—科教导刊（电子版）·2018年第22期/8月（上）—251无人机集技术的民用发展 唐
毅司维钊王怀超（长沙航空职业技术学院湖南·长沙410124）摘要本文分析的无人机集技术的发展及其在行业的应用，对无人机的关键技术进行了展望，在不远的未来，无人机集技术不仅将对军事领域造成巨大影响，也将不断推动无人机产业的不断发展。
采集程序
关键词无人机集行业应用无人机关键技术
中图分类号：V279文献标识码：
A 2016年8月，在中国计算机学会主办的CCF-GAIR 峰会
上，宾夕法尼亚大学工程学院院长、IEEE 、ASME Fellow ，美国
国家工程院院士Vijay Kuma 教授提出来他的5S 趋势理论：
Small （小型），Safe （安全），Smart （智能），Speed （敏捷）和
Swarm （集），与一直被广泛研究的前四个S 不同，
Swarm 集技术目前还主要在学术界和国防领域受到关注。集智能
（Swarm Intelligence ）作为一种Game-Changing 的颠覆性技术，
一直被中美等国军队视为无人化作战的突破口。
无人机作战系统是由无人机作战平台、任务载荷、指挥控
制系统以及空一天一地信息网络组成的综合化作战系统，是
信息化战争中夺取信息优势、实施精确打击、完成特殊作战任
务的重要手段之一。而集智能（SwarmIntelligence ）作为一
种“Game-Changing ”的颠覆性技术，一直被中美等军事强国作
为军用人工智能的核心。
油田阀门无人机集不仅在军事方面前途广泛，在分解重大任务
方面“化整为零”的特点和相互协作最终达到的倍增效益，同
样适用于民用领域，尤其是无人机行业应用领域。现在无人
机集技术已经在下列民用领域崭露头角。
1快递物流
互联网热潮带来的电子商务发展的繁荣驱动着无人系统
煤气化炉技术的发展，Amazon 的Kiva 仓储搬运机器人（AGV ）和快递
无人机也引起业内注意，京东也完成了他的首次快递无人机
试飞。
未来无人机技术广泛运营之后必然带来复杂的管理问题，
在实际运用场景中，面对百万订单量的并发，调配算法能够支
持多少机器人和无人机实现相互避让，不同机器人和无人机
之间是否能够协作流畅，
都需要集技术的支撑。说起物流无人机，就不得不提一直致力于提升物流效率
的亚马逊，大家对它的Kiva 仓储搬运机器人一定不陌生。近
日，外媒在专利查询网站上又发现了亚马逊的一个新无人机
专利——集无人机。亚马逊准备用一小无人机做一个无人机集，组成一个巨型的运输无人机，来完善亚马逊自身的无人机物流方案。亚马逊此举证明其充分意识到，当成百上千万的订单里齐发，单体无人机已经无法有效承载物流任务，因为多架无人机同时运营之时，如何彼此实现避让，能否相互协作流畅，都需要借助于集技术。一旦集技术应用于物流无人机，载荷与续航都将不再是难题。2农业随着农业无人机应用的广泛开展，业界的目光已经从单纯的无人机农药喷洒逐渐扩展到无人机农业信息采集、农业光谱数据分析等领域，为了弥补单机作业的缺陷，无人机集技术也开始得到农业领域的关注。SAGA 项目，也就是农业应用的机器人集（Swarm Ro-botics for Agricultural Applications ），将帮助农民绘制农田中的杂草地图，从而提高作物产量。该系统是一个由ECHORD ++资助的研究项目，由一组多架无人机互相配合，协同监测一块农田区域，并通过机载机器视觉设备，精确到作物中的杂草并绘制杂草地图。无人机集中的无人机互相交互信息，充分利用各自获取的信息，优先在杂草最密集的区域作业，算法类似自然界中蜜蜂尽可能在花朵最密集的区域采蜜，这种路径优化技术有助于提高作业效率。3应急救援当自然灾害发生时，首要的任务就是建立临 时通信网、查看灾情，然后再出动直升机运输物资和人员，除了昂贵的卫星通信手段，无人机集是解决救灾通信问题的最佳选择。洛桑联邦理工学院的智能系统实验室曾经在其微型蜂飞行器网络项目中，开发一套可以在灾区快速搭建通信网络
的微型飞行机器人。这种机器人可以克服地形困扰，快速
地布置到灾区，以自身为节点，在最短的时间内恢复灾区的通
信网络。无人机集成本低、可消耗、部署简便、使用灵活，为
应急救援的通信保障提供了一种灵活的解决方案。
4遥感与对地观测
生产企业原材料的订购与运输与消费类无人机的航拍需求类似，在行业应用中，遥感与
对地观测及地理信息采集的需求一直广受关注，无人机对几
乎所有存在地理信息需求的行业都有着成本、技术和便利性
方面的优势。在单无人机作业的情况下，大范围的对地观测活动桌面
往往需要消耗很长时间，而引入无人机集技术，则可以解决时间与效率难题。本质上，集技术使少量的人员能够控制大量无人机进行并行作业，对地观测这种天然可并行的任务类型的作业效
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