時(shí)間:2020-10-24 10:06來源:飛思實(shí)驗(yàn)室 作者:中國通航
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在最近阿塞拜疆和亞美尼亞的納卡沖突中,最吸引人的武器毫無疑問,當(dāng)屬阿塞拜疆軍隊(duì)手中的大量無人機(jī)了,尤其是以以色列Harop為代表的自殺無人機(jī),拿下了大量的戰(zhàn)果,也給亞美尼亞方面造成了慘重的損失。 對于自殺式無人機(jī)我們或許并不陌生,日前,福布斯網(wǎng)站(Forbes)發(fā)布專欄文章,重點(diǎn)關(guān)注了中東地區(qū)土耳其以色列和伊朗三國在”自殺式無人機(jī)”領(lǐng)域的發(fā)展。文章稱:過去十年來,中東地區(qū)的武裝無人機(jī)已呈現(xiàn)”扎堆”態(tài)勢,比如阿聯(lián)酋、伊拉克和約旦等國大量引進(jìn)察打一體無人機(jī);而另一方面,土耳其、以色列和伊朗等國則在新型無人機(jī)的設(shè)計(jì)和制造上取得不小進(jìn)展,其中的技術(shù)突破就包括”自殺式無人機(jī)”,后者已然改變了當(dāng)下中東地區(qū)局部沖突的作戰(zhàn)形式。
近期,土耳其軍方宣布計(jì)劃采購500枚Kargu-2自殺式無人機(jī)。該型無人機(jī)采用四旋翼構(gòu)型,重15磅(約6.8千克),搭載著3磅(約1.4千克)重的彈頭,可根據(jù)任務(wù)靈活選擇戰(zhàn)斗部類型,并且在設(shè)計(jì)上具備"蜂群戰(zhàn)術(shù)”的能力。
對于"蜂群"無人機(jī)作戰(zhàn)這個(gè)概念是美國人最先提出來的,除了常規(guī)的高效偵察,精確打擊以外,最主要的用途就是利用"蜂群"無人機(jī)與龐大數(shù)量的優(yōu)勢,大量消耗對手的防空導(dǎo)彈,在填充導(dǎo)彈的空檔期或是導(dǎo)彈耗盡的情況下,再使用空中臺打擊,這樣才能保證其它各類飛行器的空中安全。
而所謂的無人機(jī)蜂群技術(shù),簡單的來說就是無人機(jī)的大規(guī)模自組網(wǎng)和自編隊(duì)技術(shù)。
![]() 從具體實(shí)施的角度看,利用無人機(jī)平臺自主形成“蜂群”需要高度一致的協(xié)同能力,這并非傳統(tǒng)的計(jì)劃協(xié)同和臨時(shí)協(xié)同,而是以作戰(zhàn)目標(biāo)為中心、以網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng)為支撐的,具有高度智能化的自主籌劃、自主協(xié)作、自主行動(dòng)。它既克服了以預(yù)先設(shè)置布局為主要方式的計(jì)劃協(xié)同所存在的靈活性不夠的問題,也解決了臨時(shí)協(xié)同方式存在的準(zhǔn)備不足的問題,真正達(dá)到了自然界中蜂群的集群自組織水平。
從技術(shù)支撐的角度看,實(shí)施無人機(jī)“蜂群戰(zhàn)術(shù)”必須具備強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和信息能力。通過廣域分布、無縫銜接、動(dòng)態(tài)開放、隨即接入的網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng),以及實(shí)時(shí)、不間斷的信息交互機(jī)制形成較強(qiáng)的戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力和通信能力,從而使所有無人機(jī)能夠清晰獲取并及時(shí)共享和交流戰(zhàn)場變化,對作戰(zhàn)集群內(nèi)的其它無人機(jī)迅速提出請求或做出回應(yīng)。這種自動(dòng)廣播、接受和轉(zhuǎn)發(fā)的信息傳播能力幾乎可以達(dá)到“零延時(shí)”的效果,絕非機(jī)械化時(shí)代和信息化初期的“蜂群戰(zhàn)術(shù)”所能比擬。
