无人机集（jí）群表演=无人机（jī）智（zhì）能（néng）集群

当人们（men）看到天空中成群结队的飞鸟时，会想到说现在的无人（rén）机也可以这样吗？有（yǒu）的人说，已（yǐ）经实现了啊！你看那些表演的无人机编队不就是（shì）吗？比如前不久火爆全网的哈（hā）工大集群（qún）无人机表（biǎo）演。

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（lí）真正（zhèng）的（de）”智能”还相差较远，就类似于传统（tǒng）武术的套路表演，只是按照招式（shì）走一下流程,飞机和飞机之间毫无（wú）互动和联系，仅（jǐn）仅是表演而已，与（yǔ）智能集群相（xiàng）距甚远。

那什（shí）么（me）是真正（zhèng）的无人（rén）机智（zhì）能集群呢？

简单（dān）的说，就是（shì）无人机群要在（zài）人工智能的控（kòng）制下（xià），可以自主完成（chéng）很多任务。而“集群智能（néng）”技术（shù）的（de）灵感源（yuán）于蚁群（qún）、蜂群等自然界中的（de）集群生物，这类型的生物（wù）都有同样的特点，那就是单（dān）体都是（shì）很弱小的，而且也没什么（me）智能（néng），但（dàn）是这些（xiē）生物却是（shì）有着非常（cháng）强大的群体协作能力（lì），能够完成诸如（rú）蜂巢、蚁穴等即使是对人（rén）类（lèi）来说（shuō），也都非常精巧复杂的“工（gōng）程”。所以，现在的无人机集群（qún）智能技（jì）术（shù）就是（shì）模拟了，蜜蜂（fēng）和蚂蚁之间的沟通（tōng）协作方式（shì），并且（qiě）以此来增强无人机群的（de）整体作战（zhàn）能力。

那现（xiàn）在（zài）无人（rén）机集群技术水平的现状如何（hé）呢？

智能（néng）集群 （Swarm Intelligence）的研究起始于1959年（nián）法国生物学家PierrePaul Grasse，研究发现昆虫之（zhī）间存在高度结构化组织完成远远超出（chū）个（gè）体能力的复杂任务，蚁（yǐ）群的工作模式就是这种（zhǒng）智能集群（qún）的经典代表，它们通过单体之（zhī）间简（jiǎn）单的相互沟通协（xié）调，表现出大（dà）规模（mó）集群的智能行为。通过（guò）对（duì）昆虫间智能集群行为的探索逐渐（jiàn）涌现了诸多智能集群（qún）算法，如蚁群算（suàn）法（fǎ）（Ant Colony System, ACS）和粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)。智（zhì）能无人机集群就是基于生物（wù）集群行为，以单个无人机（jī）间通过（guò）彼此（cǐ）的（de）感知交互（hù）、信（xìn）息传递、协同工（gōng）作在险恶的（de）环境下可以低成本完成多样性的复杂任务。

国内外智能无（wú）人机集群发展现状

通过单（dān）体之间的紧密协（xié）作，体现智能无人机集（jí）群（qún）体（tǐ）作战（zhàn）性能的优越性，世（shì）界各国均致力开展智能（néng）无人机集群的（de）研（yán）究，已经成为无人机领域的一个重要（yào）发展方向（xiàng）。美（měi）国通（tōng）过国防高（gāo）级研究局（jú） （Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）和海军研究实验室（United States Naval Research Laboratory, NRL）等机构全力探究无人机集（jí）群最新技术（shù），应（yīng）用于军事发展，以（yǐ）保证（zhèng）其全球军事技术领先。目前典型的（de）无（wú）人（rén）机集（jí）群技术有：小精灵（Gremlins）项目、拒止（zhǐ）环境（jìng）中协同作战项目（CODE）、“山鹑”（Perdix）微型无人机项目（mù）、低成本无人机（jī）集群（qún）技术项目(LOCUST)等。

