《自定位无人机蜂群的快速集体规避》

本文介绍了一种新方法，用于在受到入侵移动物体威胁的自定位无人机群中实现快速规避。受自然自组织系统的启发，本文提出的快速集体规避方法可使无人飞行器群避开主动接近该群体的动态物体（干扰者）。所提技术的主要目标是使无人机群快速、安全地逃离近距离发现的干扰者。这种方法的灵感来源于某些动物群体的集体行为，如鱼群或鸟群。这些动物利用其传感器官的有限信息和分散控制来实现可靠而有效的群体运动。本文介绍的系统旨在执行具有大量智能体的无人机群的安全协调。与自然蜂群类似，该系统在整个群体中传播关于检测到的干扰者的快速冲击信息，以实现动态和集体规避。所提议的系统是完全分散的，仅使用机载传感器来相互定位智能体和干扰者，类似于动物完成这种行为的方式。因此，蜂群智能体之间的通信结构不会被每个个体的状态（位置和速度）信息所淹没，而且对通信中断也是可靠的。对所提出的系统和理论进行了数值评估，并在实际实验中进行了验证。

图 1：利用蜂群原理和本文中使用的视觉相对定位技术，在沙漠沙丘上方稳定了一个小型无人机群。