1. 千架无人机组成仙鹤飞临黄鹤楼,是如何同时操控千架无人机的
无人机集群是由大量的无人机构成,可以是由完全相同的无人机组成,也可以是由红外侦察无人机、雷达探测无人机、图像侦察无人机、战斗机、轰炸机等不同无人机组成。它们彼此间通过无线网络等方式进行态势共享与信息交互,相互协调合作完成任务分配、航迹规划等。在系统内,每个无人机都是一个智能体,具有独立飞行、侦察等能力,而无人机群之间可通过无线网络进行信息交互,无人机群与有人机或地面也存在信息交互,最终实现无人机群体的管理、群体间任务的分配、群体航迹的规划及单无人机航迹的规划等。
无人机群中的侦察机则更像勤勤恳恳的工蜂,侦查无人机负责侦查、探测任务,执行正常的作业任务,当危险来临时,又可以充当战斗机,与敌机进行作战;无人机集群中的轰炸机、战斗机则更像负责集群安全的兵蜂,轰炸无人机负责对敌方进行轰炸,战斗机负责护卫群体安全与敌人正面作战。为降低无人机操作手的操作难度,实现1个操作手可轻松操作成百甚至上千架无人机,需要模拟生物的集群行为对这个无人机群进行管理。
2. 无人机关键技术有哪些
无人机关键技术有哪些
无人机在气动力设计要求、设计理念方面与有人机存在较大差别。有人机气动设计通常以航程、速度作为优先优化目标,然而无人机通常以航时作为优先优化目标。那么,下面是由我为大家分享无人机关键技术知识,欢迎大家阅读浏览。
1 能源与动力技术
无人机采用的推进系统形式要比有人飞机多,采用的能源与动力类型各异,包括:传统的小型涡扇发动机、小型涡喷发动机、小型涡桨发动机、活塞发动机、转子发动机以及电池组、太阳能电池、燃料电池、超燃冲压发动机、定向能及核同位素等。
不同用途的无人机对动力装置的要求不同,但都希望动力装置燃油经济性好、重量轻、体积小、可靠性高、成本低、使用维修方便。从经济因素、可靠性等方面考虑,现阶段无人机均采用技术成熟的活塞、涡扇、涡喷、涡桨发动机或在这些发动机基础上进行适应性改进。活塞式发动机适合于低空低速中小型、长航时无人机;涡扇、涡桨发动机适合于高空长航时无人机以及无人作战机,这类发动机油耗低,发动机尺寸、重量和推力能与无人机达到较好的匹配;涡喷发动机适合于低成本、短寿命、高机动的靶机或自杀攻击类无人机。
从长远发展来看,单纯对现有发动机进行改型并不能完全满足无人机对飞行速度、高速、续航性能等指标的要求,开发适合于无人机使用的发动机十分必要,尤其是中小推力的大涵道比、小尺寸核心机的涡扇发动机,这类发动机将是未来无人机动力装置发展的重点。此外,开展太阳能、燃料电池、液氢燃料系统等新型能源的应用研究,可为无人机提供更高效的动力源。
2 无人机平台技术
(1)高效气动力技术。
无人机在气动力设计要求、设计理念方面与有人机存在较大差别。有人机气动设计通常以航程、速度作为优先优化目标,然而无人机通常以航时作为优先优化目标。无人机尺寸小、速度低,存在低雷诺数条件下的高升力、高升阻比、高续航因子设计要求。高效气动力技术是提高无人机性能的重要技术途径。
(2)隐身技术。
提高无人机的生存能力的关键就是降低其可探测性。随着材料、电磁学、热力学、空气动力学等学科的不断发展,越来越多的新技术也将应用于无人机的隐身设计中,具体包括以下几个方面。
外形隐身技术。采用翼身高度融合的无尾飞翼布局、内埋式进气道、二维喷管等设计技术可有效降低雷达反射面积和红外特征,提高无人机的隐身能力。
