】本文原载于俄罗斯《军工》周报2016年第42期，做者为俄罗斯火箭取炮兵科学院院长瓦西里·布列诺克，原题目为И грянет дрон。文章引见领会决机械人配备节制问题的可行方式——群体节制手艺的道理、劣势、对将来做和的影响、成长示状和美国目前正在该范畴取得的进展，以及需要处理的问题。利用遥控安拆是的军事手艺配备将来成长标的目的之一。遥控安拆不只包罗无人机，还包罗地面、海上和太空无人配备。可是其利用规模的扩大也会带来一些问题。每种机械人系统不只配备侦查和数据传输设备，有时还配备兵器。这是包罗节制、定位、消息处置设备和无人机员正在内的复杂系统。可惜的是，机械人配备研发烧曾经导致其每一种都是并世无双的，因而我们看到，有几多种无人机或地面机械人，就有几多种节制系统正在工做，而它们现实上彼此无法协同动做。天然，这种情况不成能永久持续下去。群体智能（Swarmintelligence）被认为是处理机械人设备节制问题的标的目的之一。这个术语是1989年由加利福尼亚大学的赫拉多·白尼和王津（音）提出的，但至今没无形成精确的定义。群体智能描述的是分离的自组织系统的集体行为。简单地说，机械人配备的群体节制手艺应确保实现虫豸、鱼或鸟群的结合步履准绳，这些动物可以或许互换消息，操纵集体聪慧施行配合的使命，互相弥补而且正在工做过程中互不影响。这种无人机群将只由一名员节制。同时，施行诸如按照其时环境和使命特点设置装备摆设和役队形、群内灵活和其他一些使命无须人的参取——全数交给群体智能。正在军用机械人配备中大规模采用群体智能道理将使国表里的很多高贵系统得到意义。例如，现代化的火线航空兵分析航空系统价值数万万美元，第五代更是贵得多。用S-300、S-400、S-500防空导弹系统覆灭这种飞机物有所值，由于防空导弹系统施行和役使命的成本显著更低。因而，现代化飞机正在仇敌防空范畴内步履，冲破对空防御——价格过于高贵。响应地，上述防空导弹系统很是高效。但若是正在疆场上呈现数百架无人机，一切将发生底子变化：对它们利用高贵的防空导弹系统无异于用苹果手机打苍蝇。正在这种环境下，若是无人机可以或许互换关于防空系统的和步履的消息，进行反防空灵活，对雷达系统实施干扰，对防空刀兵及其所保护的方针实施冲击，那么以现有防空导弹系统为根本的无效的防御系统将会变得没成心义。同时，这种无人机群施行的使命范畴可能要多广有多广，例如，搜刮和弹道导弹发射安拆。正在常规和平中，它们不只可能成为覆灭仇敌的兵器，还可被用于进行心理、士气。 2012年9月，斯坦福大学和纽约大学正在一份演讲中引见了美国无人机正在阿富汗北瓦齐里斯坦的利用环境：有6架能随时对方针（可骇的藏匿地址）进行冲击的无人机正在本地村庄上空全天时飞翔。最初，因为一直正在天空中浪荡的死神，区域完全了活力。若是无人机群登上航空母舰，将具备对全球任何地址进行冲击的最普遍的能力。美国专家曾经大白这一点，因而美国正正在成功研制专业化的X-47B舰载无人机。无疑，航母上的舰载无人机将采用群体智能。按照美国高级研究打算局的订货，美国专家正在“小魔怪”（Gremlins）项目实施过程中曾经走得更远。按照研制者们的企图，无人机群将由载机照顾，从而能够大规模起降。正在群体手艺开辟范畴，环节点之一是研发无人机间消息互换系统。2012年约翰·霍普金斯大学使用物理学试验室颁布发表研发了挪动收集，它能够让无人机正在飞翔过程互换消息。同年，波音公司的专家们初次演示了颠末扩展的无人机节制系统（采用群体（swarm）手艺）。正在试验过程中，波音公司的2架“扫描鹰”无人机和ProcerusUnicorn公司的1架无人机完成了结合飞翔，互换了施行统一使命所需的消息。这项使命是搜刮预定场地。同时无人机还结合扫描了地形，构成了飞翔地图，并向批示所发送了数据。一名员用笔记本电脑和无线对自从步履的无人机的飞翔进行了批示。趁便提一下，传输指令时未利用制式地面坐，这表白简单，可削减无人机群批示系统的成本。波音公司的专家们认为其所进行的试验可能是无人机成长中的主要里程碑，是不无来由的。估计，正在研的群体手艺将来将简化空中员对大量机械人的节制——只需要下达使命并依托群体智能就脚够了。估计正在这项手艺中还将实现一项立异：将疆场上的任何用户接入群体信道。美国海军研究局正正在实施一个名为低成本无人机群手艺（LOCUST：LowCost UAV Swarm Technology）的项目。打算研制正在地面、空中和海上摆设、用容器储存和发射的无人机。该系统将被用于探测空中方针，包罗高度10米、距离100-200公里的超低空现身方针，其对方针的飞翔速度测定精度将达到0。2米/秒。