为何自主导航无人机发展如此之快？其发展现状和未来趋势如何？

来源：中国军事网-解放军报力求消除对卫星等信号的过度依赖——自导无人机发展迅速 ■张爱峰、王一阳、刘友 图片①：美国V-BAT无人机 图2：美国“黑寡妇”战术侦察无人机。图3：乌克兰Twist Robotics推出的视觉导航模块。图 4：美国 RQ-20 无人机。图5：俄罗斯KVN光纤无人机。今年1月，乌克兰初创公司Twist Robotics推出了一系列不依赖卫星导航的视觉导航模块，解决卫星导航信号受到干扰时无人机“迷路”的问题。去年10月，美国陆军与两家无人机公司合作，将Palantir的视觉导航软件集成到黑寡妇战术侦察无人机中，并对无人机GPS信号进行飞行测试。这两种视觉导航系统的出现是自导导航快速发展的典型。罗内斯。目前，除了这两个国家外，俄罗斯和以色列也在推进相关项目。那么什么是自主导航无人机呢？为什么他们突然发展得这么快？其发展现状和未来趋势如何？请阅读我们在本期的解读。电子战威胁日益增长的直接原因是现代战场上大量无人机的部署并取得了显着的效果。如何有效应对它们是各国研究的重点。由于相当多的无人机依靠卫星系统进行定位和导航，并通过无线电通信链路进行控制，因此一些国家将重点放在外部通信信号——无人机“7”上。通过电子战对抗无人机已被证明是战争实践中的有效手段。俄罗斯和乌克兰之间的冲突导致大量无人机受损。据统计f有国外智库透露，截至2024年10月末，如果有照片或视频支持的话，俄罗斯已经摧毁了至少15架美制RQ-20无人机，并缴获了11架同类型无人机。其中许多是电子战的结果。这样的策略的有效性在于，它证明了卫星导航系统并不是绝对可靠的，也促进了无人机技术的发展和作战模式的相应转变。在众多光纤无人机投入实践的同时，具有自动导航功能的无人机也纷纷出现。具有导航自动功能的无人机并不是一个新的无人机概念，而是为强调“自动导航”功能的集成而赋予它们的名称。具体来说，它是指能够利用其机载系统独立进行导航和定位，而不依赖于外部导航或通信信号的无人机。自导航无人机的当前激增es 并非巧合。反无人机手段尤其是电子战手段的威胁日益增大，是最直接、最强大的推动力。现代战场上，电磁频谱上的冲突日趋激烈。电子支援、电子干扰、电子欺骗等方法得到广泛应用。通过无线电通信链路、导航和定位卫星系统的控制，无人机的生存空间被大大压缩。这也是俄罗斯KVN等光纤无人机大量进入战场的原因。但轻型光纤无人机也有缺点。例如，这种类型的无人机的有效载荷和光纤长度有限，这使其无法在更长的距离上执行任务。操作员可能会被发现，他的生命可能会受到威胁。相比之下，具有自动导航功能的无人机具有以下优势：一是导航信息信息来自于机载设备对环境的直接感知和数据处理，从而消除了对外部电磁信号的一定依赖。其次，它们采用先进的算法，有的甚至融入了人工智能，具有特定的思维和决策能力。第三，其范围很大程度上仅由权力来衡量，并且操作人员相对安全。先进技术的应用为其发展创造了条件。自导无人机的出现与先进算法、人工智能、传感器融合等技术的应用密切相关。也就是说，先进技术的应用为自主导航无人机的发展提供了条件。传感器是无人机，尤其是具有自动导航功能的无人机的“眼睛”。通过传感器的小型化和相关集成技术的发展，导航无人机将能够e 同时使用多个传感器来确定它们的位置并确保这些传感器在操作过程中不会相互干扰。目前，自主导航无人机传感器服务于各种空中导航和定位系统，包括惯性导航系统、视觉导航和地形适应系统以及激光雷达导航系统。综合利用这些导航系统的优点，可以有效弥补单一导航系统的缺点，保证导航的准确性和可靠性。