无人机（jī）集（jí）群表演=无人机智能集群（qún）

当人（rén）们看到（dào）天空中成群结队的飞鸟时，会想到说现在（zài）的无人机也（yě）可以这样吗？有的人说，已经（jīng）实现了啊！你看那些表演的（de）无人机编（biān）队不就是吗（ma）？比如前（qián）不（bú）久火爆全网的（de）哈（hā）工大集群无人机表演（yǎn）。

但（dàn）事实上，相对于智能集群（qún）来说，用于表演的无人（rén）机集（jí）群距（jù）离真（zhēn）正（zhèng）的”智能（néng）”还相差较远（yuǎn），就类似（sì）于传统武术的套（tào）路表演，只是按（àn）照招式走一下流程,飞（fēi）机和飞机之间毫无互动和联系，仅仅是（shì）表演而已，与智能集群相距甚远。

那什么是真正的无人机智能集群呢（ne）？

简（jiǎn）单（dān）的说，就是（shì）无人机群要在人工智能的（de）控制下，可以（yǐ）自主完成很（hěn）多（duō）任（rèn）务。而“集群智能（néng）”技术（shù）的灵（líng）感源于蚁（yǐ）群、蜂群等自然界中的集群生物，这类（lèi）型的生物（wù）都有同样的特点，那就是单（dān）体都是很弱小的，而且也没什么智能，但（dàn）是（shì）这些生（shēng）物却（què）是有（yǒu）着非常强大的群体协作能力，能够完成（chéng）诸如（rú）蜂巢（cháo）、蚁穴等即使（shǐ）是对人类（lèi）来（lái）说，也都非常精巧复杂的“工程”。所以，现（xiàn）在的无人机集群智能（néng）技（jì）术就是模拟（nǐ）了，蜜蜂（fēng）和（hé）蚂（mǎ）蚁（yǐ）之间（jiān）的沟通协作方式，并且（qiě）以此来增强无人机群的整体作战能力。

那现在（zài）无（wú）人（rén）机（jī）集群技（jì）术（shù）水平的现状如何呢？

智（zhì）能集群 （Swarm Intelligence）的研（yán）究起始于1959年法国（guó）生（shēng）物学家PierrePaul Grasse，研究发（fā）现昆虫（chóng）之间存在（zài）高度结构化组织（zhī）完成（chéng）远远超出个（gè）体能力（lì）的复杂任务，蚁群的工（gōng）作模式就是（shì）这种智能集群的经典代表，它们通（tōng）过单体（tǐ）之间简单的相互（hù）沟（gōu）通协调，表现出大规模集群的智能行（háng）为。通过对（duì）昆虫（chóng）间智能集群行为的（de）探索逐渐（jiàn）涌现了诸（zhū）多（duō）智能集（jí）群算法，如蚁（yǐ）群（qún）算法（Ant Colony System, ACS）和粒子群优化算法（fǎ）(Particle Swarm Optimization, PSO)。智能无人机集群就（jiù）是基于生物集群（qún）行为，以单个无人机（jī）间通（tōng）过彼（bǐ）此（cǐ）的感知（zhī）交互、信息传递、协同工作在险恶的环境下（xià）可（kě）以低成本完成多样性的复（fù）杂（zá）任务。

国内外智（zhì）能（néng）无人机集群发展现状

通过单体之间的紧（jǐn）密协作（zuò），体现智能无（wú）人机集群体（tǐ）作战性能的（de）优越性，世界各国均致力开展智能无人机集（jí）群的研究，已经（jīng）成为（wéi）无人机领（lǐng）域的一个重要发展方向。美国（guó）通（tōng）过国（guó）防高级研究局 （Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA）和海军（jun1）研究（jiū）实验室（shì）（United States Naval Research Laboratory, NRL）等机构全力探究无（wú）人机集群最新（xīn）技（jì）术（shù），应用于军（jun1）事发展，以保证（zhèng）其全球军事技（jì）术领先。目前典型的无人机集群（qún）技术（shù）有：小精灵（Gremlins）项目、拒（jù）止环境中（zhōng）协同作战项目（CODE）、“山鹑”（Perdix）微型（xíng）无人（rén）机（jī）项目、低成本无人（rén）机集群技术项（xiàng）目(LOCUST)等。