其（qí）主要特点（diǎn）如表1所示。

而（ér）对于我国（guó）来（lái）说，无人机技术起步较晚，但发展（zhǎn）迅速，以智能（néng）集群技（jì）术尤为突出。中国电子科技科集团公（gōng）司 （CETC）曾在分别（bié）在2016年和2017年（nián）完成了67架和（hé）119架（jià）固（gù）定（dìng）翼（yì）无人（rén）机集群飞行（háng）试验，刷新了无人机集群飞行数量的新纪录，试验（yàn）成功的演示了编（biān）队起飞（fēi）、自主集（jí） 群飞行、分布式广域监视、感（gǎn）知与规避等智能（néng）无人机集群技术。同时国内一些有实力的公司也成功开发（fā）出无人（rén）机集群智能（néng）开发（fā）平台，供高校老师和者研究所人员在实验（yàn）平台上开发出新的算法，有效实现（xiàn）集群基于分布（bù）式计算下，完成更为复（fù）杂的动作（zuò）和协同。而且系（xì）统开放性强（qiáng），用户不需要掌握太多（duō）的底（dǐ）层（céng）编程技术即（jí）可完成算（suàn）法的修改和验证，可快速实现多种无（wú）人机单机飞行（háng）任务、如自主悬停、轨迹（jì）规划等。也可快速实现多无人（rén）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（děng），为无（wú）人机控制及多机集群控制等教（jiāo）学演示及（jí）二次开发实验提供核心设备支撑。

而且对于技术（shù）先进的公司，所开（kāi）发（fā）的系统（tǒng）是（shì）基于 MATLAB/Simulink 开（kāi）发，不需要修改底层代（dài）码即可快速对科（kē）研（yán）团（tuán）队的控制或（huò）编队算法进行验证（zhèng）。让学校（xiào）实验室（shì）专注于算（suàn）法研究工作，检验理论（lùn）成果，提升实验效率，大大推动教学研（yán）一体化（huà）进程，加速教学（xué）、科研的进度。系统（tǒng）支持无（wú）人机（jī）多机编（biān）队控制算法设计与实（shí）现，可对多（duō）无（wú）人机协（xié）同编队控制技术（shù）、信息感知技术、数据融合技术、任务分配技术、航迹规划（huá）技术（shù）、编队控制（zhì）技术、通信组网技术和虚拟/实物验证（zhèng）实（shí）验平台技术等无人机多机编队（duì）关（guān）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（fǎ）、无人（rén）机集群作战运用（yòng）等（děng）实践教学。

智能无人机集群技术作为一种具有颠覆性（xìng）的智能集群技术，具有恶环境适（shì）应性强协同作战（zhàn）能力强，智能（néng）程（chéng）度高等优势，备受各国重视，目前正处于飞（fēi）速发展阶段，随着相关技术的日益成熟，智能无人机集群（qún）必将作为无人机系统（tǒng）的重要组成部分成为未来战场（chǎng）中的（de）重要作战样式，在（zài）战争中扮（bàn）演（yǎn）重要的（de）角色（sè）甚至改变战局（jú）。

该（gāi）技（jì）术团队由北京航空航天大学、清（qīng）华（huá）大学、哈尔滨工业大学等知名高校毕业的博士和硕士组成,拥（yōng）有多年教育类无（wú）人机系统的研发经验,卓翼智能（néng）公（gōng）司（sī）与（yǔ）多（duō）个高校建立重（chóng）点实验室（shì）合作,与北航、清华大学、浙江大学、哈工大等多所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（hòu）的北航教（jiāo）授（shòu）、副教授担任技术顾问,确保研（yán）发环境和设备（bèi）的（de）先进性及行业技术的前瞻（zhān）性。在无人机设计（jì）开发系（xì）统、飞行控（kòng）制、抗风稳定、slam视觉导航、集群与（yǔ）协同、高精度室内定位系统（tǒng）、无人车等多个领域拥有国（guó）内（nèi）一流（liú）的核心技术（shù）,拥有国内多项技术专利。

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