像群蜂一样飞舞,无人机的未来在于集群化?

来源:网易| 2017-05-10 12:54:30|

  (原标题: The next era of drones will be defined by swarms)

像群蜂一样飞舞,无人机的未来在于集群化?

  网易科技讯 5月9日消息,据国外媒体报道,无人机的未来将由集群无人机所定义。这些体积小、价格低廉的无人机通过数量优势,可以挽救人类生命,也能够成为战场上的致命武器。

  当你提到无人机时会想到什么?是一个有螺旋桨的遥控玩具还是一架类似于全球鹰的大型无人机?很快无人机将会变得有所不同:它们将越来越小,成本低廉,可以由成百上千个无人机组成集群,像鸟群一样自由飞翔。

  这就是集群无人机,成百上千个无人机组合在一起发挥出强大的功能,可以用于救援,也可以成为战场上的致命武器。

  集群无人机有什么作用?

  首先,如果应用于战场,集群无人机的效果要超出现有的各类武器。想像一下,铺天盖地的无人机联合起来,能够有效收集各种情报;在陆战中,集群无人机能够成为攻击坦克的利器;在海战中,诸如此类的无人机攻击军舰也是轻而易举。尽管集群无人机中的很多单体会被战舰的防御系统击落,但总有无人机会突破防线,摧毁雷达和舰载武器。

  重要的是,对于集群无人机而言,其中并没有领导者或者核心设备。集群无人机是一个自组织的系统,所有的无人机单体都是平等的。集群性能够让无人机对一个区域进行有效搜索,在一起飞行并不会发生碰撞。而且操作一整个集群无人机仅仅需要一个操作员。

像群蜂一样飞舞,无人机的未来在于集群化?

  集群的抗摧毁性很强。一枚导弹固然可以击落一家飞机,但失去几十个单体无人机并不会影响到整个集群的功效。集群无人机完全可以通过数量胜过防空系统。

  这是集群无人机在战时的应用。同样,集群无人机在平日也有更多的应用。

  事实上,集群无人机的应用已经不是新鲜事。

  今年早些时候,英特尔“流星”(Shooting Star)集群无人机就伴随Lady Gaga亮相了美国超级碗比赛的中场表演。300架无人机组成了美国国旗,照亮了体育馆的夜空。同样中国亿航的集群无人机系统也亮相了新年晚会。1000架无人机组成一幅中国地图以及汉字“祝福”。

  无人机也能够应用于农业生产。它们可以发现植物病虫害,并协助管理灌溉,或者是喷洒农药和除草剂。其规模性能够保证覆盖到农场的各个角落。

  明尼苏达大学分布式机器人中心研究人员NikolaosPapanikolopoulos正在研究太阳能无人机,最终这将能够让集群无人机以较低成本覆盖到大片农田。

  Papanikolopoulos表示,“这种集群无人机能够发现植物病虫害或是营养不良,以及用于作物水资源的管理。”

  其他功效

  虽然近年来无人机已经广泛应用于救援行动,但集群无人机的广泛应用能够拯救更多的生命。

  代尔夫特大学的微型飞行器实验室正在开发集群的“口袋无人机”,每个无人机仅仅有手掌大小。它们能够飞入室内,在建筑物遭到严重破坏的情况下帮助救援人员搜索幸存者。

像群蜂一样飞舞,无人机的未来在于集群化?

  拉夫堡大学的研究人员也开发了一个集群无人机系统帮助进行山地搜索和救援。该系统由10个小型无人机组成,配备有热成像仪,能够轻松定位失踪的登山者。无人机之间的相互沟通,能够确保覆盖到整个搜索区域。

  哪些军队在发展集群无人机系统?

  不止一个国家已经开始研究集群无人机技术。

  譬如美国最近就从F/A-18战斗机上发射了103架小型“Perdix”无人机。这些无人机重量仅有几百克,从通常用于发射照明弹的发射器中释放。这种一次性的无人机采用3D打印技术制成,旨在作为诱饵干扰并定位对方雷达,从而破坏敌方的防空系统。

  美国海军也在开发成本低于导弹的集群无人机。其目标是通过软件能够让整个集群针对特定任务分开,或是让新的无人机加入群集。

  美国海军陆战队的计划更是雄心勃勃。他们的目标是在陆上,海上和空中广泛应用一系列的无人机。这些无人机可能成为前锋队,成为第一波进行侦察,定位敌方阵地,并实施攻击的重要力量。而集群无人机也可以防御敌方的无人机。为了进行相关研究,海军陆战队正在进行集群无人机之间的对抗推演。

  这些小型无人机也可以是间谍或侦察兵。五角大楼先进科学机构国防高级研究计划署(Darpa)预计,特别是在城市地区和建筑物内部时,每队士兵都有自己的集群无人机可供侦查使用。

  Swarm Systems研究人员Stephen Crampton表示:“250架小型无人机组合在一起可以覆盖六个街区,这些集群无人机可以为战斗小组提供有用信息,比如说实时的威胁。

  那么,无人机的未来在哪里?

  目前集群无人机技术还处于起步阶段,但其正在飞速发展。

  理论上集群无人机比任何现有的武器都要强,其能够提供足够的精确火力,大规模毁灭敌方力量。集群无人机的影响就像刚刚进入战场的重机枪:没有配备集群无人机的一方将面临着失败,这样一来战争只是集群无人机之间的较量。

  但战场远非我们可以看到集群无人机的唯一地方。事实上,他们有一天可以走进我们的生活。

  从长远来看,如果哈佛威斯康星研究所的研究人员是正确的,那么小型无人机可能会像昆虫一样成为我们环境的一部分。该研究所正在开展的RoboBee项目在开发重量小于10克的纸夹型无人机。成千上万的RoboBee无人机可用于天气监测,农田监视甚至作物授粉。

  毕竟,从农民到Lady Gaga,很多人已经成为了集群无人机的粉丝。(晗冰)

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