無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

摘? 要：當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得信息傳輸?shù)男什粩嗵嵘?，相關(guān)技術(shù)的研發(fā)力度在不斷加大，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)是現(xiàn)代信息傳輸?shù)闹匾畔⑾到y(tǒng)，其靈活性、自主性更強(qiáng)，可以更加高效的收集和監(jiān)測(cè)相關(guān)信息。當(dāng)前無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用開始實(shí)現(xiàn)了信息系統(tǒng)的自我控制和自我應(yīng)用，因此也促進(jìn)了系統(tǒng)智能化水平的不斷提升。本文就無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)的定義以及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并進(jìn)一步闡述了當(dāng)前該技術(shù)發(fā)展的實(shí)際情況，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)系統(tǒng);自主控制技術(shù);研究現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

前言：

我國(guó)的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的研發(fā)還處于初級(jí)階段，由于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的自主性與智能化水平較低，因此單純的依靠地面操作人員或者預(yù)設(shè)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制，會(huì)限制無(wú)人機(jī)功效的進(jìn)一步發(fā)揮，影響無(wú)人機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的效率。通過(guò)增強(qiáng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的自動(dòng)化與智能化水平，有利于增強(qiáng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力。

1.無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)概述

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)是依托于自主控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，是在無(wú)人操控的情況下通過(guò)在線感知環(huán)境和處理信息，在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中還能夠制定優(yōu)化控制的方案，有利于完成相關(guān)的戰(zhàn)略任務(wù)，在軍事領(lǐng)域中應(yīng)用可以提高作戰(zhàn)的效率。當(dāng)前無(wú)人機(jī)自主控制技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中缺乏科學(xué)的理論依據(jù)以及定量度量的指標(biāo)，其發(fā)展處于描述階段，因此相關(guān)技術(shù)還需要進(jìn)一步的研究和論證。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的自主性與智能化程度還處于較為低水平的發(fā)展階段，在操控方面主要是由操作員或者預(yù)編程實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的遙控，因此在軍事作戰(zhàn)的過(guò)程中難以對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的變化進(jìn)行科學(xué)的了解，一旦遇到突發(fā)情況，則無(wú)法對(duì)相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容實(shí)施有效的處理，容易降低無(wú)人機(jī)生存的幾率。隨著智能技術(shù)的應(yīng)用，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的智能化水平在逐漸提升，也使人工智能融合的交互控制得到了快速的發(fā)展，這些都為降低操作人員的工作負(fù)荷奠定了良好的基礎(chǔ)，有利于增強(qiáng)無(wú)人機(jī)技術(shù)的作戰(zhàn)效能。

2.無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家的應(yīng)用力度較廣，具體體現(xiàn)在自主控制智能態(tài)勢(shì)感知體系的研發(fā)以及預(yù)測(cè)控制模式的建立方面。現(xiàn)階段，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了有效的應(yīng)用和推廣，我國(guó)對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)的相關(guān)研究相對(duì)較少，無(wú)人機(jī)平臺(tái)的自主控制能力比較低下，只能夠解決一般性的飛行控制問(wèn)題，而對(duì)復(fù)雜性更高的飛機(jī)控制問(wèn)題則難以有效解決，無(wú)法順利完成復(fù)雜度更高的飛行任務(wù)，比如在敵方高密度防空火力下，遇到了大縱深的火力偵察或者打擊則難以完成相應(yīng)的任務(wù)，復(fù)雜的飛行條件是無(wú)人機(jī)自主飛行控制的重難點(diǎn)，無(wú)人機(jī)自主飛行控制的飛行調(diào)整、路徑設(shè)置以及自主著陸和飛行規(guī)劃等是需要研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前我國(guó)學(xué)者提出了無(wú)人機(jī)戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)分層智能控制系統(tǒng)，為無(wú)人機(jī)自主飛行技術(shù)的發(fā)展起到了可觀的促進(jìn)作用。國(guó)外的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)的研究水平也不是很高，無(wú)人自主控制僅僅是表面的，還不是真正意義上的。不過(guò)隨著科技的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用效率在不斷提升，完全自主控制是有可能實(shí)現(xiàn)的。

