中國再次創造固定翼無人機叢集飛行的紀錄——119架!在短短兩年內，中美四次重新整理無人機叢集飛行的規模，在該領域的競爭日趨激烈。中國空軍專家傅前哨11日對《環球時報》記者表示，固定翼無人機的叢集飛行能力，代表著未來無人機應用的重要方向，也是智慧無人系統“改變遊戲規則”的體現。
固定翼無人機叢集飛行更難
據報道，中國電子科技集團公司(中國電科)10日宣佈，成功完成119架固定翼無人機叢集飛行試驗，重新整理此前2016年珠海航展披露的67架固定翼無人機叢集試驗紀錄，標誌著智慧無人叢集領域的又一突破，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、叢集行動等動作。
傅前哨介紹說，與這幾年春晚上驚豔亮相的四旋翼無人機叢集相比，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式。理論上講，只需要預先制定好每架無人機的飛行路線，它們就可以按照程式在空中組隊飛行，但其實相互之間沒有聯絡。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裡，而且還得知道附近其他無人機的位置和方向，並根據情況調整方向，以避免發生“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，對它們的感測器、通訊、定位等技術提出了極高要求。
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，在無人機叢集的控制技術領域，中美走在世界最前列。美國致力於打造無人機叢集，透過國防高階研究計劃局(DARPA)、海軍研究局和眾多實驗室等組織機構，在無人機叢集的概念驗證研究方面成效顯著。美國國防部發布的《無人機系統路線圖 2005—2030》將無人機自主控制等級分為1-10級，確立“全自主叢集”是無人機自主控制的最高等級，預計2025年後無人機將具備全自主叢集能力。
2015年，美國海軍實現50架固定翼無人機叢集飛行的紀錄。這些無人機按照主從模式飛行，利用無線自組織網路進行資訊互動和共享。與以往每架飛機需要一個操作員不同，該專案透過叢集地面控制站實現了同時對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叢集飛行試驗以67架飛機的數量打破了美國的紀錄。今年1月，美軍使用三架戰鬥機在空中釋放了103架“山鶉”微型偵察無人機，可連續飛行半小時之久，能自主執行情報蒐集和監控任務。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”
中國電科智慧無人系統專家趙彥傑表示，自1917年無人機作為一種新裝備問世以來，100年後的今天，智慧無人叢集再一次成為“改變遊戲規則”的顛覆性力量，以叢集替代機動、數量提升能力、成本創造優勢的方式，重新定義著未來力量運用的形態。
“叢集智慧”一直被各國視作無人系統人工智慧的核心，是未來智慧無人系統的突破口。傅前哨表示，無人機叢集真正要實用化，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。例如無人機叢集控制的基礎是協同態勢感知，它們配備有不同的感測器，需要透過相互協同工作，實現資訊共享，從而獲得更大的感知範圍和更高的精度。
在編隊飛行中，無人機叢集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，以及作戰目標改變、威脅環境變化等其他突發情況下的編隊重構等。當無人機叢集面對高對抗性的戰場環境，它們還需要自主判斷如何以儘可能少的損失確保任務的完成率，使無人機叢集在執行任務時的生存機率和作戰效能達到最佳。
據介紹，大規模、低成本、多功能的無人機叢集透過空中組網、自主控制、群智決策，可以應用於多種探測感知、應急通訊等任務。傅前哨說，例如這類無人機叢集實施對地攻擊時，就將對地面防空系統構成全新挑戰：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。未來智慧無人叢集還將呈現系統智慧化、網路極大化、節點極小化、平臺多樣化、成本低廉化五大特點，並加速推進智慧無人叢集向裝備系列化、應用多樣化、覆蓋全域化快速發展