等离子体隐身技术。理论和试验研究表明,等离子体技术是隐身技术发展的新方向之一,飞行器上安装的等离子发生器所产生的等离子体能对飞行器关键部位进行遮挡,并对雷达照射进行吸收,从而实现飞行隐身。目前,这项技术在研究中暴露出了很多问题,仍有待解决。
主动隐身技术。主动隐身技术是根据照射到飞行器上的电磁波频率、入射方向等,利用机载有源射频发射装置主动地发射与散射回波相位相反、幅度一致的电磁波,实现与散射回波的对消。目前,主动隐身技术尚处于理论与试验研究阶段,但随着隐身技术的发展,特别是飞行器近场散射特性技术、ESM(电子支援措施) 等技术的发展,主动有源对消隐身技术必将成为未来发展的重点。
(3)气动弹性技术。为追求长航时性能,无人机通常采用大展弦比布局以尽可能提高升阻比(如一些无人机展弦比达到30以),采用轻量化机体结构降低飞行重量。但大展弦比布局、轻量化结构与机体强度和刚度要求会产生突出矛盾。
(4)气动载荷设计技术。滞空型无人机一般飞行速度较低、翼载小、升力大,对于同样强度的阵风,无人机阵风载荷比有人机大得多。无人机结构强度一般需要将阵风载荷作为主要的设计工况,而阵风载荷大小决定了无人机结构设计的强度。如果以现有轻型飞机、通用飞机的强度设计标准进行无人机载荷设计,无人机结构将付出很大的代价。以轻量化结构为目标,综合无人机气动力特性、无人机飞行控制操纵方式、无人机设计寿命等因素开展无人机气动载荷设计技术是提高无人机综合性能的重要技术途径。
(5)复合材料结构技术。无人机以复合材料结构为主,不同类型的无人机对复合材料结构有不同的要求,如大型无人机主要对大尺寸、全复材结构有较高要求,而小型无人机对复合材料结构的要求是低成本、快速加工制造、快速修复等。
3 自主控制技术
根据无人机自主控制的定义和内涵,无人机自主控制的关键技术应该包括态势感知技术、规划与协同技术、自主决策技术以及执行任务技术4个方面。
(1)态势感知技术。
实现无人机自主控制必须不断发展态势感知技术,通过各种信息获取设备自主地对任务环境进行建模,包括对三维环境特征的提取、目标的识别、态势的评估等。
(2)规划与协同技术。
规划与协同技术涉及两个方面的技术:路径规划和协同控制。这两个方面相互依托,互相联系。
无人机路径规划与重规划能力是无人机自主控制系统必须具有的,即系统可以根据探测到的态势变化,实时或近实时地规划、修改系统的任务路径,自动生成完成任务的可行飞行轨迹。自主飞行无人机典型的规划问题是如何有效、经济地避开威胁,防止碰撞,完成任务目标。
未来无人机的'工作模式包括无人机单机行动和多机编队协同,协同控制技术主要包括:优化编队的任务航线、轨迹的规划和跟踪、编队中不同无人机间相互的协调,在兼顾环境不确定性及自身故障和损伤的情况下实现重构控制和故障管理等。
(3)自主决策技术。
对于复杂环境下工作的无人机,必然要求具有较强的自主决策能力,以适应未来的需要。自主决策技术需要解决的主要问题包括:任务设定、编队中不同无人机协调工作、机群的使命分解等。
(4)执行任务技术。
无人机自主控制发展的最终目的是使它对环境和任务的变化具有快速的反应能力。无人机自主控制应该具有开放的平台结构,并面向任务、面向效能包含最大的可拓展性。先进的无人机自主控制应当提供编队飞行、多机协同执行任务的能力。
4 网络化通信技术
目前的无人机系统作为相对独立的系统只在局域使用,未来的战场在同一空域将充斥着各种功能、各种类型的无人机与战斗机、直升机。无人机之间、无人机与有人机之间、无人机与地面作战系统必须进行有机协调,使无人机都成为“全球信息栅格”的一个节点,实现无人机与其他无人机或指挥控制系统之间的互联、互通、互操作。
