【《智能集群技术的发展研究国内外文献综述》3600字】

第2章国内外研究现状智能集群技术的发展研究国内外文献综述2.1国内研究现状国内智能集群技术的研究和发展起步较晚，表现出一定的滞后性，自上世纪末以来在发展过程中已经呈现出迅猛发展的势头，目前我国智能集群技术已处于蓬勃发展阶段，并在世界相关领域处在领先水平。下面以近年来我国在智能集群技术在军事领域较具代表性的研究成果进行汇总。一、空基智能集群技术2016年是我国在智能集群技术发展史上可以载入史册的一年，中国电子科技集团公司（简称中电科集团）对外宣布完成了我国首个无人机自主集群试验，试验中完成了高达67架固定翼飞机集群行动的理论验证[4]，此前在国际对外公开相关资料的国家中，美国完成类似试验的数量记录为50架。2017年6月，中电科集团成功打破了该公司一年前完成的67架无人机集群试验的记录，个体数量高达119架的无人机编队在试验现场按计划顺利完成了多个在以往只能通过人工编写代码进而逐一操控完成的编队集结、自主规划及分配任务目标、根据环境态势改变队形等规模动作，近乎一倍的数量增长使我国真正意义上成为世界智能集群技术在无人机领域的领先大国，对该领域进步发展有着深远的影响和作用。同年11月，中电科集团再次刷新记录，以编队数量为200架的固定翼无人机集群完成了同样的试验[5]。目前，仍为该项试验在世界范围内的记录保持者。2019年，中电科集团电科院一项为期4年的以无人机为主要对象的智能集群技术研发计划成功入选中国科技部年度清单，这份清单以我国在本世纪20年代用于规划人工智能重大科技创新为主要对象。2020年9月，“蜂群”系统的理论研究、试飞应用等工作由中电科集团电科院按计划开展进行，以陆空协同作战为主要目标，专研该系统用于近地察打一体、精准摧毁等行动效果的提升[5]。表2.1我国近年无人机集群试验记录时间集群数量数量增长试验间隔（架）（百分率）（年）2016年11月67--2017年6月11977.60.582017年11月20068.00.42二、海基智能集群技术我国海上智能无人装备“天行一号”海艇于2017年9月被研发完成并进入测试[6]。2018年1月，由我国海洋局南海调查技术中心负责科研，同时数个单位配合研发的智能无人艇顺利完成了我国最新的极地科考任务，在任务过程中这种新型智能无人舰艇面临的是南极常规装备无法应对的极端环境。目前，我国自主研发的海基智能个体设备已经基本可以达到应对各种除极特殊恶劣环境下的极地考察、岛礁环境监测及海洋测绘等多种任务环境。2018年5月，我国就智能集群舰艇协同作业进行从理论到实装测试的关键试验，主要用于从个体设备到集群行动中数量和自主性能上的反应，试验在我国南部某海域进行，本次试验的成功同样是我海上国智能集群装备发展的一大进步[7]。2021年2月，我国海上智能集群技术在协同行动的能力上有了新的突破，试验中由多个个体设备组成的海上机器人编队依次完成了编组成队、队形变换、勘测观察、信息共享、自主决策、协同作业等表现出更强大自主性的动作，这项试验不仅进一步证实了智能集群装备用于海上作业任务的可行性，更标志了我国已在智能集群技术上，特别在集群协同技术的自主性、环境适应性等关键技术上取得了有突破性的进展并已达到国际先进水平，大幅度推动我国在海上智能集群装备方面的理论发展和技术创新[8]。三、陆基智能集群技术2018年，我国珠海举办航展期间[9]，一款被命名为“彩虹901”的便携巡飞弹引起参展人员的注意，这是一款可以以“蜂群”作战模式进行协同射击的便携式巡飞弹，他设计有类似集装箱一样的集群发射装置，同时拥有相当的单兵火力，可以作为一次性使用的单兵反装甲装备应用于步兵作战中。陆上智能集群装备的使用使得对敌侦打过程中活动死角大大减少，特别是很大程度上解决了传统上用以躲避直瞄火器的背敌斜在作战中产生视野盲区造成的影响。目前，我国的陆地智能集群作战体系相对集中于对装甲装备的更新和升级，以相对传统的装甲装备为基础，由一些军事高等院校或科研单位对其功能进行深层次的开发和拓展，而大多数的装备研发尚停留在理论研究和测试完善阶段，缺少较为完整和规模的计划方案，在个体装备协同能力、跨平台协同能力方面差距较大，要在未来战场上的大规模应用，形成综合智能集群装备平台体系还存在相当的差距[10]。2.2国外研究现状一、海基智能集群技术2014年10月，美国海军模拟了一场海上集群式作战的测试[11]，测试中由13艘舰艇编成的作战编队，在利用集群平台传感网络侦察到不明身份的船只后，迅速根据环境条件和各项行动要素进行自主分析和决策，完成对不明目标的拦阻和包围，同时对己方目标进行集群保护，这次模拟作战为未来战场上同等武器装备条件下“以少制多”提供了实践支撑，同时为智能集群装备在防空反导和对等条件下反集群作战提供了实战经验。