先进算法、人工智能技术的发展以及深度学习模型的引入，为自主导航无人机的发展奠定了技术基础。人工智能与先进算法的融合，使得无人机能够自行获取和处理大量信息，并据此生成飞行路径和策略，减少飞行成本。减轻后方操作员的压力，确保无人机即使在无线电或卫星信号突然中断后也能继续执行任务。以Shield AI的V-BAT无人机为例。飞机可以通过机载Hivemind系统完成各种复杂的计算和决策。当GPS信号受到干扰时，它可以实时生成3D地图、规划路线并做出“独立决策”来执行某些任务。从目前自主导航无人机的发展现状来看，“视觉+惯性”导航已成为主要解决方案，“惯性导航是基础，视觉导航是主导要素”。具体来说，目的是最大限度地发挥惯性测量单元的作用，实时检测无人机的姿态、加速度和角速度的变化，并估计其相对位置和运动状态。同时，无人机上安装的光学或红外摄像头用于识别和跟踪群体借助视觉算法发现目标，并通过比较预设目标的特征来定位和调整飞行轨迹。这种组合更加有效。美国陆军测试了配备视觉导航软件的黑寡妇战术侦察无人机，发现该无人机在2.7公里的测试路线上平均位置误差约为7米。当然，自主导航无人机依赖于其他来源的数据，例如空速传感器和激光测距仪。它还集成了导航和定位数据。更准确地说。需要注意的是，这一授权并不排除无人机使用卫星信号等信号。不久前，两家以色列科技公司宣布联合开发完整的自主飞行和抗干扰导航系统就体现了这一点。该系统让无人机具备视觉导航能力，同时在正确的时间获取卫星信号时间。两者“无缝”地改变，并互相学习对方的长处。 目标是在无人机的战斗中实现精准导航和卓越能力。多维扩张是三重宇宙的扩展。 El nivel más alto es la conducción autónoma no Tripulada。配备具有自动驾驶能力的无人机是自动驾驶操作的重要特性。从今天的角度来看，自导航无人机的概念将继续存在很长一段时间，其能力将在各个层面上不断提高，从而带来更多的应用。在入门手册中，介绍了自动模块化和小型化导航的配置。最近开发的一些无人机配备了更多的传感器和更完善的系统，因此自主导航能力的获取主要是通过软件升级来实现的。洛斯无人机去沙罗尔他们需要安装一些硬件才能利用此功能。但无论无人机是以前的还是新开发的，小型和超紧凑型，还是大型和中型，导航定位系统的模块化和小型化都同样重要。这样，无人机将能够携带更多的武器装备，执行更加复杂、困难的任务。然后我们使用更先进的算法和人工智能。算法和人工智能是自主无人机的“大脑”，也是“人工智能飞行员”的身体。随着对抗措施的增加和作战环境变得日益复杂，算法和人工智能必须不断更新和扩展，以确保无人机的“自导航”能力发挥其应有的作用。例如前面提到的Twist Robotics发布的视觉导航模块。该工具可以通过集成摄像头连续捕捉检测地形并使用算法来识别关键地形特征。即使“下方”的战场发生变化，通过与现有地图数据和发送到飞控系统的坐标进行比较，也可以“计算”出无人机的位置，让无人机即使在电子干扰较强的环境下也能继续执行任务。再次，利用其他渠道和方式来“化解事态”。未来，各国将继续探索确保无人机自主导航的新途径。近年来，一些国家开始研究新型天文导航技术。例如，澳大利亚开发了基于星空视觉数据的天文导航系统。在没有 GPS 的环境中，这可能是无人机的替代品。传统的地磁导航方式也能再次“苏醒”。一旦优化并安装在无人机上，就可以添加“新选项”，以避免在复杂的战场环境中迷失方向。照片库本期主题：杨周 版式设计：谢安
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