[環(huán)球網軍事6月12日報道環(huán)球時報特約記者魏云峰環(huán)球時報記者馬俊]中國再次創(chuàng)造固定翼無人機集群飛行的紀錄——119架,!在短短兩年內,中美四次刷新無人機集群飛行的規(guī)模,,在該領域的競爭日趨激烈,。中國空軍專家傅前哨11日對《環(huán)球時報》記者表示,固定翼無人機的集群飛行能力,,代表著未來無人機應用的重要方向,,也是智能無人系統(tǒng)“改變游戲規(guī)則”的體現(xiàn),。
固定翼無人機集群飛行更難
據報道,中國電子科技集團公司(中國電科)10日宣布,,成功完成119架固定翼無人機集群飛行試驗,,刷新此前2016年珠海航展披露的67架固定翼無人機集群試驗紀錄,標志著智能無人集群領域的又一突破,,奠定了我國在該領域的領先地位,。試驗中,119架小型固定翼無人機成功演示了密集彈射起飛,、空中集結,、多目標分組、編隊合圍,、集群行動等動作,。
傅前哨介紹說,與這幾年春晚上驚艷亮相的四旋翼無人機集群相比,,固定翼無人機光是編隊飛行的難度就高得多。因為四旋翼無人機可以在空中懸停,,更容易精確定位和編寫控制程序,。理論上講,只需要預先制定好每架無人機的飛行路線,,它們就可以按照程序在空中組隊飛行,,但其實相互之間沒有聯(lián)系。固定翼無人機的編隊飛行就困難很多,。因為固定翼無人機必須保持一定的速度才能維持在空中飛行,,每架無人機不僅需要知道自己在哪里,而且還得知道附近其他無人機的位置和方向,,并根據情況調整方向,,以避免發(fā)生“空中撞機”事故。這就意味著固定翼無人機必須有“相互溝通”能力,,對它們的傳感器,、通信、定位等技術提出了極高要求,。動態(tài)無中心自組網
編隊起飛
也正因為固定翼無人機編隊飛行不易,,因此今年3月巴基斯坦閱兵式上的“飛馬”無人機(經中國授權生產的“彩虹-3”無人機)三機編隊飛過主席臺才讓世界矚目——這是全球第一次無人機以編隊飛行的方式參加閱兵。
中美在無人機領域競爭激烈
傅前哨認為,,在無人機集群的控制技術領域,,中美走在世界最前列。美國致力于打造無人機集群,通過國防高級研究計劃局(DARPA),、海軍研究局和眾多實驗室等組織機構,,在無人機集群的概念驗證研究方面成效顯著。美國國防部發(fā)布的《無人機系統(tǒng)路線圖2005—2030》將無人機自主控制等級分為1-10級,,確立“全自主集群”是無人機自主控制的最高等級,,預計2025年后無人機將具備全自主集群能力。
2015年,,美國海軍實現(xiàn)50架固定翼無人機集群飛行的紀錄,。這些無人機按照主從模式飛行,利用無線自組織網絡進行信息交互和共享,。與以往每架飛機需要一個操作員不同,,該項目通過集群地面控制站實現(xiàn)了同時對50架無人機的控制,將控制權逐漸轉移至飛行器,,使無人機實現(xiàn)自主飛行和決策,,以減輕操控人員的壓力。2016年11月,,中國第一個固定翼無人機集群飛行試驗以67架飛機的數(shù)量打破了美國的紀錄,。今年1月,美軍使用三架戰(zhàn)斗機在空中釋放了103架“山鶉”微型偵察無人機,,可連續(xù)飛行半小時之久,,能自主執(zhí)行情報搜集和監(jiān)控任務。但不到半年時間,,這個紀錄再次被中國改寫,。
“像智慧生物那樣自主決策”
中國電科智能無人系統(tǒng)專家趙彥杰表示,自1917年無人機作為一種新裝備問世以來,,100年后的今天,,智能無人集群再一次成為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性力量,以集群替代機動,、數(shù)量提升能力,、成本創(chuàng)造優(yōu)勢的方式,重新定義著未來力量運用的形態(tài),。
“集群智能”一直被各國視作無人系統(tǒng)人工智能的核心,,是未來智能無人系統(tǒng)的突破口。傅前哨表示,,無人機集群真正要實用化,,面對的問題不只是編隊飛行,還需要根據不同情況像智慧生物那樣自主做出判斷和決策,。例如無人機集群控制的基礎是協(xié)同態(tài)勢感知,,它們配備有不同的傳感器,,需要通過相互協(xié)同工作,,實現(xiàn)信息共享,,從而獲得更大的感知范圍和更高的精度。