针对无人机集群作战、协同作战以及网络化作战的应用需求,应突破无线宽带分布式动态多址接入、实时鲁棒的宽带传输、数据链网络顽存等关键技术,构建无人机集群数据链自适应网络体系,为实现实时、宽带、安全的无人机集群数据链提供技术支撑。
针对无人机宽带网络多跳中继动态变化、节点容量受限问题,需要将网络编码技术与路由技术相结合,通过选择编码机会最大的路径进行传输、优化基于网络编码的节点接入策略、多跳网络节点间信息交换传输策略,在不增加时延的情况下提高网络吞吐量,实现网络的大容量传输。
5 多任务载荷一体化、平台/任务载荷一体化技术
有效载荷是无人机执行侦察、监视、电子对抗、打击、战效评估任务的关键因素,应用于无人机的有效载荷包括通用传感器(光电、雷达、信号、气象、生化)、武器、货物( 传单、补给品)等。无人机系统作战效能不仅仅对任务载荷本身性能有较高的要求,而且必须满足无人机尺寸、重量、功耗、隐身等装机要素约束以及成本要求。随着电子、通信、计算机等技术的进步,无人机的传感器技术发展主要表现在以下几个方面。
多光谱/超光谱探测技术。该技术可探测可见光和红外区域的几十个甚至几百个频段,它利用检测低反差目标的杂波抑制和光谱识别可以降低误判率,极大提高了目标识别和探测的准确性,常用于探测隐蔽或普通伪装的目标。
先进的合成孔径雷达技术。相对于光电/红外探测系统,合成孔径雷达能在夜间以及能见度低的恶劣天气条件下工作,以高分辨率进行大范围成像侦察,但其设备重量和功耗均较大,只适合于大型无人机装载使用。随着轻型天线和紧凑信号处理装置等技术的进步,合成孔径雷达有向小型化发展的趋势,并可装备于中小型的战术无人机。
激光雷达技术。激光雷达具有分辨率高、隐蔽性好、低空探测性能好、体积小、重量轻等显著优势,不但可以探测“树下目标”,还可以对目标进行分类,为指挥人员提供精确的目标信息。将激光雷达技术与无人机相结合,必将发挥更大的作用。然而当遇到大雨、浓雾、浓烟等恶劣天气时,激光衰减急剧加大,而且大气环流还会导致激光光束发生畸变、抖动,直接影响激光雷达的测量精度。
;3. 无人机驾驶,未来发展前景怎么样
中国无人机行业发展概况分析
对于无人机企业而言,除了当前普遍在研究的集群式多机协同技术之外,5G的到来将带来更大发展空间。前述大会上,电信运营商也正与无人机企业开展产业落地合作,以便更快完善5G基础设施部署。
天空正越来越忙碌,在不同气流层间对各类型飞机迎来送往。但在今年之后,一切可能都将有所不同。按照中国民航局规划,2019年底将初步建成基于运行风险的无人机适航管理体系。这意味着去年初便发布的《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例(征求意见稿)》(下称《条例》)也将尘埃落定。
在近日举行的2019世界无人机大会暨第四届深圳国际无人机展览会上,北京航空航天大学无人机研究院院长王英勋指出,当前市场上带有“无人机”字眼作为注册名的公司日益增长,呈现出劣币驱逐良币的现状。而随着年底前《条例》的正式发布,将对整个行业带来反转性的变化。“我认为当前无人机行业山头林立,不少小型企业的销售额和产品质量上不来。《条例》出现后,将变成良币驱逐劣币,出现有资质的大型企业。”在接受21世纪经济报道记者采访时,他如此说道。
对于无人机企业而言,除了当前普遍在研究的集群式多机协同技术之外,5G的到来将带来更大发展空间。前述大会上,电信运营商也正与无人机企业开展产业落地合作,以便更快完善5G基础设施部署。