美国正在研的上述群系统统将使现有的突防模式和防空组织模式发生全新变化。它们将使现有防空刀兵的能力化为乌有，并帮帮成立更无效但成本更低的空中侦查。群体节制手艺不只可用于无人机。NASA的研究已使美国人成立起了海上机械人群。2014年正在尤斯吉斯堡（弗吉尼亚州）附近的詹姆斯河上，美国海军举行了有13艘无人艇（以同一编队步履）加入的演习。利用了特地的CARACaS群体节制架构。它需要有光电和雷达侦查系统、船只识别、敌我识别和环境阐发系统 (CDAS：ContactDetection and Analysis System)以及机械人活动节制系统。群体节制算法从一起头就是为正在地面、空中和太空手艺配备上通用而研制的。目前无人艇群的次要使命是为舰船、口岸、石油平台、其他海上近岸设备进行鉴戒。估计正在无人艇上可安拆遥控的或从动节制的12。7毫米机枪及其他兵器。如许，没有人的参取无人艇群也能够可骇、海盗、小型和大型军用船只，以及敌方的无人艇编队，并正在需要时覆灭他（它）们。但美国自从机械人正在阿富汗的负面利用经验让人们思疑：没有员的核准如许能否可行。因而，我们沉申，仍然有些问题需要处理。为这种船艇配备脚够厉害的兵器使它们能够施行更复杂的使命：海峡，布设水雷，正在海洋交通线上做和。无须思疑，这种手艺正正在开辟之中。由于提到了美国NASA，该当说，群体节制手艺也早就被视为太空手艺。例如，为了完成地球遥测使命，代替单颗大型卫星被认为是无效的，并曾经正在研制照顾各类设备（例如可视、红外、雷达波段的设备）的小型卫星群。小型卫星不只应做出决策，需要时还要能协调并矫捷地组群。同时，姑且改变整个卫星群打算的信号能够来自地球，也能够来自任何一颗卫星，例如，起首发觉新的物体的卫星。正在这个意义上，整个卫星群集体受节制，每颗卫星都参取节制，要晓得，群里的每颗卫星都能够发出警报并通知其他卫星组建新群。这种系统的运转需要全新的方式和节制系统设置装备摆设手段。明显，NASA正在这一标的目的上取得了显著，从而能够推广这种手艺用于节制其他设备。无疑，目前还谈不上群系统统曾经成为现代化和平中的完满兵器。一系列十分主要的复杂使命尚未处理。第一个是节制和数据互换系统正在强大的电子和前提下的不变性。利用电子和配备能够障碍群体步履，并使其效能化为乌有。取此同时，家喻户晓，光电子手艺成长敏捷，它能够成为还击电子和力量的方式。第二个问题是对来自群体各的消息进行响应的处置（达到人的智能程度）和做出合适环境的最佳决策的算法。当然，人也会犯错，但群体智可否正在复杂环境下可否做出决策，会不会不只参导致局部灾难，还会导致更严沉灾难的不成避免的错误？打算利用来自各类传感器的消息。这不是一项简单使命，除了处置算法十分复杂外，还需要预备大量的谍报， 正在无人机上拟定并及时做出最佳决策。因而，将对其计较能力、保障能力提出很是严酷的要求。而据美国专家说，这正在低成本、简单的小型无人机上很难实现。但所有这些问题迟早会处理。（全文完）立异成长：习 立异中国 立异创业 科技体系体例 科技立异政策 协同立异 新科技 根本研究 产学研 供给侧热点专题：军平易近融合 平易近参军 工业4。0 贸易航天 智库 国度沉点研发打算 基金 配备采办 博士 摩尔定律 诺贝尔 国度尝试室 国防工业 十三五 创育 军工百强 试验判定 影响因子 双一流前沿科技：性手艺 生物 仿生 脑科学 精准医学 基因 基因编纂 虚拟现实 加强现实 纳米 人工智能 机械人 3D打印 4D打印 太赫兹 云计较 物联网 互联网+ 大数据 石墨烯 能源 电池 量子 超材料 超等计较机 卫星 斗极 智能制制 不依赖GPS 通信 MIT手艺评论 航空策动机 可穿戴 氮化镓 现身 半导体 脑机接口先辈兵器：中国兵器 无人机 轰炸机 预警机 运输机 和役机 六代机 收集兵器 激光兵器 电磁炮 崇高高贵声速兵器 反无人机 防空反导 潜航器前沿机构：计谋能力办公室 DARPA Gartner 硅谷 谷歌 华为 俄先期研究基金会 军工百强专家专栏：黄志澄 许得君 施一公 王喜文 贺飞 李萍 王煜全 易本胜 李德毅 逛名誉 刘亚威 赵文银 廖孟豪 谭铁牛“了望智库”聚焦前沿科技范畴，着眼科技将来成长，环绕军平易近融合、科技立异、办理立异、科技平安、学问产权等从题，开展谍报挖掘、成长计谋研究、规划论证、评估评价、项目筛选，以及等工做，为办理决策、财产规划、企业成长、机构投资供给谍报、征询、培训等办事，为鞭策国度立异驱动成长和军平易近融合深度成长供给智力支持。

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2025-10-24 10:20