无人机群的整合挑战
制造单架自主无人机很难。制造十架能够实时协调行动、共享态势感知、集体适应不断变化的条件、在没有持续人工指挥的情况下执行复杂任务的无人机，这是完全不同的工程挑战。Palladyne AI是一家专门从事自主平台多智能体AI系统的公司，Draganfly是一家具有国防应用的商业无人机制造商，两家公司宣布已成功完成了模拟飞行试验，将Palladyne的SwarmOS协调软件与Draganfly的无人机硬件平台整合——解决了通往可部署自主群集的关键技术障碍。
这一整合里程碑代表了两家公司的系统首次作为统一平台运行，而不是独立运行。SwarmOS处理高级协调逻辑，允许多个自主飞行器共享目标、分配任务、避免碰撞并在不需要对每架无人机进行单独指挥输入的情况下保持群集凝聚力。Draganfly的硬件提供物理飞行平台、传感器负载和车载计算，将SwarmOS命令转换为实际飞行动作。
SwarmOS的功能
Palladyne的SwarmOS为整合带来的关键能力是涌现群集行为——一群自主飞行器能够集体实现单个飞行器无法独自实现的任务目标，并能够在条件变化时自适应地执行这些任务。在SwarmOS协调的飞行中，各架无人机了解自己的位置和状态、其他群集成员的位置和状态、共享的任务目标以及运营区域的环境约束条件。运行在每架无人机上的软件层处理这些分布式状态信息，做出本地决策，这些决策总体上产生协调的群集行为。
这种分布式架构在本质上比依赖中央控制器协调的系统更具韧性。在集中式系统中，指挥节点的丧失会使整个群集失效。在分布式SwarmOS架构中，即使多个单个飞行器丧失，群集仍可继续运行，因为每架剩余的无人机都有足够的信息和决策能力来独立继续追求任务目标，同时与存活的群集成员保持协调。
对于国防应用，这种在退化条件下的韧性往往比理想条件下的绝对能力更为重要。能够在经历重大损耗后仍保持有效性的群集——无论是来自敌方行动、设备故障还是电子战——比在其最强大的单元被禁用时崩溃的群集在军事上更有价值。
模拟飞行试验性能
该试验展示了多架Draganfly飞行器在执行模拟区域覆盖任务时的协调自主飞行。无人机在自身之间分配任务区域，分配飞行路线以最小化重叠同时最大化覆盖效率，在引入模拟异常时动态调整其分配，并全程保持编队纪律。该试验包括模拟通信中断，要求群集仅使用间歇性的机间通信来保持任务有效性——这是对该架构在电子战条件下韧性的真实测试。
Palladyne和Draganfly没有透露试验中涉及的飞行器数量或任务概况的全部细节，理由是与国防客户的持续讨论。然而，两家公司都将该整合描述为完成了在进行联合平台室外飞行测试之前所需的主要技术演示。
国防应用和市场背景
自从自主无人机群在分析战争游戏中展示其在情报收集、电子战和打击应用中的理论优势以来，全球国防机构对其产生了浓厚兴趣。乌克兰的实际战斗经验大幅加速了这一兴趣：无人机已证明其决定性作用，甚至超出了战前热情的评估，单个操作无人机的局限性——特别是对熟练人工操作员的需求——推动了对能够在通信和人工控制受限时保持有效性的更多自主系统的投资。
美国军方的Replicator计划旨在在压缩的时间表内部署数千个低成本自主系统，为开发群集功能平台的公司创造了显著的采购管道。Palladyne和Draganfly都被定位为Replicator相邻计划的潜在供应商，成功的整合里程碑加强了他们在包括成熟国防巨头和日益增多的国防科技创业公司的竞争领域中的联合地位。
下一步：室外测试和运营评估
公司已宣布计划从模拟试验进展到在安全设施进行室外飞行测试，暂定目标为年中演示。室外试验将针对模拟无法完全复制的真实条件测试SwarmOS-Draganfly整合：实际的GPS信号环境、可变的风和天气、电磁干扰以及多无人机飞行的机械现实。室外试验的性能将告知系统对国防客户评估的就绪情况，他们将在做出采购决定前应用自己的运营情景和需求。
两家公司都表示了兴趣在超出初始模拟试验中展示的区域覆盖任务的范围内扩展平台的能力集。搜救应用、基础设施检查和海上监视是正在评估的民用和双用应用之一，除了推动SwarmOS-Draganfly整合计划主要投资的国防用例外。
本文基于The Robot Report的报道。阅读原始文章。
Originally published on therobotreport.com
