封面图片说明:无人机集群控制

 “集群控制”作为一种颠覆性技术,一直被军事强国视作军用人工智能的核心,是未来无人化作战的突破口。2016年11月,在珠海举办的第十一届中国国际航空航天博览会上,中国电子科技集团公司披露了中国第一个固定翼无人机集群试验原型系统,实现了67架规模的集群原理验证,打破之前由美国海军保持的50架固定翼无人机集群的世界纪录。     

舰载战斗机/无人机编队飞行控制研究现状与展望

在未来的海上攻防作战中,舰载战斗机和舰载固定翼无人机将成为航母编队的重要组成部分,舰载战斗机/无人机编队将是未来海洋战争的重要作战形式。首先总结了近年来国内外有人/无人机编队作战相关项目,然后描述舰载机/无人机编队任务流程,总结了舰载机/无人机编队飞行控制方法,其中包括了编队集结控制、队形变换控制、队形保持控制和编队重构控制四个方面。最后对舰载机/无人机编队飞行控制技术未来发展方向进行了展望。     

无人机集群协同飞行算法

在现代战争中,由于单架无人机完成任务有限,无人机集群系统应运而生。如何在拥挤的低空领域中实现无人机集群协同飞行且避障是无人机集群系统需要解决的重要问题之一。针对这一问题,设计了可实现无人机集群协同飞行且在飞行中实现障碍物避障的算法,该算法基于无人机编队中的长机-僚机法及集群智能的粒子群算法,实现了无人机集群协同飞行,同时采用人工势场法实现障碍物避障。将1架长机与4架僚机协同飞行进行仿真测试,通过飞行运动轨迹图和无人机分布测试结果观测出,算法满足在静态环境条件下,无人机集群在长机带领下实现集群协同飞行,并自主规避障碍物,且所有无人机均可到达飞行终点,验证了算法具有正确性和鲁棒性。     

2019年无人机热点回眸

 在科技创新牵引和管控政策的推动下,无人机产业焕发出新的活力。2019年,无人机自主控制及应用技术又取得长足发展,呈现出一些新的发展态势。从无人机新战略、无人机赛事、技术革新、实战化等多个角度,对2019年无人机的科技热点及发展趋势进行了总结。分析表明,无人机集群智能作为一项颠覆性技术和作战理念,将成为未来无人机研究发展的重要方向。     

无人机集群对抗技术新进展

 无人机集群对抗是未来无人机作战的重要模式,它是一群无人机对另一群无人机进行拦截而形成的空中协作式的缠斗,对抗中无人机具有自组织、自适应特点和拟人思维属性,通过感知环境,对周围态势进行判断,依据一定的行为规则,采取攻击、避让、分散、集中、协作、援助等有利策略,使得在整体上涌现出集群对抗系统的动态特性。本文对近年来无人机集群对抗的研究进展进行综述,分析总结相关的关键技术,对研究思路和方法进行深入探讨,以期为从事无人机集群对抗建模研究提供参考。     

2017年军用无人机装备技术发展回眸

 回顾了2017年国际上军用无人机在新研型号、改进改型、任务系统和创新技术等领域的发展热点。分析表明，2017年无人机发展呈现多样化任务需求牵引无人机研发持续升温、多型无人系统研制与改型取得进展、先进机载系统研发为无人机提质增效、颠覆性创新技术突破为无人机应用开疆拓土等特点，随着人工智能、无人集群、高超声速等技术的进步，无人机在未来将更加融入现有装备体系，带来新的作战模式和作战理念。     

基于并行作战环的无人机集群协同作战能力评估方法

针对无人机集群基于信息网络的协同作战能力评估问题，采用衡量信息不确定性程度的信息熵对网络的节点能力和作战边的权值进行量化，构建信息流转动态评估网络。首先通过节点度受限最短路算法找出该网络可能的并行作战环，分串行、并行和混合3种模式的计算法算出评估网络最小能力熵，实现无人机集群协同作战行动量化评估；然后通过对无人机集群海上封控作战行动进行能力评估，验证该评估方法的有效性；最后基于最大效能原则，给出无人机集群协同策略和作战使用上的建议。     

无人机自主集群技术研究展望

 动态不确定环境和复杂任务决定了无人机系统势必朝着集群化、自主化和智能化方向发展,具备共识自主性的无人机集群可无需任何集中规划或直接通信完成复杂智能行为。从无人机自主性内涵出发,讨论了无人机自主集群的概念、特点、优势及可能的作战形式,从人机共融、变体设计、人工智能和集群对抗方面探讨了无人机自主集群的发展趋势及无人机集群应对反无人机技术的必要性,从军用和民用领域分析了无人机自主集群的可能应用前景,从战略规划、研发模式、系统协调、交叉学科、国防应用及市场培育等方面探讨了无人机自主集群技术的发展方向。     

2018年无人机领域热点评述

 无人机集群和反无人机技术作为未来无人机发展的重要方向,已经成为研究热点,科技创新和相关政策的推动为无人机产业的蓬勃发展提供了持续动力。本文从无人机系统发展新路线、实战化应用、集群自主控制、创新驱动产业等多个角度,总结了2018年无人机领域的科技热点及发展态势。     

无人机倾斜摄影建模技术对比研究

为了比较多旋翼和固定翼无人机在倾斜摄影建模技术中的优越性,文中以城区作为研究对象,在Smart3D的Context Capture软件平台进行建模,对比分析多旋翼和固定翼无人机在倾斜建模中的特点,得出固定翼无人机数据采集耗时短,倾斜模型色调一致,建模分辨率和平整度效果较好,主要适用于大面积倾斜摄影数据采集;多旋翼无人机航拍过程耗时长,倾斜模型色调饱和整体有差异,建模过程中修模工作较多,更适合于小面积高精度倾斜摄影数据采集。同时多旋翼无人机可用于对固定翼无人机漏飞区域进行补飞。     