“我们把5G定义为支撑技术。”西安联飞智能装备研究院有限责任公司总经理唐甜向记者表示,这将为未来的多机间通信带来更大助力。
1、“劣币驱逐良币”将反转
工信部装备工业司副巡视员石靖敏在前述大会的演讲中表示,未来,消费级无人机增速将继续放缓,商用类无人机将大幅增加;同时,无人驾驶将载入飞行,融入天空交通网络;但近段时间内依旧存在法规缺乏、监管不力、基础应用配套不足等问题。
而随着相关应用试点和法规条例的加速推进,“无人驾驶航空器系统(即无人机)”字眼在民航局官方的存在感越来越强。
近三年的《民航行业发展统计公报》中,在2018年首次出现了“无人机情况”的字眼。据披露,截至2018年底,全行业无人机拥有者注册用户达27.1万个,其中企业、事业、机关法人单位用户3.1万个,其余均为个人用户。年内无人机经营性飞行活动达37万小时。
“民用无人机实名登记信息系统”统计显示,截至2019年1月24日,各类无人机型号3720个,制造厂家和代理商注册数1239家。
2019年将成为一个重要节点。按照民航局规划,围绕无人机适航管理办法、适航标准、审查程序和审查方法四个方面,分阶段,分步骤,至2019年底将初步建成基于运行风险的无人机适航管理体系。
企业数量方面,王英勋根据企业注册信息统计发现,2014年企业名称有“无人机”字眼的数量为471个,2017年达到1293个,到了2019年6月为1769个。公司注销方面,2018年有110家,今年到现在已经注销了187家企业。“应该说,新条例在年底的正式发布,将对一些企业带来机遇,对另一些则是挑战。”
市场规模方面,据前瞻产业研究院发布的《中国无人机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2016-2018年,中国无人机行业市场规模持续高速扩张,2016年中国无人机行业市场规模已达36亿元,截止至2018年底中国无人机行业市场规模约为88亿元,同比增长了55.8%。预测2019年中国无人机行业市场规模将突破百亿元,预计未来行业还将继续保持高速增长趋势,到2021年中国无人机行业市场规模有望突破300亿元,达到了315亿元,同比增长52.1%。
2016-2021年中国无人机行业市场规模统计及增长情况预测
数据来源:前瞻产业研究院整理
融资方面,经历过2015年的爆发期,2016-2017年冷却期,2018年开始理性投资之后,目前无人机行业十分活跃,但仍存在“雷声大、雨点小、浅尝辄止”的现象。
“《条例》出现后,企业必须提升认证资质,导致相关投入会有所加大,此外适航难度大、周期长,会导致多数小企业倒闭或被兼并。市场将转移到良币驱逐劣币的情况,无人机企业总数可能会有所下降。”王英勋如此告诉记者。
2、深耕集群技术
消费级无人机在国内的普及度并不如海外高,而在更大的行业级应用领域,寻找集群技术的突破口并更好落地,是诸多企业都在探寻的技术方向。
西安联飞智能装备研究院有限责任公司总经理唐甜向21世纪经济报道记者表示,由于消费级无人机的飞控等关键技术已经开源,技术门槛并不算高,当前竞争已呈红海趋势;相对来说行业级无人机对技术要求较高,核心体现在载重和续航时间方面,这还是竞争的蓝海,主要原因是技术门槛较高,行业应用较多。
“现在大家都在深耕行业,不只是做飞机而已。可以看到无人机公司的技术人员成天在田间地头跑,研究如何实现无人机比人喷洒农药效率更高、成本更低。”唐甜这样告诉记者,但目前成本降低不了,行业级无人机真正的收入仍主要来自于补助和资方烧钱,产生效益的不多。行业用途将是今后真正能实现效益的领域。而受益于近年来军民融合的大政策支持,他所在公司实际上花费了更多精力在军用级无人机上。
