近日，中國電科集團(tuán)電科院對外公布了一段“無人機(jī)蜂群”的試飛視頻，該視頻一經(jīng)推出，就在世界范圍內(nèi)引起了軒然大波，因為這標(biāo)志著我國的多智能體系統(tǒng)有了重大突破。“無人機(jī)蜂群”究竟是什么？多智能體系統(tǒng)又有何先進(jìn)之處？無人機(jī)蜂群，其實就是將一組承擔(dān)了不同作戰(zhàn)任務(wù)的無人機(jī)進(jìn)行編隊，從而讓他們具備協(xié)同作戰(zhàn)能力。以我國這次展出的無人機(jī)“蜂群”為例，這些無人機(jī)配備有電動螺旋槳、固定機(jī)翼、遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)以及高爆彈頭，在被特定的48連裝式發(fā)射器發(fā)射后，能夠迅速在空中編隊，并且實行高效打擊。根據(jù)我國之前推出的無人機(jī)蜂群系統(tǒng)的演示效果來看，一次最多可以控制200架無人機(jī)進(jìn)行協(xié)同工作，而這些固定翼無人機(jī)不僅速度快、航程長，同時威力也不容小覷，單架就可以摧毀坦克或裝甲車。當(dāng)然，這款無人機(jī)蜂群不僅具備陸地發(fā)射的能力，同時還有一套完整的?？杖蝿?wù)流程。通常來說，倘若接到了海上任務(wù)，那么無人機(jī)蜂群的發(fā)射設(shè)備通常會提前安置在艦船上，在需要的時候再酌情發(fā)射。倘若接到了空中任務(wù)就更簡單了，只需由大型運(yùn)輸機(jī)作為“載體”，將無人機(jī)蜂群運(yùn)輸?shù)饺蝿?wù)區(qū)域。而自身就具備懸停能力的無人機(jī)，只需要被大型運(yùn)輸機(jī)從空中丟下即可運(yùn)作，完成任務(wù)后便會返回“載體”。談及無人機(jī)蜂群的作用，則主要分為“軍事”和“救援”兩大方面。從軍事的角度來看，無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)是現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中不可缺少的一部分，是現(xiàn)代化戰(zhàn)術(shù)、戰(zhàn)略空白區(qū)域的有效補(bǔ)充。由于無人機(jī)蜂群本身具備部分自主作戰(zhàn)能力，所以無人機(jī)之間可以進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊、信息共享。這也證明了它們在誘騙干擾以及滲透偵查方面，有著巨大的潛力。除了偵查作用外，由于無人機(jī)的投放方式兼顧多元性和隱蔽性，又輔以強(qiáng)大的火力，所以它實際上還具備極強(qiáng)的戰(zhàn)略威懾、戰(zhàn)爭對抗能力。從救援的角度來看，無人機(jī)蜂群可以說是我們推行人道主義救援的有力手段。因為一旦發(fā)生火災(zāi)，亦或是地震這樣的天災(zāi)，惡劣的環(huán)境往往會導(dǎo)致國家無法及時展開救援，從而對民眾的生命財產(chǎn)安全造成巨大威脅。而無人機(jī)蜂群與傳統(tǒng)救援手段不同，它具有輕便性、高適性等特點，完全能夠在火場亦或是廢墟中正常運(yùn)作，能夠極大程度上的保障救援行動的安全性與時效性。試想一下，200架無人機(jī)在天空中組合翱翔，它們雖然被編為了一個整體，可時不時還會有幾架無人機(jī)脫離隊伍、展露出一段特殊的飛行軌跡，這是不是聽起來極為熟悉？沒錯，我國的無人機(jī)蜂群采用了仿生技術(shù)，而模仿的對象就是列隊巡游的魚群、團(tuán)結(jié)協(xié)作的蟻群，以及共同遷徙的鳥群，它們的這種“群體行為”，最終被我們推演成了“多智能體系統(tǒng)”。有關(guān)多智能體系統(tǒng)，科學(xué)上的描述是“多個個體通過相互作用而形成的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)”，而它在自然界中的實際演示則更簡單一些，可以表述為“一定數(shù)量的個體，通過自主行動與相互合作，在集體上呈現(xiàn)有序的協(xié)同運(yùn)動”。那么這種奇特的系統(tǒng)究竟具備哪些特點呢？多智能系統(tǒng)大致具備三個特點，分別是“去中心化”、“個體智能化”以及“復(fù)雜分布化”。所謂的去中心化，實際上就是說在整個集體中不存在一個“核心控制器”，而是每個個體都有一定的自主能力，這表現(xiàn)在無人機(jī)蜂群中，就是每一架無人機(jī)都由工作人員單獨控制。