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無人機(jī)整機(jī)
無人機(jī)配件
無人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具俗話說：雙拳難敵四手，好漢架不住群狼。這句話不僅放在人類世界、動(dòng)物世界適用，科技發(fā)展的今天把這句俗語放在智能機(jī)器領(lǐng)域也同樣適用?？催^《星際迷航》《獨(dú)立日》的兩部科幻電影的朋友應(yīng)該都記得，里面出現(xiàn)的無人機(jī)集群作戰(zhàn)的鏡頭，那時(shí)相信不少人看到這樣的鏡頭都會(huì)驚嘆不已，并發(fā)出這樣的感嘆？“原來無人機(jī)也可以一群蜜蜂一樣，在猝不及防時(shí)對(duì)你發(fā)起攻擊”。它不再是我們?nèi)粘Ｉ钪袉渭兛吹降闹豢梢耘呐恼掌鸵曨l。它變得更有智慧，有更高的應(yīng)用價(jià)值。
無人機(jī)集群作戰(zhàn)，從電影走進(jìn)生活，除了那些炫酷的電影鏡頭，它還有更多不可小覷的優(yōu)勢(shì)需要我們?nèi)チ私狻?/p>
無人機(jī)集群優(yōu)勢(shì)
低生產(chǎn)成本，高使用效率
無人機(jī)集群系統(tǒng)一般由不同的平臺(tái)實(shí)現(xiàn)高低混搭。集群中使用大量分散的低成本系統(tǒng)形成功能互補(bǔ)。針對(duì)不同的任務(wù)目標(biāo)，可通過調(diào)整搭配的各型無人機(jī)的數(shù)量快速適應(yīng)，免去了開發(fā)專用復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)備的成本。在軍事領(lǐng)域中，相比于傳統(tǒng)武器系統(tǒng)，無人機(jī)集群的壽命周期費(fèi)用低。例如一枚“魚叉”導(dǎo)彈120萬美元的成本可以購買80架“郊狼”無人機(jī)，且不需要長(zhǎng)時(shí)間服役的維修保養(yǎng)費(fèi)用。無人機(jī)集群一方面流程化生產(chǎn)成本低，組裝速度快，另一方面可以快速消耗敵方防空導(dǎo)彈，高效摧毀敵方雷達(dá)等高價(jià)值裝備，具有非對(duì)稱的成本優(yōu)勢(shì)。
分布式集群智慧
集群中大量的終端平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)分布式投票以解決問題，集群作業(yè)中每一個(gè)終端得到的信息各不相同，做出的決策可能五花八門。在這種情況下，將集群中的決策進(jìn)行匯總和投票，可以顯著提高結(jié)果的正確性，避免隨機(jī)誤差。
分布式探測(cè)
無人機(jī)集群具有分散度高，局部感知能力強(qiáng)而全局感知能力弱的特點(diǎn)。但是如果能把集群中的每一個(gè)終端的探測(cè)信息匯總?cè)诤?，可以?shí)現(xiàn)全局信息的高效獲取。
更高的可靠性
無人機(jī)集群的分布式特性決定了當(dāng)集群中的部分設(shè)備故障后，其他無人機(jī)可以迅速重新規(guī)劃任務(wù)，填補(bǔ)空缺，從而完成預(yù)定的全部目標(biāo)或大部分目標(biāo)。避免傳統(tǒng)大型復(fù)雜專用系統(tǒng)的低冗余缺陷。能夠極大地提高行動(dòng)的成功率。
經(jīng)過上述分析，很多無人機(jī)愛好者，心里是不是在吶喊著，“無人機(jī)智能集群太厲害了，我要好好研究研究它”。但是別著急哦！想要對(duì)無人機(jī)集群方面有深度研究還要掌握以下關(guān)鍵技術(shù)才行呢！
無人機(jī)集群技術(shù)核心
集群控制算法
多無人飛行器系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)相互間的協(xié)同就必須確定無人飛行器之間邏輯上和物理上的信息關(guān)系和控制關(guān)系，針對(duì)這些問題而進(jìn)行的體系結(jié)構(gòu)研究可以將多無人飛行器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制有飛行器地結(jié)合起來，保證多無人飛行器系統(tǒng)中信息流和控制流的暢通，為無人飛行器之間的交互提供框架。集群控制算法不僅要保證多無人飛行器之間能有效地進(jìn)行協(xié)同，而且不依賴于無人飛行器的數(shù)量，即無人飛行器可以隨時(shí)退出或者加入集群，而不會(huì)影響控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
