无人机自主控制等级及其系统结构研究

doi:CNKI:11-1929/V.20110328.1428.005

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无人机自主控制等级及其系统结构研究

陈宗基¹, 魏金钟², 王英勋², 周锐¹

1. 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室, 北京 100191;
2. 中国航空工业集团公司, 北京 100022

收稿日期:2010-12-08 修回日期:2011-01-06 出版日期:2011-06-25 发布日期:2011-06-24
通讯作者: Tel.:010-82316848 E-mail: czj@buaa.edu.cn E-mail:czj@buaa.edu.cn
作者简介:陈宗基(1943- ) 男, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向: 先进飞行器控制与仿真, 无人机自主控制, 自适应控制。 Tel: 010-82316848 E-mail: czj@buaa.edu.cn魏金钟(1965- ) 男, 博士, 研究员。主要研究方向: 飞行器总体设计, 无人机自主控制。 E-mail: weijzh@tom.com王英勋(1964- ) 男, 博士, 研究员, 博士生导师。主要研究方向: 无人机自主控制, 飞行控制与管理。 E-mail: wangyx@buaa.edu.cn 周锐(1965- ) 男, 博士, 教授, 博士生导师。主要研究方向: 无人机自主控制, 飞行器制导与控制。 E-mail: zhr@buaa.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(60975073);国防科技重点实验室基金(9140C4602041003)

UAV Autonomous Control Levels and System Structure

CHEN Zongji¹, WEI Jinzhong², WANG Yingxun², ZHOU Rui¹

1. Science and Technology on Aircraft Control Laboratory, Beihang University, Beijing 100191, China;
2. Aviation Industry Corporation of China, Beijing 100022, China

Received:2010-12-08 Revised:2011-01-06 Online:2011-06-25 Published:2011-06-24

摘要/Abstract

摘要： 正确制定无人机(UAV)自主控制等级,有利于了解中国无人机所处的自主控制水平,也有利于为中国无人机自主控制技术的发展提供正确的指导方向。鉴于无人机自主控制等级应该是由无人机代替有人驾驶飞机所能完成的驾驶员的智能行为等级这一认识,从人类智能活动的机理分析,给出了人类的智能控制行为等级。然后,在深入分析美国无人机自主控制等级划分的基础上,取消了不能归为智能活动的分布式控制等级(原等级划分的第8级),更改了自主等级命名以反应各等级的军事应用特征,进而提出了适于中国无人机技术发展的、更为合理的无人机自主控制等级以及各等级自主控制的技术内涵,提出了实现这些技术内涵的无人机自主控制系统结构及功能模块组成。

关键词: 无人机, 自主控制, 自主等级, 人类智能, 任务管理系统, 飞行管理系统

Abstract: It is of great significance to establish a correct autonomous control level standard of unmanned aerial vehicles (UAVs) for understanding the present autonomous control level of UAV in China, and providing the guidance for research and development of Chinese UAV autonomous control technology. It is emphasized that the autonomous control levels of a UAV should be equivalent to the corresponding intelligent behavior level of a piloted airplane. Therefore, based on the analyses of human intelligent behavior mechanism, an autonomous control level of human being is given. Based on the detailed analyses of UAV autonomous control levels in USA, more suitable UAV autonomous control levels for China are suggested by canceling the original distributed autonomous level since it cannot belong to a specified intelligent action, and naming the autonomous levels according to the characteristics of military function. The technical supports of each autonomous level are analyzed; the structure of UAV autonomous control system and the function modules are established to support each UAV autonomous control level.

Key words: unmanned aerial vehicles, autonomous control, autonomous levels, human intelligence, mission management system, flight management system

中图分类号:

V249.1
TP243

陈宗基, 魏金钟, 王英勋, 周锐. 无人机自主控制等级及其系统结构研究[J]. 航空学报, 2011, 32(6): 1075-1083.

CHEN Zongji, WEI Jinzhong, WANG Yingxun, ZHOU Rui. UAV Autonomous Control Levels and System Structure[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2011, 32(6): 1075-1083.

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