至于技术方面的探索,一飞智控(天津)科技有限公司董事长齐俊桐在演讲中提到,当前行业还较少应用到集群技术,因为还面临很多难点,但这将带来指数型增长的效益。
具体来看,难点包括态势共同感知和共享,比如避障方面,单个无人机操作相对容易,但在10-20台飞机共同执行任务时,如何分配任务,有故障时如何重新分配任务和飞行轨迹,还没有明确的控制机制。
“我们希望通过攻关,比如协同任务规划,不再让一台飞机规划所有飞机的轨迹,变成分布式、群组织的,一台飞机控制周围几个飞机,把整个集群分成若干个小组,减少集中飞机的计算量,也能让整个群组分成若干块,实现块内自主规划和任务重新编排。”齐俊桐如此指出。
深圳联合飞机科技有限公司董事长田刚印亦在演讲中表示,目前国外无人机的自主等级已经达到ACL-6(机群战术重规划),但我国与国外无人机自主控制能力差距明显。“未来无人机的发展趋势将是,从离线到实时,从遥控到自主,从单机到协同,从战术到战略。”
一飞智控产品中心副总经理张思奇则向21世纪经济报道记者介绍道,目前公司应用成熟的领域包括编队表演、物流和巡检领域。但核心是飞控系统中关键技术的把握,也即无人机集群技术。“我们希望未来能够对更多飞机通过集群技术进行控制,这将有很广泛的应用场景,包括民用中的飞行表演、快递物流、精准农业、应急救灾领域,甚至军事中的协同侦查、协同打击、电子干扰等。”
3、筹谋5G落地
作为5G商用元年,今年在无人机大会上十分活跃的还有电信运营商。比如中国移动与一飞智控签订了5G技术战略合作协议。张思奇向记者介绍道,二者会成立联合实验室,探索无人机在5G环境下的应用场景,而5G技术今后会成为一飞旗下无人机的标配。“比如在编队表演方面,当前使用4G还存在信号质量不能保证的问题,5G更大的带宽可以让更清晰的图像实现回传。”
据张思奇介绍,无人机的数据链路传输包括图传、数传、公共网络的4/5G等方式,一飞旗下无人机都将有所配备,目的在于,如此可以让信息有多重保障备份,而对无人机的控制也不再过多受制于距离的限制。
唐甜则向记者指出,5G带来的应用主要在于,无人机执飞过程中需要与地面系统协同。当前是使用数据链完成,但带宽和速度都还不够。在实现5G通信以后,地面和高空的互操作可以更频繁,从而实现更多功能,比如组建无人机控制中心,监控每一驾无人机的状态并及时操控调整等。“虽然暂时并不能代替数据链技术,但能够对大量无人机进行状况监控,以此带来很好的维护作用。在多机间通信方面,可供传输的信息也将更丰富。”
尤其对于集群控制来说,更是如此。唐甜表示,未来希望执飞集群中的每一个无人机都成为一个智能节点,通过无人机之间,而非来自人对无人机层面的操控进行沟通,这是行业在布局的技术方向,从而更加离不开高带宽、低延迟的通信技术支持。
从更大远景来看,唐甜指出,通航的无人驾驶必然是行业未来发展方向,如果实现无人机的载人应用,则在不同城市间的上班通勤都将成为可能。这同样离不开通信技术的发展。
对于无人机监管也是如此。王英勋向记者表示,5G带来更高的传输速度,则同时将带来更高的监管效率。“比如对空域的监管,过往还会面临地球曲率、地面遮挡等的信号干扰,但5G就可以提供更稳定快速的信息传输,提升监管能力,对飞行安全也更加有所保证。”
4. 119架固定翼无人机集群飞行是怎么回事