在多無人飛行器協(xié)同任務(wù)自組織系統(tǒng)中，無人飛行器作為通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，其空間的分布決定了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有著不同的通信性能。在一定的通信拓?fù)浼靶阅芟?，根?jù)所執(zhí)行的任務(wù)分配通信資源，提高通信質(zhì)量，是集群技術(shù)的難題之一。
控制算法與通訊技術(shù)的耦合
多無人飛行器為了提高協(xié)同完成任務(wù)的效能，需要進(jìn)行信息交互。為了使得所交互的信息及時(shí)完整地進(jìn)行傳輸，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)性能有一定的要求?；谕ㄐ刨|(zhì)量約束的協(xié)同控制方法，就是在當(dāng)前的通信服務(wù)質(zhì)量約束下，設(shè)計(jì)多無人飛行器協(xié)同控制方法，使得在這種控制方法下，多無人飛行器的運(yùn)動(dòng)既滿足任務(wù)需求，又可以使得多無人飛行器構(gòu)造的通信網(wǎng)絡(luò)性能，滿足信息及時(shí)完整傳輸?shù)男枨?，進(jìn)而提高多無人飛行器協(xié)同完成任務(wù)的效能。
任務(wù)規(guī)劃技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)多無人飛行器之間有效的任務(wù)協(xié)同，同時(shí)保證控制結(jié)構(gòu)不依賴于無人飛行器的數(shù)量，構(gòu)建多無人飛行器協(xié)同任務(wù)自組織系統(tǒng)分布式體系結(jié)構(gòu)，各無人飛行器的基本行為和簡(jiǎn)單任務(wù)由無人飛行器自己自主完成，當(dāng)面臨復(fù)雜任務(wù)和需要協(xié)作的任務(wù)時(shí)，當(dāng)前無人飛行器可以把任務(wù)信息和資源需求發(fā)布到由各無人飛行器組成的網(wǎng)絡(luò)上，各無人飛行器可以根據(jù)自身當(dāng)前任務(wù)和資源情況予以響應(yīng)。
這樣，任意一個(gè)無人飛行器的退出或加入，都不會(huì)對(duì)系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)帶來影響。
路徑規(guī)劃技術(shù)
無人機(jī)在實(shí)際飛行中如果存在突發(fā)狀況，必須進(jìn)行航跡重新規(guī)劃，以以規(guī)避威脅。為滿足協(xié)同工作時(shí)的時(shí)效性，重新規(guī)劃所采用的算法必須具有實(shí)時(shí)、高效的特點(diǎn)。因此，可以根據(jù)蜂群算法領(lǐng)域搜索的特點(diǎn)，以參考航跡的突發(fā)威脅作為領(lǐng)蜂航跡，跟隨蜂僅在參考航跡的突發(fā)威脅段進(jìn)行領(lǐng)域搜索，而不需要對(duì)整條航跡進(jìn)行搜索，由此可以快速獲得修正航跡段，并替換原突發(fā)威脅航跡段，整個(gè)飛行過程中，無人機(jī)根據(jù)獲得的威脅信息，不斷修正參考航跡，直至達(dá)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。
編隊(duì)控制技術(shù)
在數(shù)學(xué)上，保持一定空間距離的無人機(jī)集群可以看作一個(gè)高階群系統(tǒng)時(shí)變編隊(duì)問題，其控制問題很有挑戰(zhàn)性，且通訊時(shí)延的存在又為編隊(duì)分析增加了難度。
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