赵良瑾,仝昊楠,苑子杨,李昀镀,张晓典,成培瑞
摘要: 随着低空经济纳入国家战略新兴产业发展规划并迅速发展,无人机(unmanned aerial vehicle, UAV) 集群凭借其分布式协同优势,正成为突破单体UAV 感知盲区与算力瓶颈的核心技术范式。UAV 集群在自主或半自主模式下运行,通过动态组网、数据共享和任务协同,在广域遥感监测、城市物流配送、灾害三维重建等领域突破了单UAV 系统执行任务效能的上限,展现出广泛的应用前景。然而,随着UAV 的大规模部署,UAV 集群面临的干扰效应日趋复杂,不仅表现为电磁干扰在频域和时域上持续扩展,还包括传感器异构引发的感知数据冲突,气象与地形变化导致环境的不确定性。上述干扰因素在UAV 集群通信、感知和控制等功能环节交织叠加,形成了复杂的干扰效应,削弱了UAV 集群执行任务的鲁棒性,制约了其在高可靠应用场景中的深入应用。本文面向复杂干扰条件下UAV 集群的鲁棒性需求,重点研究分析三类主要干扰:电磁干扰、感知误差和环境变化,针对性地提出UAV 集群在通信、感知和控制环节进行干扰管理的机理,凝练总结UAV集群协同进行干扰管理的技术体系,对比分析现有技术路线的现状与适用情况,揭示其面临的挑战,展示未来的演进方向,为构建高可靠UAV 集群提供理论支撑与技术路径参考。