其主（zhǔ）要（yào）特点如表1所示。

而对（duì）于我国来说，无人机技术（shù）起步较（jiào）晚，但（dàn）发展（zhǎn）迅速，以智能集（jí）群技术尤为突出。中国电（diàn）子（zǐ）科技科集团（tuán）公司 （CETC）曾在分别在2016年和（hé）2017年完成了67架和119架（jià）固定翼无（wú）人机集群飞行试（shì）验（yàn），刷新了无人（rén）机（jī）集群飞行（háng）数量的新纪录（lù），试验成（chéng）功的演示了（le）编（biān）队起飞、自主集 群飞行、分布式广域监（jiān）视（shì）、感知与规避等智能无（wú）人机集群技术（shù）。同时（shí）国内一些有实（shí）力的公司也成功开发出无人机集群智（zhì）能开发（fā）平台，供高（gāo）校（xiào）老师和者研究所人（rén）员在实验平（píng）台上（shàng）开发（fā）出（chū）新的算法，有效实现集（jí）群基于（yú）分布式计算下，完成更为复杂的动作和协（xié）同。而且系统（tǒng）开放性强，用户不需（xū）要掌握太多的底层编程技术即可（kě）完（wán）成算法的修（xiū）改和（hé）验证，可快速（sù）实（shí）现多（duō）种无人（rén）机（jī）单（dān）机飞（fēi）行任务、如自主悬停、轨（guǐ）迹规划等。也可快速实现多无人机（jī）集（jí）群控制算法，包括多机（jī）飞（fēi）圆 形、多机飞（fēi）八字，多机区域覆盖等，为无人机（jī）控制（zhì）及多机（jī）集（jí）群（qún）控（kòng）制等教学演示及二次开发实验提供核心（xīn）设备（bèi）支撑。

而且对（duì）于技（jì）术先进的公司，所（suǒ）开发的系统是基于 MATLAB/Simulink 开发，不需要修改底层代码即可快速（sù）对（duì）科研团队的（de）控制或编队算法进（jìn）行验证。让学校实验室（shì）专注于算法研究工作，检验理论（lùn）成果，提升（shēng）实验效率，大大推（tuī）动教学研一体化进程，加速教学（xué）、科（kē）研的进度。系统支持无（wú）人机多（duō）机编队控（kòng）制（zhì）算法设（shè）计与实现，可对多无人机协同编队控制技（jì）术、信息感知技术（shù）、数据融合技术、任（rèn）务分配技术（shù）、航（háng）迹规划技术（shù）、编队控（kòng）制技术（shù）、通信组网技术和虚拟/实（shí）物（wù）验证实（shí）验平台技（jì）术等无人机多机编队关键技术进行研（yán）究教学，可开展编队（duì）通信（xìn）原理、集群算法、无人机（jī）集群作战（zhàn）运（yùn）用等实践教学。

智（zhì）能无人机集群技术（shù）作为一（yī）种具有颠覆性的智能集群技术，具（jù）有恶环（huán）境适应性强协（xié）同（tóng）作战能力强（qiáng），智能程度高等优势（shì），备受各国重（chóng）视，目前正处于飞速发（fā）展阶段（duàn），随着（zhe）相关技术（shù）的（de）日益成熟，智能无人机集群必（bì）将作（zuò）为无（wú）人机系统的（de）重（chóng）要（yào）组成（chéng）部分（fèn）成为未来战（zhàn）场中（zhōng）的重（chóng）要作（zuò）战样式（shì），在战争中扮演重要的角（jiǎo）色（sè）甚至改变战局（jú）。

该技术团队由北京（jīng）航空航天大学、清华大学、哈尔滨工业大学（xué）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（de）研发经验,卓（zhuó）翼智能公司与多个（gè）高（gāo）校建（jiàn）立重点（diǎn）实（shí）验室（shì）合作,与北航、清华大（dà）学、浙江（jiāng）大学（xué）、哈工（gōng）大等（děng）多所著名高校（xiào）的飞行控制实（shí）验室建立长期深（shēn）度合作（zuò）。数位资历深厚的北航（háng）教授、副教授担（dān）任技术顾问（wèn）,确保研发环境和设（shè）备的先进性及行（háng）业技（jì）术（shù）的前瞻性。在无人机（jī）设计开发系统、飞（fēi）行（háng）控制（zhì）、抗风稳定、slam视觉导（dǎo）航（háng）、集群与协同、高（gāo）精（jīng）度室内定（dìng）位系统、无人车等多个领域拥有国内一流的核心技术,拥有国内多项技（jì）术专利。

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