某报记者从中国电子科技集团公司获悉,该集团成功完成了119架固定翼无人机集群飞行试验,刷新了此前2016年珠海航展披露的67架固定翼无人机集群试验记录,这标志着智能无人集群领域的又一突破,奠定了我国在该领域的领先地位。
据介绍,随着人工智能、网络信息、微纳电子、先进平台、增材制造五大新兴技术的迅猛发展,智能无人集群将呈现系统智能化、网络极大化、节点极小化、平台多样化、成本低廉化五大特点,并加速推进智能无人集群向装备系列化、应用多样化、覆盖全域化快速发展。
5. 119架无人机群飞的意义
中国再次创造固定翼无人机集群飞行的纪录——119架!在短短两年内,中美四次刷新无人机集群飞行的规模,在该领域的竞争日趋激烈。中国空军专家傅前哨11日对《环球时报》记者表示,固定翼无人机的集群飞行能力,代表着未来无人机应用的重要方向,也是智能无人系统“改变游戏规则”的体现。
中美在无人机领域竞争激烈
傅前哨认为,在无人机集群的控制技术领域,中美走在世界最前列。美国致力于打造无人机集群,通过国防高级研究计划局(DARPA)、海军研究局和众多实验室等组织机构,在无人机集群的概念验证研究方面成效显著。美国国防部发布的《无人机系统路线图 2005—2030》将无人机自主控制等级分为1-10级,确立“全自主集群”是无人机自主控制的最高等级,预计2025年后无人机将具备全自主集群能力。
2015年,美国海军实现50架固定翼无人机集群飞行的纪录。这些无人机按照主从模式飞行,利用无线自组织网络进行信息交互和共享。与以往每架飞机需要一个操作员不同,该项目通过集群地面控制站实现了同时对50架无人机的控制,将控制权逐渐转移至飞行器,使无人机实现自主飞行和决策,以减轻操控人员的压力。2016年11月,中国第一个固定翼无人机集群飞行试验以67架飞机的数量打破了美国的纪录。今年1月,美军使用三架战斗机在空中释放了103架“山鹑”微型侦察无人机,可连续飞行半小时之久,能自主执行情报搜集和监控任务。但不到半年时间,这个纪录再次被中国改写。
“像智慧生物那样自主决策”
中国电科智能无人系统专家赵彦杰表示,自1917年无人机作为一种新装备问世以来,100年后的今天,智能无人集群再一次成为“改变游戏规则”的颠覆性力量,以集群替代机动、数量提升能力、成本创造优势的方式,重新定义着未来力量运用的形态。
“集群智能”一直被各国视作无人系统人工智能的核心,是未来智能无人系统的突破口。傅前哨表示,无人机集群真正要实用化,面对的问题不只是编队飞行,还需要根据不同情况像智慧生物那样自主做出判断和决策。例如无人机集群控制的基础是协同态势感知,它们配备有不同的传感器,需要通过相互协同工作,实现信息共享,从而获得更大的感知范围和更高的精度。
在编队飞行中,无人机集群还需要根据情况变换队形,例如遇到障碍物时整个编队的分离与重新融合,编队成员增加或减少时的队形调整,以及作战目标改变、威胁环境变化等其他突发情况下的编队重构等。当无人机集群面对高对抗性的战场环境,它们还需要自主判断如何以尽可能少的损失确保任务的完成率,使无人机集群在执行任务时的生存概率和作战效能达到最佳。
据介绍,大规模、低成本、多功能的无人机集群通过空中组网、自主控制、群智决策,可以应用于多种探测感知、应急通信等任务。傅前哨说,例如这类无人机集群实施对地攻击时,就将对地面防空系统构成全新挑战:个体目标太小难以跟踪,即便击落其中几架,也无法消除整个机群的威胁。未来智能无人集群还将呈现系统智能化、网络极大化、节点极小化、平台多样化、成本低廉化五大特点,并加速推进智能无人集群向装备系列化、应用多样化、覆盖全域化快速发展。