3.無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)關(guān)于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)的研究處于起步較晚的階段，同時(shí)在信息的快速獲取以及處理方面還缺乏有效的手段，但隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)未來(lái)將會(huì)朝著自動(dòng)化、智能化、協(xié)同門戶化的方向不斷發(fā)展，為我國(guó)軍事實(shí)力的增強(qiáng)奠定良好的基礎(chǔ)。

3.1無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制系統(tǒng)會(huì)更加自主化

人工智能技術(shù)的應(yīng)用，使得無(wú)人機(jī)的集群自組織技術(shù)等不斷發(fā)展，提高了無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)研發(fā)的效率。無(wú)人機(jī)集群自組織技術(shù)的依據(jù)是高度對(duì)抗的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，可以通過(guò)無(wú)人機(jī)集群來(lái)理解動(dòng)態(tài)化的任務(wù)和信息，從而實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的跟蹤、打擊和搜索，為軍事作戰(zhàn)提供良好的環(huán)境，而該技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)花費(fèi)更低的成本，可以更好地獲得成本的優(yōu)勢(shì)。無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要是以自然界的自主機(jī)制作為研究的基礎(chǔ)，通常在無(wú)法集中控制的環(huán)境下，借助信息交換可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多臺(tái)擁有自主能力的無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行控制，這樣做的優(yōu)勢(shì)在于可以提升自主協(xié)調(diào)能力，減少人為因素對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制產(chǎn)生的影響，確保無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制系統(tǒng)的自主控制器與機(jī)載程序?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫的對(duì)接，確保不同的控制平臺(tái)兼容穩(wěn)定性得到提升。一般情況下，離機(jī)自主控制代理可以完成基本的自主飛行任務(wù)，防止無(wú)人機(jī)在飛行任務(wù)的過(guò)程中出現(xiàn)碰撞威脅等，自動(dòng)控制基本任務(wù)的剖面。

3.2無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)更為智能化

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)發(fā)展環(huán)境的認(rèn)知和了解，結(jié)合模擬算法的方式來(lái)提升無(wú)人機(jī)系統(tǒng)發(fā)育的效率，通過(guò)增強(qiáng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的適應(yīng)能力，使其能夠在更好的環(huán)境中推廣和應(yīng)用。當(dāng)前人工智能技術(shù)的發(fā)展，采用自然的方式來(lái)對(duì)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)，有利于實(shí)現(xiàn)人機(jī)智能技術(shù)的有效應(yīng)用，為提升無(wú)人機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)的作戰(zhàn)效率創(chuàng)造良好的條件。目前人機(jī)智能技術(shù)的融合發(fā)展有利于提升人機(jī)系統(tǒng)綜合效能的利用率。

3.3無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)更為協(xié)同門戶化

以故障預(yù)測(cè)為前提，通過(guò)加強(qiáng)任務(wù)規(guī)劃技術(shù)和不確定環(huán)境無(wú)人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提高無(wú)人機(jī)技術(shù)的可靠性、安全性和可維護(hù)性，利用科學(xué)的綜合健康管理技術(shù)，加強(qiáng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的診斷和應(yīng)用，對(duì)無(wú)人機(jī)的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，科學(xué)地規(guī)劃無(wú)人機(jī)在使用中可能出現(xiàn)的突發(fā)事件，進(jìn)一步完善無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制系統(tǒng)的協(xié)同門戶化，有利于增強(qiáng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的作戰(zhàn)能力，為我國(guó)軍事發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的單平臺(tái)作戰(zhàn)會(huì)逐步朝著多無(wú)人機(jī)協(xié)同作戰(zhàn)的方向發(fā)展，有利于優(yōu)化無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的工作流程與工作結(jié)構(gòu)。

結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無(wú)人機(jī)自主控制技術(shù)的發(fā)展水平將會(huì)不斷提升，作為新的軍事應(yīng)用技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用有利于提升軍事作戰(zhàn)的效率，為軍事活動(dòng)開展提供良好的決策依據(jù)。然而當(dāng)前我國(guó)關(guān)于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)的某項(xiàng)技術(shù)的缺失，也導(dǎo)致無(wú)人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中面臨挑戰(zhàn)和瓶頸，增強(qiáng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的自主性研究將會(huì)成為未來(lái)科技發(fā)展的重點(diǎn)方向。

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作者簡(jiǎn)介：王一迪，男（1998..4—），漢族，松原市高級(jí)實(shí)驗(yàn)中，本科，研究方向：無(wú)人機(jī)。