在編隊飛行中,,無人機集群還需要根據情況變換隊形,,例如遇到障礙物時整個編隊的分離與重新融合,編隊成員增加或減少時的隊形調整,,以及作戰(zhàn)目標改變,、威脅環(huán)境變化等其他突發(fā)情況下的編隊重構等。當無人機集群面對高對抗性的戰(zhàn)場環(huán)境,,它們還需要自主判斷如何以盡可能少的損失確保任務的完成率,,使無人機集群在執(zhí)行任務時的生存概率和作戰(zhàn)效能達到最佳。
據介紹,,大規(guī)模,、低成本、多功能的無人機集群通過空中組網,、自主控制,、群智決策,可以應用于多種探測感知,、應急通信等任務,。傅前哨說,例如這類無人機集群實施對地攻擊時,,就將對地面防空系統(tǒng)構成全新挑戰(zhàn):個體目標太小難以跟蹤,,即便擊落其中幾架,也無法消除整個機群的威脅,。未來智能無人集群還將呈現(xiàn)系統(tǒng)智能化,、網絡極大化、節(jié)點極小化,、平臺多樣化,、成本低廉化五大特點,并加速推進智能無人集群向裝備系列化,、應用多樣化,、覆蓋全域化快速發(fā)展。
新華社2016年11月5日報道,,在第十一屆中國國際航空航天博覽會上記者了解到,,我國第一個固定翼無人機集群飛行試驗以67架飛機的數(shù)量打破了之前由美國海軍保持的50架固定翼無人機集群飛機數(shù)量的紀錄。另據微信公眾號“無人機集群”稱,,該成果由CETC電科院,、清華大學,、泊松技術攜手完成。新華社報道稱,,“集群智能”作為一種顛覆性技術,,一直被軍事強國視作軍用人工智能的核心,是未來無人化作戰(zhàn)的突破口,。智能無人系統(tǒng)專家趙杰表示:中國此次打破由美國海軍保持的固定翼無人機集群編隊飛行紀錄,,預示著我國在這一領域已經取得突破性進展,進入無人系統(tǒng)技術全球第一梯隊,。
把無人機群作為一個整體來控制,,對未來無人機作戰(zhàn)及應用方面有廣闊的前景。與單機作戰(zhàn)平臺相比,,無人機群在作戰(zhàn)時具備功能分布化,、體系生存率高、作戰(zhàn)成本低等優(yōu)勢,。在對抗過程中,,當部分個體失去作戰(zhàn)能力,整個集群仍可以繼續(xù)執(zhí)行作戰(zhàn)任務,。
試驗中,,119架小型固定翼無人機成功演示了密集彈射起飛、空中集結,、多目標分組,、編隊合圍、集群行動等動作,。據了解,,“集群智能”作為一種顛覆性技術,一直被各國視作無人系統(tǒng)人工智能的核心,,是未來智能無人系統(tǒng)的突破口,。大規(guī)模、低成本,、多功能的無人機集群通過空中組網,、自主控制、群智決策,,可以應用于多種探測感知,、應急通信等任務。
中國電科智能無人系統(tǒng)專家趙彥杰表示,,自1917年無人機作為一種新型裝備問世以來,,100年后的今天,智能無人集群再一次成為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性力量,,以集群替代機動,、數(shù)量提升能力,、成本創(chuàng)造優(yōu)勢的方式,重新定義著未來力量運用的形態(tài),。
據介紹,,隨著人工智能、網絡信息,、微納電子,、先進平臺,、增材制造五大新興技術的迅猛發(fā)展,,智能無人集群將呈現(xiàn)系統(tǒng)智能化、網絡極大化,、節(jié)點極小化,、平臺多樣化、成本低廉化五大特點,,并加速推進智能無人集群向裝備系列化,、應用多樣化、覆蓋全域化快速發(fā)展,。
目前,,國內外已有多家單位實現(xiàn)了多旋翼無人機集群編隊的實際飛行技術驗證,然而對于固定翼無人機的集群編隊仍處于仿真模擬階段,。相比于旋翼無人機平臺,,固定翼無人機具有速度快、載重大,、航程長等特點,,在軍事作戰(zhàn)領域具有極大的應用價值。