无人机集群表演=无（wú）人机（jī）智能集群

当人们看到天（tiān）空中成群结队的飞鸟时，会想到说现在（zài）的（de）无人机也可以这样吗？有的人说，已经（jīng）实现了啊！你（nǐ）看那些表（biǎo）演的无人机编（biān）队不就是吗？比如（rú）前不久（jiǔ）火（huǒ）爆全（quán）网的哈工（gōng）大集群无人机表演（yǎn）。

但事实（shí）上，相对于智（zhì）能集群来说，用于表演的无（wú）人机集群（qún）距离真正的”智能”还相（xiàng）差较远，就类（lèi）似（sì）于传统武术（shù）的套路表演，只是按照招式走一下流（liú）程,飞机和飞机之间毫无互动和联系，仅仅是（shì）表（biǎo）演而（ér）已，与（yǔ）智能（néng）集（jí）群相距甚（shèn）远。

那什（shí）么是真（zhēn）正的无人机智（zhì）能（néng）集群呢？

简单的说，就是无人机群要在人工智能（néng）的控（kòng）制下，可以（yǐ）自（zì）主完成很多任（rèn）务。而“集群智能”技术的（de）灵感源于蚁群、蜂（fēng）群等（děng）自然界中的集群生物，这类型的生物都有（yǒu）同样的（de）特点，那就是单（dān）体都是很弱小的，而且也没什么（me）智能（néng），但是这（zhè）些生物却是（shì）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（rén）类来说，也（yě）都非常精巧（qiǎo）复杂的“工程”。所以（yǐ），现在的（de）无人机集群智（zhì）能技术就是模拟了，蜜蜂（fēng）和蚂蚁之间的沟通（tōng）协作方式，并且以（yǐ）此来增强无人机群（qún）的（de）整体作战能力（lì）。

那现在无人机集群技术水平的现状如何呢？

智能集群（qún） （Swarm Intelligence）的研究起始于1959年法国生物学家PierrePaul Grasse，研究发现（xiàn）昆虫之间存在（zài）高度（dù）结构化组织完成远远超出个体能力的复杂任务，蚁群的工（gōng）作模式就是这种智（zhì）能（néng）集群的经典代（dài）表，它们通过单体之间（jiān）简单的相互沟（gōu）通（tōng）协（xié）调，表现（xiàn）出大规模（mó）集群的智能行为。通过对昆虫间（jiān）智能集群行为（wéi）的探索逐渐涌现（xiàn）了诸多（duō）智能集（jí）群算法，如（rú）蚁（yǐ）群（qún）算法（Ant Colony System, ACS）和粒子（zǐ）群优化（huà）算法(Particle Swarm Optimization, PSO)。智能无人机集（jí）群就是基于（yú）生物集群行为（wéi），以单个无人机间（jiān）通过彼（bǐ）此的（de）感知交互、信息传（chuán）递、协同工作在险恶（è）的环境下可以低成本完成多（duō）样性的复杂任务。

国内外智能无人机集群发展现状

通过单体之（zhī）间的紧密协作（zuò），体（tǐ）现智能无人机集群体作战性能的优（yōu）越（yuè）性（xìng），世界各国（guó）均致（zhì）力开展智（zhì）能（néng）无（wú）人机（jī）集群的研究，已经成为无人机领域的一个重要发展（zhǎn）方向。美国通过国防高级研究局（jú） （Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）和（hé）海军研究实验室（United States Naval Research Laboratory, NRL）等机构全力（lì）探究无（wú）人机（jī）集群最新技术（shù），应用于军事发展，以保证（zhèng）其全球（qiú）军事（shì）技术领先。目前典型的无人机集群（qún）技（jì）术有：小精（jīng）灵（Gremlins）项目、拒止环（huán）境（jìng）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（shù）项目(LOCUST)等。

