【摘要】：隨著人工智能技術(shù)的迅猛發(fā)展,無人機(jī)(unmanned aerial vehicle,UAV)的發(fā)展在21世紀(jì)將迎來新的爆發(fā)。首先從歷史發(fā)展的角度出發(fā),綜述和分析了無人機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的各個階段的特點(diǎn);其次,著重分析無人機(jī)和無人機(jī)系統(tǒng)對人工智能技術(shù)的需求;最后,探討了無人機(jī)系統(tǒng)對未來的潛在影響和適用性。
【圖文】：

環(huán)境自適應(yīng)技術(shù)；⑤新型傳感器技術(shù)。例如，偵察、干擾、探測、通信一體化設(shè)計(jì)技術(shù)是利用電子偵察、信息對抗、微波遙感和通信傳輸這４個技術(shù)領(lǐng)域相近的特點(diǎn)，通過解決偵、干、探、通一體化機(jī)理、可重構(gòu)寬頻帶天線、超寬帶低噪復(fù)用信道技術(shù)等技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)偵察、干擾、探測、通信４種功能在系統(tǒng)架構(gòu)、天線設(shè)計(jì)、信道復(fù)用、數(shù)據(jù)處理、信息融合等層面的一體化。２）智能路徑規(guī)劃技術(shù)，具體可以應(yīng)用的算法包括：①蟻群算法；②神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。③粒子群算法；④遺傳算法；⑤混合算法。圖１給出了基于遺傳算法的無人機(jī)全局航行路徑規(guī)劃方法原理圖，通過多次迭代后獲得最優(yōu)的路徑。圖１基于遺傳算法的全局航行路徑規(guī)劃方法原理圖Ｆｉｇ．１ＰａｔｈＰｌａｎｎｉｎｇＭｅｔｈｏｄｏｆＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＧｅｎｅｔｉｃＡｌｇｏｒｉｔｈｍ３）智能飛行控制技術(shù)，具體包括：①魯棒飛控技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注容錯、可重構(gòu)飛行控制方法；②開放性飛控技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注飛控技術(shù)的兼容性、可擴(kuò)展性；③自主決策、融合技術(shù)；④自學(xué)習(xí)和進(jìn)化技術(shù)。例如，魯棒飛控技術(shù)是利用Ｋｈａｒｉｔｏｎｏｖ區(qū)間理論、Ｈ∞控制理論、結(jié)構(gòu)奇異值理論（μ理論）等提高無人機(jī)飛控系統(tǒng)的容錯、可重構(gòu)水平，，提升無人機(jī)系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)能力。４）智能空域整合技術(shù)，具體包括：①智能地基感知與規(guī)避；②智能無人機(jī)適航認(rèn)證；③智能空域管理規(guī)則。例如，智能地基感知與規(guī)避是利用布置的地面的各種傳感器，對空中無人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行探測，并提供空域使用建議，避免發(fā)生空中危險接近或碰撞。１５２５

第４２卷第１１期樊邦奎等：無人機(jī)系統(tǒng)與人工智能圖２基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)識別概念圖Ｆｉｇ．２ＣｏｎｃｅｐｔＭａｐｏｆＴａｒｇｅｔＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎＢａｓｅｄｏｎＡｒｔｉｆｉｃｉａｌＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋ圖３是典型的專家系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)。圖３專家系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)Ｆｉｇ．３ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＳｙｓｔｅｍＭｏｄｅｌ３展望從空中飛行器發(fā)展史看，無人機(jī)只比有人機(jī)晚誕生十幾年，但其發(fā)展速度、普及速度遠(yuǎn)不及有人機(jī)迅速。無人機(jī)的發(fā)展主要是受限于智能控制技術(shù)的落后，但是隨著以人工智能為代表的新一輪信息技術(shù)革命的突破性進(jìn)展，無人機(jī)必將迎來高速發(fā)展應(yīng)用的歷史時刻。在不久的將來，無人機(jī)將對人類的生產(chǎn)生活方式帶來巨大的影響，可以預(yù)想，無人機(jī)將改變?nèi)藗兊纳罘绞�、改變行業(yè)應(yīng)用模式，無人機(jī)也將改變未來戰(zhàn)爭的形式。３．１無人機(jī)將改變?nèi)祟惿罘绞剑郏常荩保o人機(jī)個性化服務(wù)將走進(jìn)千家萬戶目前，越來越多的家用型無人機(jī)正在搶占市常有理由相信，結(jié)合了人工智能技術(shù)的家用無人機(jī)未來將會為普通家庭提供個性化服務(wù)。試想，在一個月明星稀的夜晚，你剛在天臺涼椅躺下，一群“精靈”便飛來為你服務(wù)。一只“精靈”為你奉上熱咖啡或點(diǎn)燃的香煙，另外一群“精靈”在空中翩翩起舞，他們會隨著你的手勢或語言調(diào)整工作模式。這些“精靈”即是家庭的家用無人機(jī)，可以通過分工合作滿足家庭的個性化需求。２）無人機(jī)將成為人運(yùn)動的忠誠伴侶現(xiàn)階段的運(yùn)動系智能硬件主要集中為運(yùn)動手環(huán)等穿戴式設(shè)備。穿戴式設(shè)備可以記錄運(yùn)動者的一些數(shù)據(jù)，但無法與運(yùn)動者交互。而智能無人機(jī)可以發(fā)揮記錄、拍攝、跟隨、與外界交互、解決實(shí)際問題等作用。

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本文編號：2561690