時間:2020-10-24 10:06來源:飛思實驗室 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,當屬阿塞拜疆軍隊手中的大量無人機了,尤其是以以色列Harop為代表的自殺無人機,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”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察打一體無人機;而另一方面,土耳其、以色列和伊朗等國則在新型無人機的設(shè)計和制造上取得不小進展,其中的技術(shù)突破就包括”自殺式無人機”,后者已然改變了當下中東地區(qū)局部沖突的作戰(zhàn)形式。
近期,土耳其軍方宣布計劃采購500枚Kargu-2自殺式無人機。該型無人機采用四旋翼構(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)計上具備"蜂群戰(zhàn)術(shù)”的能力。
對于"蜂群"無人機作戰(zhàn)這個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"無人機與龐大數(shù)量的優(yōu)勢,大量消耗對手的防空導彈,在填充導彈的空檔期或是導彈耗盡的情況下,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。
而所謂的無人機蜂群技術(shù),簡單的來說就是無人機的大規(guī)模自組網(wǎng)和自編隊技術(shù)。
![]() 從具體實施的角度看,利用無人機平臺自主形成“蜂群”需要高度一致的協(xié)同能力,這并非傳統(tǒng)的計劃協(xié)同和臨時協(xié)同,而是以作戰(zhàn)目標為中心、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。它既克服了以預先設(shè)置布局為主要方式的計劃協(xié)同所存在的靈活性不夠的問題,也解決了臨時協(xié)同方式存在的準備不足的問題,真正達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,實施無人機“蜂群戰(zhàn)術(shù)”必須具備強大的網(wǎng)絡(luò)和信息能力。通過廣域分布、無縫銜接、動態(tài)開放、隨即接入的網(wǎng)絡(luò)化信息系統(tǒng),以及實時、不間斷的信息交互機制形成較強的戰(zhàn)場態(tài)勢感知能力和通信能力,從而使所有無人機能夠清晰獲取并及時共享和交流戰(zhàn)場變化,對作戰(zhàn)集群內(nèi)的其它無人機迅速提出請求或做出回應(yīng)。這種自動廣播、接受和轉(zhuǎn)發(fā)的信息傳播能力幾乎可以達到“零延時”的效果,絕非機械化時代和信息化初期的“蜂群戰(zhàn)術(shù)”所能比擬。
而且具備蜂群能力的無人機在有了一定的自主性后,它在編隊、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)的集群動作,這就大大減輕了地面控制站的負擔,也使得一個或者幾個站點,同時控制大批無人機成為可能。
![]() 隨著無人機蜂群戰(zhàn)術(shù)在國際防衛(wèi)戰(zhàn)中的地位不斷提升,多無人機集群飛行控制研究成為當下研究熱點。而助力無人機集群開發(fā)研究的實驗平臺,近些年也在不斷涌現(xiàn)。飛思實驗室作為無人機集群、視覺開發(fā)平臺的領(lǐng)軍品牌,在無人機專業(yè)建設(shè)上布局多年,在無人機集群實訓作戰(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)單位的認可,先是憑借全自主知識產(chǎn)權(quán)的“光學室內(nèi)定位系統(tǒng)的多旋翼無人機控制平臺"中標“北京化工大學的”雙一流”學科建設(shè)計劃。后憑借前沿一流的無人機集群研發(fā)平臺,與“南京航空航天大學”建立合作,此次實驗項目建設(shè)更是打破業(yè)內(nèi)集群飛行架次瓶頸,可實現(xiàn)室內(nèi)數(shù)十架無人機集群飛行,隊形方面設(shè)計多樣化,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)同等無人機編隊例程和無人機和無人車之間的協(xié)同,如無人機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聯(lián)合制作,且完全開源。多種視頻教程由淺入深地為學生講解實驗的原理、步驟、目標等,并附有相應(yīng)的配套例程代碼,方便學生快速掌握、理解。
南京航空航天大學隊形圓變方視頻
南京航空航天大學隊形方陣穿插視頻
以下視頻來源于
飛思實驗室
南京航空航天大學隊形橢圓形視頻
于此同時,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?绍浖诃h(huán)仿真,硬件在環(huán)仿真,實現(xiàn)仿真和實物開發(fā)有機結(jié)合。做到實測之前通過仿真測試驗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(光學定位、UWB定位、RTK定位等)實現(xiàn)無人機、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)一控制接口下實現(xiàn)無人機、無人車的按照規(guī)劃路線運動,驗證多機、多車編隊和協(xié)同控制等算法的有效性?商峁┮惶淄暾募嚎刂崎_發(fā)、調(diào)試及驗證環(huán)境。實驗系統(tǒng)基于ROS/Matlab開發(fā),開放性強,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證。為無人系統(tǒng)控制及多機集群控制等教學演示及二次開發(fā)提供核心設(shè)備支撐。
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