其（qí）主要特点如表1所示（shì）。

而对于我（wǒ）国来说，无人机技术起步较晚，但（dàn）发展迅速，以智能集群技术尤为突出。中国电子科（kē）技科集团公司 （CETC）曾（céng）在分别（bié）在2016年和2017年（nián）完成了（le）67架和（hé）119架（jià）固定翼无人机集（jí）群（qún）飞行试验，刷（shuā）新了无人机集（jí）群飞（fēi）行数量的新纪录，试验成功（gōng）的演（yǎn）示（shì）了（le）编队起飞（fēi）、自主集 群飞行、分布式广域监（jiān）视、感（gǎn）知与规（guī）避等智能无人机集群技术。同时国内一些有实力的公司也（yě）成功开发（fā）出无（wú）人机集群智能开发平台，供高校老（lǎo）师和（hé）者研究（jiū）所人员在（zài）实验平台上开发出新的（de）算法，有效实现集群基（jī）于分布式计算下，完成更为复杂的（de）动作和协同。而且（qiě）系统开放性强，用户不需要掌握太多的（de）底层编程（chéng）技术（shù）即可完成（chéng）算法的修改（gǎi）和验证，可（kě）快速实现多种（zhǒng）无人机单机飞行任务、如自（zì）主悬停、轨迹规划等。也可快（kuài）速（sù）实现（xiàn）多无人机（jī）集群（qún）控（kòng）制算法，包括多机飞圆 形、多机飞八字，多（duō）机区域覆盖（gài）等，为无人机控制及（jí）多机集群（qún）控制等（děng）教学（xué）演示及二次开发实（shí）验（yàn）提（tí）供（gòng）核心设备支撑。

而且对（duì）于技术先（xiān）进的（de）公司（sī），所开发的系统是基于 MATLAB/Simulink 开（kāi）发，不需要修（xiū）改底层代码即可快速对科研团队的控制或编（biān）队算法进行验证。让学校实验室专（zhuān）注于算法研究工（gōng）作，检验理论成（chéng）果，提升实验效率，大大推动教学研（yán）一体化进程，加（jiā）速教学、科研的进度。系统支持无人（rén）机多机编队控制（zhì）算法设计与实现，可对（duì）多无人（rén）机协同编队（duì）控制（zhì）技术、信息（xī）感知技术、数（shù）据融合技术（shù）、任务（wù）分配技术（shù）、航（háng）迹规划（huá）技术、编队（duì）控制技术、通信组网技术和（hé）虚拟/实物验证（zhèng）实验平台技术等无人机多机（jī）编队（duì）关键（jiàn）技术（shù）进行（háng）研究教学，可开（kāi）展编队通信原理（lǐ）、集群算（suàn）法、无人机集群作（zuò）战运用等实践教学。

智能无人机集群技术作为一种具有颠覆性的智能集群技术，具有恶（è）环（huán）境适应性强协同作战能力强（qiáng），智能程（chéng）度高（gāo）等优势，备受各国重视（shì），目前正处于飞速（sù）发展阶段，随着相关技术的（de）日益成熟，智能无（wú）人（rén）机集群必将作为无人机系统的重要组成部分成为未来战场（chǎng）中的重（chóng）要作战样式，在战争中扮演重（chóng）要的角色（sè）甚至（zhì）改变战局。

该技术团队由北（běi）京（jīng）航空航（háng）天（tiān）大学（xué）、清华大（dà）学、哈（hā）尔滨（bīn）工业大学（xué）等知名（míng）高校毕业的博士和硕士组成,拥有多年教育类无（wú）人机系统的研发（fā）经验,卓翼智能公司与多个高（gāo）校建（jiàn）立重点实验室（shì）合作（zuò）,与（yǔ）北航、清华大学、浙（zhè）江大（dà）学、哈工大等多（duō）所著名高校的飞行控制实验室建立（lì）长期深度合作（zuò）。数位资历深厚的北航（háng）教授（shòu）、副教授（shòu）担任技术顾问,确保研（yán）发（fā）环境（jìng）和设备的先进（jìn）性及行业技术的前（qián）瞻性（xìng）。在无人机设（shè）计开发系统、飞（fēi）行（háng）控制、抗（kàng）风稳定、slam视觉导航（háng）、集群与协同、高精度室内定位系统、无人车等多个（gè）领域拥有国内（nèi）一流的核心技术,拥有国内多项技术专利（lì）。

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