6. 无人机对中国到底有多重要
无人机用途广泛,成本低,效率较高;无人员伤亡风险;生存能力强,机动性能好,使用方便,在现代战争中有极其重要的作用,在民用领域更有广阔的前景。
无需人员驾驶且能执行更危险的任务,使得无人机技术广泛应用在侦查搜索领域。美国将无人机技术作为主要发展方向,已经实现了无人机航母着陆。无人机技术必将成为未来各国技术竞争的又一个重要领域。
中国电子科技集团成功完成了119架固定翼无人机集群飞行试验,这标志着智能无人集群领域的又一突破,奠定了中国在该领域的领先地位。119架小型固定翼无人机成功演示了密集弹射起飞、空中集结、多目标分组、编队合围、集群行动等动作。“集群智能”作为一种颠覆性技术,一直被各国视作无人系统人工智能的核心,是未来智能无人系统的突破口。大规模、低成本、多功能的无人机集群通过空中组网、自主控制、群智决策,可以应用于多种探测感知、应急通信等任务。
7. 中国119架无人机齐飞有何意义
几架小型无人飞机无法构成威胁,但当其数量增加时会产生惊人的力量。从公开资料来看,小型无人机集群作战系统可以在极短的时间之内向空中发射数十架无人机。发射后,无人机机翼张开并飞向目标区域,这些无人机既能单独执行任务,也能组成编队集体执行任务,甚至还能以智能模式自主执行任务。这种大规模、低成本的小型无人机系统能借助指挥网络,实现集群侦察、打击、干扰等功能,可以应用于反恐、远程突防、战机护航等作战任务,此外,这种小型无人机系统还可以用于消耗对方的高价值攻击武器,如地空导弹等,以其数量上的规模优势给对方造成惨重的损失。
中国电科智能无人系统专家赵彦杰表示,智能无人机集群再一次成为“改变游戏规则”的颠覆性力量。未来无人集群将呈现系统智能化、网络极大化、节点极小化、平台多样化、成本低廉化五大特点,并加速推进智能无人集群向装备系列化、应用多样化、覆盖全域化快速发展。在有人机和无人机的协同作战技术成熟之后,有人驾驶的战机还可以像“蜂王”一样,指挥多架“工蜂”无人机协同作战。由无人机执行高风险任务,即使遭遇部分损失,也可以承受;或充当“弹药卡车”,大幅增加有人机载弹量的同时,还实现了分散化布置。
望采纳
8. 无人机编队用的什么无人机
绵阳鹏辰无人机专注于无人机集群控制、行业无人机飞行控制系统以及整机技术解决方案,他们的无人机集群编队系统包括编队规划与仿真软件、无人机整机、电池充放电管理系统、RTK定位系统以及控制设备。不仅操作简单不容易出现质量问题, 电池耐用,续航时间久,还有中途暂停和低电量自动返航等功能∞
9. 为什么集群无人机是趋势,以及,它的关键技术是什么
你好
趋势原因:
1、Small
未来机器人多应用于搜索和营救等场景,如果一个无人机体积太大,那么将极不利于其对环境的勘探。面对未知的环境,小型无人机有更强的自主性。像一群小蜜蜂。但同时,这也带来一些负面的挑战。当一个无人机的尺寸缩小至甚至11厘米的直径,20克的重量,它根本不能移动一些木块、石头等物体。
Safe
又小又安全的无人机,即使碰撞到路人也不会致伤,这样才更容易在生活各种环境中进行飞行控制。而且,由于机器体积变小,其惯性也会减小,能够在发生撞击时迅速自我调整平衡。
2、Smart & Speed
无人机在躲避障碍物过程中,能够通过传感器、云端控制、摄像头这样的闭环,此外,依靠计算机视觉对环境进行检测,分析周围环境的特征,实现自我规划路径,就像人看到障碍物知道绕道那样。