图2.1海上智能集群作战模拟图2016年10月，美国海军表示在智能集群作战和无人作战领域取得了有突破性的进展图2.1海上智能集群作战模拟图二、陆空智能集群技术2014年，匈牙利的罗兰大学一所研究院根据生物集群的习性和特点进行研发，以四旋翼飞行器为主要对象进行集群飞行试验，成功实现了10架飞行器的自主式的集群飞行活动[13]。同一时期，美国三军联合机构已经根据前期规划有条不紊地启动了数个以智能集群技术为核心的体系研究项目。近年来，美国军事及民用等多所研究机构以无人机“蜂群”式作战模式为目标开展了大量的技术试验[14]。其中较为知名的几个项目包括：2015年美国海军制定的“LOCUST”项目、美国空军提出的“忠诚僚机”集群飞行项目，2016年美国海军“郊狼”无人飞行器集群式编队飞行测试、2016年以“山鹑”小型无人机为试验对象的“蜂群”飞行测试等。这些项目计划主要以全面构建低成本、高自主性的智能集群作战平台为目标，通过优化信息网络共享、强化自主智能决策等方式提高个体设备在集群编队中的作战效能，完善“蜂群”作战模式，进而达到依靠智能集群作战平台完成涵盖“地、海、空、天、陆、电”等多空间、多维度的一体化作战体系的目的。2017年9月，一款名为“HorseHerder”的小型化飞行器成功完成了地面抛射、空中载体抛落等多载体类型任务启动方式，通过自主定位和智能化决策完成既定目标。2018年10月，雷神公司升级了智能集群技术在无人机设备上的控制技术，使编队个体达到了可以脱离地面控制而完成上述行动的能力。同时，美国国防部正着力打造“幽灵舰队”，意在将小型无人机群、水面无人舰群和水下无人艇群集成到一起，形成规模更大、功能更全的海上无人作战集群[14]。图2.2空中智能集群作战流程目前，世界上宣称正在研究和发展智能集群技术运用于军事领域的国家包括美国、俄罗斯、英国、印度、土耳其等，虽然具体目标有所差异，但其中多数国家以诸如“蜂群”作战模式为主要研究方向，同时部分国家也一定程度上对已取得的成果进行了公开。各国在信息化科技领域的发展正在有意识地推动未来在无人智能技术涉及的作战样式由传统的“分散系统遥控作战”向“平台式智能集群作战”的方向改变。图2.2空中智能集群作战流程参考文献赵先刚,赵璐.“小而多”胜“大而少”—智能化集群技术将颠覆未来战争法则[N].解放军报,2017-07-07（11）.曹瑞飞.智能无人集群作战开启作战新模式[N].解放军报,2019-06-18（07）.陈建光.修昔底德陷阱的迷思:中美新型大国关系的一种解读[J].广西师范大学学报:哲学社会科学版,2017(3).范彬,杨书奎.小型无人机集群作战的关键技术分析[J].无线互联科技,2019,v.16;No.165(17);138-139+144.段海滨,申燕凯,赵彦杰,等.2020年无人机热点回眸[J],科技导报,2021,39(1):233-247.百度百科.智能无人艇[DB/OL]./view/21165144.html,2019.石红.中国无人艇玩“蜂群”战术,在未来海战中可大显身手[J/OL],澎湃新闻，2018-06-04.朱虹.我国首次实现海洋机器人集群全自主协同作业[J/OL].中国自然资源报,2021-03-02.王笑梦.珠海航展,我们来了[N].中国国防报,2018-11-06李楠,李晗.军用地面无人平台现状及发展趋势研究[J].无人系统技术,2018,1(02):34-42.邓启文,刘书雷,沈雪石.无人装备发展新动向及影响研究[J].装备学院学报,2016,27(01):76-79.王鹏,柏鹏,梁晓龙.未来战场第一波冲上去战斗的不是士兵,而是无人集群[N],中国青年报,2016-11-16(11).段海滨 ,李沛.基于生物群集行为的无人机集群控制[J].科技导报,2017,35(007):17-25.常书杰,张双喜,陈骁.集群作战:美要打造智能化军事体系[N],中国国防报,2019-02-25(04).李志刚.智能化在集群作战中的应用探索[J].飞航导弹,2019(11):1-3+17.宋瑞,杨雪榕,潘升东.智能集群关键技术及军事应用研究[A].中国指挥与控制学会.第五届中国指挥控制大会论文集[C].中国指挥与控制学会:中国指挥与控制学会,2017:5.郭褚冰,张锴,张永平.基于生物智能的无人集群协同控制[J].指挥与控制学报,2021,7(1):76−82吴