们通过单体之（zhī）间简单的相互沟通协（xié）调（diào），表现出大规模集群的智能行为。通过对昆（kūn）虫间智能集群行为的探索逐渐（jiàn）涌现（xiàn）了诸（zhū）多智能（néng）集群算（suàn）法，如蚁（yǐ）群算法（Ant Colony System, ACS）和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)。智能无（wú）人机集（jí）群（qún）就是（shì）基于生物集群（qún）行为，以单（dān）个无人机间（jiān）通过（guò）彼此的感（gǎn）知交互、信息传（chuán）递、协同工（gōng）作在险（xiǎn）恶的（de）环境下（xià）可以低成本完（wán）成多（duō）样性的复杂任（rèn）务。

国（guó）内外智能无人机集群发展（zhǎn）现状

通过单体之间的紧密协作，体现智（zhì）能（néng）无（wú）人机集群体作战性能的优越性，世界（jiè）各国均致力（lì）开展智能无人机集群的研究，已经成为无人机领域（yù）的一个重要发展方向（xiàng）。美国通过国防高级研（yán）究局 （Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）和海（hǎi）军研（yán）究实验室（United States Naval Research Laboratory, NRL）等机构全力探究无人机集群最（zuì）新技术，应用于军事发展，以（yǐ）保证其（qí）全球军事技术领先。目前典型（xíng）的无人机集群（qún）技术有：小精灵（Gremlins）项（xiàng）目（mù）、拒止环境中协同作战项目（CODE）、“山鹑”（Perdix）微（wēi）型（xíng）无人（rén）机项目、低成本无人机集（jí）群技术项目(LOCUST)等。

其主要特点如表1所示。

而对于我（wǒ）国来说，无人机技术起步较晚，但发展迅速，以（yǐ）智能集群技术尤为突出。中（zhōng）国电子科（kē）技科集团公司 （CETC）曾（céng）在分别在2016年（nián）和2017年完成了67架和119架固定翼无人机集（jí）群飞行试验，刷新（xīn）了无人机集群（qún）飞行（háng）数量的新纪录，试验成功的演示了编（biān）队起飞、自主集 群飞行（háng）、分布式广域监视、感知与规避等智能（néng）无人机（jī）集群技术。同时国内一些有实力的公司也成功开（kāi）发出无人机集群（qún）智能开发平台，供高校老师和者研究所人员在实验平台上开发出新的算法，有效实现集（jí）群基于分（fèn）布式（shì）计算下，完（wán）成更为复（fù）杂的（de）动作和协（xié）同。而且系统开（kāi）放性强，用户不需要掌握太多（duō）的（de）底（dǐ）层编（biān）程技（jì）术即可完成算法的修（xiū）改（gǎi）和（hé）验证，可快（kuài）速（sù）实现（xiàn）多种（zhǒng）无人机单机飞（fēi）行任（rèn）务（wù）、如自主悬（xuán）停、轨迹规（guī）划等。也可（kě）快（kuài）速实现多（duō）无人（rén）机集群控制算法，包括多机飞圆 形、多机（jī）飞八字，多机区域（yù）覆盖等，为（wéi）无（wú）人机控（kòng）制及多机集群控制等教（jiāo）学演示及二次（cì）开发（fā）实验（yàn）提供（gòng）核心（xīn）设备支撑（chēng）。

而且对于技术先进的（de）公司，所开发的系统是（shì）基于（yú） MATLAB/Simulink 开（kāi）发，不需要修改底层代码即（jí）可快速对科研团队的控（kòng）制（zhì）或（huò）编队算法进行验证。让学校实验室专注于算法（fǎ）研究工作，检验理论成果，提升实验效率，大大推动（dòng）教（jiāo）学研一体化进（jìn）程，加速教学、科（kē）研的进度。系（xì）统支持无人机多机编队控制算（suàn）法设计（jì）与实现，可对多无人机协（xié）同编队控制（zhì）技术、信息感知（zhī）技术、数据融（róng）合技术、任务分配技（jì）术、航迹规划（huá）技术（shù）、编（biān）队（duì）控制技术（shù）、通信组网技术和虚拟/实（shí）物验证实验平台技术等无人机多机（jī）编队关键技术进行研（yán）究教学（xué），可开展（zhǎn）编队通信原理、集（jí）群算法（fǎ）、无人机集群作（zuò）战运（yùn）用等实（shí）践教学（xué）。

智能无（wú）人（rén）机集群（qún）技术作为一种具有颠覆性的智能集群技术，具有恶（è）环境（jìng）适应性强协同作战能力强，智能（néng）程度高等优（yōu）势（shì），备受各国重视，目前正处（chù）于（yú）飞速发展阶段，随着（zhe）相关（guān）技术的日益成熟，智（zhì）能无人机集群必将作为无人机系统的重要组成部（bù）分成为未来战场中的重要作战（zhàn）样式，在战争中扮演重要的角（jiǎo）色（sè）甚至改变战局。

该技术团队由北京航空航天大学、清华大学、哈尔滨工业大学等（děng）知名高校（xiào）毕业的博（bó）士和硕士组成,拥有（yǒu）多年教（jiāo）育（yù）类（lèi）无人（rén）机系（xì）统（tǒng）的（de）研发经（jīng）验,卓翼智（zhì）能公司与多个高校建立重点实验室合作,与北航（háng）、清华大学、浙江大学、哈工大等多所（suǒ）著名高校的飞行控制实验室建立长（zhǎng）期深度合作。数位（wèi）资历深厚的北航教授、副教授担任技术顾（gù）问（wèn）,确保研（yán）发环（huán）境和设备（bèi）的先进（jìn）性及行业技术（shù）的前（qián）瞻性。在无人（rén）机（jī）设计开发系统、飞行控（kòng）制、抗风稳定、slam视觉导（dǎo）航、集群与协（xié）同、高（gāo）精度室内（nèi）定位系统（tǒng）、无人车（chē）等多（duō）个领域拥有国内一流的核（hé）心技术,拥有国内多项技术专利（lì）。

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