而且具備蜂群能力的無人機(jī)在有了一定的自主性后,它在編隊(duì)、組網(wǎng)和協(xié)同方面并不完全依賴地面控制站,可以按照程序自己完成相應(yīng)的集群動(dòng)作,這就大大減輕了地面控制站的負(fù)擔(dān),也使得一個(gè)或者幾個(gè)站點(diǎn),同時(shí)控制大批無人機(jī)成為可能。
![]() 隨著無人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)在國際防衛(wèi)戰(zhàn)中的地位不斷提升,多無人機(jī)集群飛行控制研究成為當(dāng)下研究熱點(diǎn)。而助力無人機(jī)集群開發(fā)研究的實(shí)驗(yàn)平臺,近些年也在不斷涌現(xiàn)。飛思實(shí)驗(yàn)室作為無人機(jī)集群、視覺開發(fā)平臺的領(lǐng)軍品牌,在無人機(jī)專業(yè)建設(shè)上布局多年,在無人機(jī)集群實(shí)訓(xùn)作戰(zhàn)等平臺搭建方面取得了非常優(yōu)異的成績和突出的科研成果。平臺一經(jīng)推出,就得到許多知名院校和企事業(yè)單位的認(rèn)可,先是憑借全自主知識產(chǎn)權(quán)的“光學(xué)室內(nèi)定位系統(tǒng)的多旋翼無人機(jī)控制平臺"中標(biāo)“北京化工大學(xué)的”雙一流”學(xué)科建設(shè)計(jì)劃。后憑借前沿一流的無人機(jī)集群研發(fā)平臺,與“南京航空航天大學(xué)”建立合作,此次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)更是打破業(yè)內(nèi)集群飛行架次瓶頸,可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)數(shù)十架無人機(jī)集群飛行,隊(duì)形方面設(shè)計(jì)多樣化,如:圓形、波浪形、八字形等。并且配備相關(guān)例程,如跟隨、空地協(xié)同等無人機(jī)編隊(duì)例程和無人機(jī)和無人車之間的協(xié)同,如無人機(jī)車載起降和跟隨等例程。這些例程由公司與北京航空航天大學(xué)聯(lián)合制作,且完全開源。多種視頻教程由淺入深地為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、目標(biāo)等,并附有相應(yīng)的配套例程代碼,方便學(xué)生快速掌握、理解。
南京航空航天大學(xué)隊(duì)形圓變方視頻
南京航空航天大學(xué)隊(duì)形方陣穿插視頻
以下視頻來源于
飛思實(shí)驗(yàn)室
南京航空航天大學(xué)隊(duì)形橢圓形視頻
于此同時(shí),集群研發(fā)平臺所有配備的例程都可以在仿真平臺中模擬仿真。可軟件在環(huán)仿真,硬件在環(huán)仿真,實(shí)現(xiàn)仿真和實(shí)物開發(fā)有機(jī)結(jié)合。做到實(shí)測之前通過仿真測試驗(yàn)證算法的可靠性和有效性,然后無縫切換到本集群研發(fā)平臺。有效提高開發(fā)效率,減少不必要的損耗。
![]() ![]() ![]() 而且平臺可在多種定位系統(tǒng)環(huán)境下(光學(xué)定位、UWB定位、RTK定位等)實(shí)現(xiàn)無人機(jī)、無人車或兩者之間的集群控制。支持多種定位系統(tǒng)和集群通信技術(shù),在統(tǒng)一控制接口下實(shí)現(xiàn)無人機(jī)、無人車的按照規(guī)劃路線運(yùn)動(dòng),驗(yàn)證多機(jī)、多車編隊(duì)和協(xié)同控制等算法的有效性?商峁┮惶淄暾募嚎刂崎_發(fā)、調(diào)試及驗(yàn)證環(huán)境。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基于ROS/Matlab開發(fā),開放性強(qiáng),用戶不需要掌握太多的底層編程技術(shù)即可完成算法的修改和驗(yàn)證。為無人系統(tǒng)控制及多機(jī)集群控制等教學(xué)演示及二次開發(fā)提供核心設(shè)備支撐。
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