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我国119架固定翼无人机集群试验创纪录有何意义

发布时间:2018-10-03 21:02

新浪军事编者:为了更好的为读者呈现多样军事内容,满足读者不同阅读需求,共同探讨国内国际战略动态,新浪军事独家推出《深度军情》版块,深度解读军事新闻背后的隐藏态势,立体呈现中国面临的复杂军事战略环境,欢迎关注。飞行器的类型为固定翼,玩过固定翼的同学应当很清楚,炸个鸡不要太简单。这里引出第一个问题:四旋翼的成熟产品很多,那么为什么使用固定翼而不使用四旋翼?我的理解是这个实验具有相当的军事目的,军方的玩意基本都是固定翼;四旋翼太贵。四旋翼需要四个电机四个电调,而固定翼只需要一个电机一个电调加两舵机即可。清华大学已经在操场上实现了若干个四旋翼编队飞行,飞行器数量比较少时技术上没有问题;四旋翼螺旋桨的下洗气流会严重影响别的四旋翼,所以前面提到的清华大学在操场上实现的四旋翼编队,要求所有四旋翼保持在一个平面上。当然固定翼之间也有涡旋的问题,但比四旋翼的好解决很多。相比飞行试验1,飞行器的数量由67个升级为119个。这里引出第二个问题:飞行器的数量具有怎样的意义?119架这个数量很大吗?我首先认为,一般的,数量越多越牛X。很显然,数量越多,系统越难协调,通信、传感的压力也会相应增大。让100个人排成一队显然比10个人排成一队要难许多。其次,鉴于目前美帝公开的实现数量是50架,那么119算是多的。在我的仿真中几百架肯定没问题,几千架也许会出点问题,上万架还没试过。超大数量的集群相比几百架的小集群,一定会遇到意料之外的问题,但至于是什么问题,目前还不清晰(论文灌水点啊)。但感觉他们试验中飞行器的数量还会慢慢增加,毕竟要尽量增加敌方雷达压力,偷笑。而且工程实际中,不能贪便宜一次制造太多,出了点问题会非常麻烦。集群控制目前有两个代表。编队控制:当系统中独立个体比较少时,我们关心他们如何排列成预期的队形。队形一般使用一个矩阵来表述。蜂拥控制:当系统中独立个体比较多时,我们顾不上给它们规定队形了(矩阵会过于庞大),只要求个体之间保持安全距离就好。[密集弹射起飞]飞行器的起飞地点是紧贴山谷的公路,可见每四个一组,按照从下往上的顺序依次弹射出去。而在第一次试验中,飞行器都是在地面弹射的。模块化的“弹射塔”非常有利于实验的灵活布置,也可以认为实验设备已经成熟,接下来数量的增加可能会大幅提速。这里引出第三个问题:密集弹射起飞的难度如何?个人见解,密集弹射要解决的问题分别是避免碰撞与别的固定翼的涡旋。从视频中可以看出,同一个“弹射塔”弹射的频率是挺大的,而人类驾驶的固定翼做密集飞行的可是算是特技飞行的,所以仅仅是维持这么多固定翼有效飞行已经是很厉害了。[多目标分组]图中被我用黄色记号笔标注的是两个目标。感觉是系统虚拟出来的两个按固定速度移动的点,因为在大图上同样的位置上完全看不到目标。这里引发了我的第一个疑惑:该系统中,这些固定翼是使用了集中控制方案,还是分布式控制方案、抑或两者结合?这两者有本质的区别。集中控制。每一个独立个体把自身的状态(如固定翼的位置、速度、姿态角等信息)传送给地面站,地面站统筹全部信息,为每一个独立个体计算并传送控制指令。分布式控制。每个个体使用传感器或近距离通信手段,获取临近个体们的状态,然后自己计算出自身的控制指令。前者是经典控制问题,可以看做是一个人同时遥控许多航模,其优点是可以解决的问题的面很广,只要加强地面站的运算能力,几乎任何指挥目的都可以实现,缺点是需要很高的通信的可靠性;后者是新兴控制问题,可以看做是一群有自己想法但又笨笨的无人机在一起飞,其优点是系统鲁棒性高,噱头好能拉经费,但由于每个飞行器都不能获取全局信息(基于mesh通信网络的可以),所以有些效果不容易实现。如果视频中出现的真的是虚拟的目标,而且与前面的部分实验是连续的话,那么至少说明地面站具备向所有固定翼广播信息的能力,以及获取所有固定翼状态的能力。这里也可以讨论第四个问题:多目标分组是怎么回事?我在论文里看到的词汇一般是n等分群。如果是集中控制的话,非常容易实现;如果是分布式控制的话,精确的分群非常困难,群的数量越多越难,依一定的概率二等分群还是可以接受的。[编队合围]哇,分群后环形编队了,不仅是规整的圆形!而且十分密集!并且木有发生碰撞!不过大地图上显示的效果跟缩略图根本不一样啊!难道是技术过于核心所以不予展示?当然也不排除航拍没来得及拍摄好的原因。回头看[多目标分组],大地图与缩略图中也不太匹配。总结,这次试验控制了119架固定翼无人机集群,在数量上创造了记录,出色完成了密集弹射起飞与空中集结任务(强调一下,这是很难的),多目标分组的完成度比较可疑,编队合围的完成度非常可疑,行动概念演示就是凑够五个创新点用的。系统的通信、感知、控制方案不明,无法评价理论上的进步,但工程上的成绩很赞,个别地方有待进步。(作者署名:军事情报局)本栏目所有文章目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。凡本网注明版权所有的作品,版权均属于新浪网,凡署名作者的,版权则属原作者或出版人所有,未经本网或作者授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。新浪军事:最多军迷首选的军事门户!

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