“個體智能化”指的是單個智能體具備一定的路徑規(guī)劃、位置共享以及障礙規(guī)避能力，就像無人機(jī)蜂群，既可以自主工作，也可以由指揮員來人工控制。至于“復(fù)雜分布化”，則是相對較難理解一些。它指的是將復(fù)雜的任務(wù)目標(biāo)拆解、以較為簡單的形式被各個智能體分別完成。而代入無人機(jī)蜂群作戰(zhàn)系統(tǒng)中來看，實際上說的就是攜帶設(shè)備不同的無人機(jī)進(jìn)行不同的分工，攜帶偵察設(shè)備的負(fù)責(zé)滲透考察、攜帶重型武器的進(jìn)行火力壓制，而那些較為特殊的無人機(jī)，甚至有以自毀來摧毀目標(biāo)的功能。了解了無人機(jī)蜂群系統(tǒng)的功能和原理后，想必大家也都會贊嘆于我國無人機(jī)技術(shù)的先進(jìn)。那么問題來了，高達(dá)200架的無人機(jī)究竟是如何實行飛行編隊控制的呢？其實這個問題的答案相當(dāng)復(fù)雜，我們這里主要將它的答案從三個方面簡化闡述。首先，一個鳥群都有著自己的“首領(lǐng)”，那么無人機(jī)蜂群自然也有一個“核心”。在200架無人機(jī)中，其中有一架會被設(shè)定為“長機(jī)”，這架無人機(jī)一般不會去執(zhí)行任務(wù)，反而主要是提供一個“坐標(biāo)”的作用，其他無人機(jī)作為僚機(jī)，會始終跟隨在核心無人機(jī)周圍一定范圍內(nèi)。其次，大雁在飛行時，尚且還會呈現(xiàn)出一個“人字形”，無人機(jī)蜂群當(dāng)然也有“隊形”。多智能體系統(tǒng)針對一致性問題研制出了特殊的算法，讓不同的無人機(jī)狀態(tài)相同，再在這個基礎(chǔ)上給予它們一定的“偏離量”，這樣一來，特定隊形就產(chǎn)生了，無人機(jī)蜂群也自然會顯得“亂中有序”。最后，針對單架無人機(jī)的飛行，一般會有操作員進(jìn)行控制，從而避免無人機(jī)之間產(chǎn)生互相碰撞以及中心聚攏問題。綜上來看，我國的無人機(jī)蜂群在世界范圍內(nèi)都是頗為先進(jìn)的，是“無人機(jī)群”投入使用的一個先例。而正所謂一步先、步步先，相信我國的無人機(jī)蜂群技術(shù)未來發(fā)展上也會始終位于世界前列。
企業(yè)簡介
吉林龍航無人機(jī)科技服務(wù)有限公司，成立于2016年2月，公司是一家以無人機(jī)研發(fā)生產(chǎn)、民用無人機(jī)駕駛員培訓(xùn)、無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用服務(wù)、青少年航空科普教育為主營業(yè)務(wù)的《國家級高新技術(shù)企業(yè)》，現(xiàn)在長春和沈陽擁有超過100萬平米專用無人機(jī)飛行空域、2000平米無人機(jī)實訓(xùn)教室、獨立的無人機(jī)運(yùn)營中心和無人機(jī)技術(shù)服務(wù)中心，超過100架的各類型無人機(jī)，可滿足各行業(yè)的無人機(jī)培訓(xùn)及應(yīng)用需求。
公司始終秉持“專注務(wù)實、拼搏進(jìn)取、誠信共贏”的經(jīng)營理念，一直致力于為各行業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的無人機(jī)技術(shù)人才及提供優(yōu)質(zhì)的無人機(jī)解決方案，現(xiàn)累計培訓(xùn)人數(shù)超過2000人，服務(wù)行業(yè)涉及公安、應(yīng)急、消防、交通、電力、水利、氣象、環(huán)保等領(lǐng)域，現(xiàn)合作單位包括：吉林省公安廳、吉林省消防救援總隊、吉林省交通廳、吉林省水利科學(xué)研究院、國網(wǎng)吉林省電力有限公司等100余家，合作院校包括：吉林科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院、吉林省東北亞教育集團(tuán)有限責(zé)任公司、吉林水利電力職業(yè)學(xué)院、吉林省勞動技術(shù)學(xué)校、遼源職業(yè)技術(shù)學(xué)院等20余所。 未來我們將繼續(xù)努力，不斷研發(fā)滿足各行業(yè)需求的無人機(jī)產(chǎn)品、創(chuàng)新無人機(jī)服務(wù)、培養(yǎng)更多的無人機(jī)專業(yè)技術(shù)人才，堅持新發(fā)展理念，為加快推進(jìn)新時代吉林全面振興、全方位振興貢獻(xiàn)我們的專業(yè)力量。
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審核：周 爽