第5个S即Swarm集群,Kumar大神指出,小型化所付出的一个代价是载重变小,能完成的任务随即减少,为此他们从蜂群的工作方式中获取灵感,让多个无人机协作,完成个体无法胜任的任务。因此,集群
无人机集群的组织方式为:
1. 个体独立行动,行动是本地的和独立的;
2. 仅需要本地信息即可行动,即使无法知道全局信息,个体也能行动;
3. 行动匿名,独立于身份,不了解个体信息也能完成任务。
集群无人机关键技术
集群控制算法
多无人飞行器系统要实现相互间的协同就必须确定无人飞行器之间逻辑上和物理上的信息关系和控制关系,针对这些问题而进行的体系结构研究可以将多无人飞行器系统的结构和控制有飞行器地结合起来,保证多无人飞行器系统中信息流和控制流的畅通,为无人飞行器之间的交互提供框架。集群控制算法不仅要保证多无人飞行器之间能有效地进行协同,而且不依赖于无人飞行器的数量,即无人飞行器可以随时退出或者加入集群,而不会影响控制系统的整体结构。
通信网络设计
在多无人飞行器协同任务自组织系统中,无人飞行器作为通信网络节点,其空间的分布决定了网络的拓扑结构,而不同的网络拓扑结构有着不同的通信性能。在一定的通信拓扑及性能下,根据所执行的任务分配通信资源,提高通信质量,是集群技术的难题之一。
控制算法与通讯技术的耦合
多无人飞行器为了提高协同完成任务的效能,需要进行信息交互。为了使得所交互的信息及时完整地进行传输,对于通信网络性能有一定的要求。基于通信质量约束的协同控制方法,就是在当前的通信服务质量约束下,设计多无人飞行器协同控制方法,使得在这种控制方法下,多无人飞行器的运动既满足任务需求,又可以使得多无人飞行器构造的通信网络性能,满足信息及时完整传输的需求,进而提高多无人飞行器协同完成任务的效能。
任务规划技术
为了实现多无人飞行器之间有效的任务协同,同时保证控制结构不依赖于无人飞行器的数量,构建多无人飞行器协同任务自组织系统分布式体系结构,各无人飞行器的基本行为和简单任务由无人飞行器自己自主完成,当面临复杂任务和需要协作的任务时,当前无人飞行器可以把任务信息和资源需求发布到由各无人飞行器组成的网络上,各无人飞行器可以根据自身当前任务和资源情况予以响应。
这样,任意一个无人飞行器的退出或加入,都不会对系统组织结构带来影响。
路径规划技术
无人机在实际飞行中如果存在突发状况,必须进行航迹重新规划,以以规避威胁。为满足协同工作时的时效性,重新规划所采用的算法必须具有实时、高效的特点。因此,可以根据蜂群算法领域搜索的特点,以参考航迹的突发威胁作为领蜂航迹,跟随蜂仅在参考航迹的突发威胁段进行领域搜索,而不需要对整条航迹进行搜索,由此可以快速获得修正航迹段,并替换原突发威胁航迹段,整个飞行过程中,无人机根据获得的威胁信息,不断修正参考航迹,直至达到目标节点。
编队控制技术
在数学上,保持一定空间距离的无人机集群可以看作一个高阶群系统时变编队问题,其控制问题很有挑战性,且通讯时延的存在又为编队分析增加了难度。
来源:摘自雷锋网
10. 怎么实现无人机集群控制
一种无人机集群控制系统,其特征在于,包括:若干无人机,包括一主机及若干从机,且所述主机及若干从机上均设置有一飞控模块;一地面控制站,用于进行任务规划,并反馈所述任务规划到与地面控制站建立通讯连接的主机和所有从机;其中,所述主机根据获取的任务规划进行飞行,且飞行过程中同时将自身的位置和速度信息发送给所有连接到地面控制站的从机,所述从机根据来自主机的位置和速度信息,结合来自地面控制站的任务规划,跟随主机飞行。