海上跨域无人集群研究进展综述

海战场是军事对抗的重要战场之一,海上作战涉及空中、水面、水下以及海岸陆地等空间,作战资源对象数量庞大且能力多样。随着无人系统技术的不断发展,跨域无人集群将成为未来海上作战的重要力量。以海上跨域无人集群作为研究对象,首先梳理了跨域作战的相关概念及演变过程,定义了跨域无人集群的内涵,然后阐述了美军单域无人集群项目的发展趋势及现状,分析了近期跨域无人集群演习的主要内容,之后对无人集群关键技术现有研究成果进行了提炼总结,指出了跨域无人集群发展面临的挑战。最后给出了跨域无人集群未来的发展趋势。     

军用无人机的发展趋势

21世纪是智能化、信息化及高科技飞速发展的时代.无人机与载人飞机相比它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力强等优点.无人机一改之前的作战传统,将直接参与一线作战,甚至部分取代战斗轰炸机和轰炸机,承担部分防空压制和对地打击任务.无人机作战,必将成为未来战争中一个极其重要的空中作战模式.该文结合实战情况及当前无人机的技术积累探讨了无人机未来的发展万向.     

无人机掩护岸舰导弹突防效果仿真分析

为有效提升岸舰导弹突防能力,采用无人机(unmanned aerial vehicles, UAV)分布式作战对抗敌方舰载雷达。基于雷达探测方程和干扰方程,建立无人机干扰下雷达暴露区计算模型,并对无人机阵位配置情况进行分析。结果表明：无人机的干扰方向、干扰功率及干扰距离对舰载雷达探测性能有重要影响,无人机分布式作战能够有效降低雷达的作战效能,从而为岸舰导弹突防提供有利条件,作为全新的作战样式也为未来研究无人机的战术运用奠定重要理论基础。     

海军倾转旋翼无人机技术和发展优势综述

倾转旋翼无人机是一种介于无人直升机和固定翼无人机的新型无人机。它一方面具有垂直起降能力;另一方面还可以作高速巡航飞行,是未来无人机发展的趋势之一。简要地介绍了＂鹰眼＂无人机的发展历程和技术特点,综合分析了倾转旋翼无人机的关键技术。在此基础上,对海军倾转旋翼无人机的发展优势和应用前景进行了展望。     

智能化作战条件下的无人机系统应用及其关键技术

本文指出未来战争是智能化战争的发展趋势,分析了智能化作战的主要特征,对无人机系统在智能化作战中的应用进行浅析,指出智能化作战条件下的无人机系统关键技术主要包括:智能态势感知技术、智能自主控制技术和智能协同交互技术。     

无人机作战运用与发展趋势研究

本文通过分析无人机作战运用的特点和优势,回顾无人机在多次战争中的运用,并对其在未来一体化联合作战的运用发展趋势进行了探索。     

面向多机协同的Att-MADDPG围捕控制方法设计

多无人机对动态目标的围捕是无人机集群作战中的重要问题.针对面向动态目标的集群围捕问题,通过分析基于MADDPG算法的围捕机制的不足,借鉴Google机器翻译团队使用的注意力机制,将注意力机制引入围捕过程,设计基于注意力机制的协同围捕策略,构建了相应的围捕算法.基于AC框架对MAD-DPG进行改进,首先,在Critic网络加入Attention模块,依据不同注意力权重对所有围捕无人机进行信息处理;然后,在Actor网络加入Attention模块,促使其他无人机进行协同围捕.仿真实验表明,Att-MAD-DPG算法较MADDPG算法的训练稳定性提高8.9％,任务完成耗时减少19.12％,经学习后的围捕无人机通过协作配合使集群涌现出更具智能化围捕行为.     

2020年无人机热点回眸

2020年为无人机领域的发展与应用提供了新的机遇,同时也提出了新的挑战.在过去的一年中,无人机技术所呈现出的一些新特点引发了更多关于无人机产业发展之路的深刻思考.从无人机政策法规、关键技术、应用推广等多视角全方位盘点和分析了2020年无人机的科技热点及发展动向.以政策为导向,以创新为内核,无人机技术和产业将会迎来新的增长点,集群化、智能化和实战化作为颠覆性技术仍是无人机未来发展的重要方向.     

2020年无人机热点回眸

2020年为无人机领域的发展与应用提供了新的机遇,同时也提出了新的挑战.在过去的一年中,无人机技术所呈现出的一些新特点引发了更多关于无人机产业发展之路的深刻思考.从无人机政策法规、关键技术、应用推广等多视角全方位盘点和分析了2020年无人机的科技热点及发展动向.以政策为导向,以创新为内核,无人机技术和产业将会迎来新的增长点,集群化、智能化和实战化作为颠覆性技术仍是无人机未来发展的重要方向.     

无人机集群网络中一种基于链路质量预测的按需路由算法

无人机集群网络,相较于传统Ad Hoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路标准。同时,通过灰色-WNN组合预测模型,对相关参数进行合理预测,并以此估计链路稳定性与节点拥塞程度,进而对链路质量进行提前评估。算法根据得到的链路质量预测值来优化路由发现与路由维护过程,避免无人机的高动态特性对集群网络的不利影响。仿真结果表明,与AODV及其他相关改进算法相比,该算法明显改善了网络性能,减少了路由断裂的次数,大幅降低了节点高速移动时的路由开销与平均时延,使分组投递率得到明显提高。