科技聚焦:无人机群技术

为什么这很重要无人机群技术允许无人机群相互协调,通常无需人工直接控制。潜在的民用应用包括扑灭野火和寻找失踪人员。但实现这些应用需要计算和通信方面的进步,并且该技术可能会引发安全、网络安全和隐私问题。该技术是什么?无人机是一种无人驾驶飞行器,尺寸从 1 英寸到翼展超过 130 英尺不等。无人机群技术可协调至少三架、最多数千架无人机协同执行任务,而无需人类的关注和控制。例如,空中无人机群可能有助于控制野火、评估损失、寻找接入点以及通过喷洒消防液体来扑灭火灾——所有这些都需要最少的人类指导。对于某些应用来说,无人机群可能比单架无人机更高效、更强大,因为无人机群可以在没有人工监督的情况下并行完成各种任务。如果个别无人机无法运行,它们可以继续运行。它是如何工作的?无人机群将先进的计算机算法与本地传感和通信技术相结合,以同步多架无人机以实现目标。无人机群可以使用各种指挥和控制方法,包括具有特定预定义飞行路径的预编程任务、由地面站或单个无人机进行集中控制。控制无人机,或分布式控制,其中无人机基于共享信息进行通信和协作。更先进的控制方法包括受昆虫群和鸟群集体行为启发的群体智能,以及教导无人机群应对新的或意外情况的人工智能技术。图 1. 无人机群指挥和控制方法成熟到什么程度呢?近年来,无人机群技术和算法日趋成熟。人工智能和机器学习的进步改善了决策和避障能力。 5G、6G网络等高速通信技术提高了设备​​之间数据的实时共享。其他进步包括节能组件,例如更轻的材料和节能电机,以及用于环境测绘的先进传感技术。此外,现在还有用于监视、侦察、搜索和救援的高分辨率摄像机和红外传感器。尽管取得了这些进步,但由于存在许多挑战,无人机群的使用仍然受到限制。目前大多数无人机群应用仍然相对简单。例如,空中灯光展示是通过预先计划的运动进行的。在不受控制的环境中跟踪和确定多架无人机的位置等任务仍然对无人机群技术构成重大挑战。紧急管理情况下的天气状况,例如

来源:美国政府问责局__科学和技术信息

为什么这很重要

无人机群技术允许无人机群相互协调,通常无需直接人工控制。潜在的民用应用包括扑灭野火和寻找失踪人员。但要实现这些应用,需要计算和通信方面的进步,而且该技术可能会引发安全、网络安全和隐私问题。

技术

它是什么?无人机是无人驾驶的飞行器,尺寸从一英寸到翼展超过 130 英尺不等。无人机群技术协调至少三架、最多数千架无人机协同执行任务,几乎不需要人工关注和控制。例如,空中无人机群可能有助于控制野火、评估损失、寻找接入点,并通过向火上喷洒灭火液来抑制火势——所有这些都只需要极少的人工指导。在某些应用中,无人机群可能比单架无人机更高效、更强大,因为无人机群可以在没有人类监督的情况下同时完成各种任务。如果单架无人机无法操作,它们可以继续运行。

它是什么?

它是如何工作的? 无人机群将先进的计算机算法与本地传感和通信技术相结合,以同步多架无人机以实现目标。

它是如何工作的?

无人机群可以使用各种指挥和控制方法,包括具有特定预定义飞行路径的预编程任务、地面站或单个控制无人机的集中控制,或无人机基于共享信息进行通信和协作的分布式控制。更先进的控制方法包括群体智能,灵感来自昆虫群和鸟群的集体行为,以及人工智能技术,用于教导无人机群应对新的或意外的情况。

图 1. 无人机群指挥与控制方法

图 1. 无人机群指挥与控制方法