西工大仿“螢火蟲(chóng)”通信無(wú)人機(jī)取得新突破：電磁干擾下實(shí)現(xiàn)信息傳遞

　　據(jù)“西北工業(yè)大學(xué)”官微發(fā)文，螢火蟲(chóng)尾部的點(diǎn)點(diǎn)閃光是它們加密溝通的方式。它們通過(guò)獨(dú)特的發(fā)光模式和頻率，傳達(dá)辨別同類、警戒危險(xiǎn)、指引方向等信號(hào)。

　　近日西工大光電與智能研究院以此為啟發(fā)，研究突破了無(wú)人機(jī)集群通信的全新途徑，使無(wú)人機(jī)集群突破更多嚴(yán)苛條件限制，順利完成工作任務(wù)。

　　西北工業(yè)大學(xué)光電與智能研究院聯(lián)合中國(guó)電信人工智能研究院在仿“螢火蟲(chóng)”通信無(wú)人機(jī)方面的研究取得進(jìn)展：李學(xué)龍教授團(tuán)隊(duì)通過(guò)模仿螢火蟲(chóng)的交流方式，利用光通信和智能信息處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電磁干擾下無(wú)人機(jī)間的信息傳遞。

　　李學(xué)龍研究團(tuán)隊(duì)以螢火蟲(chóng)通過(guò)閃光傳遞信息的方式為靈感，研究提出仿“螢火蟲(chóng)”通信無(wú)人機(jī)，為無(wú)人機(jī)集群發(fā)展提供了創(chuàng)新解決思路：通過(guò)無(wú)人機(jī)上的照明設(shè)備發(fā)出光信號(hào)，并在另一架無(wú)人機(jī)利用光電傳感器捕獲光信號(hào)、進(jìn)行智能分析，實(shí)現(xiàn)像螢火蟲(chóng)閃爍交流一樣的短距離信息傳遞，完成無(wú)人機(jī)間基于光鏈路的協(xié)同飛行。

　　由于光信號(hào)的傳輸不受電磁環(huán)境的影響，不會(huì)產(chǎn)生互調(diào)和互擾，抗干擾能力強(qiáng)。另外，其發(fā)射功率較低，也幾乎不產(chǎn)生熱量，適合承載于能量受限的小型無(wú)人機(jī)。

　　此外，研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)大量研究論證過(guò)程，為仿“螢火蟲(chóng)”通信無(wú)人機(jī)“裝備”了多項(xiàng)先進(jìn)智能算法及技術(shù)，充分確保了無(wú)人機(jī)集群的智能化和穩(wěn)定性。

　　無(wú)人機(jī)搭載團(tuán)隊(duì)自研的快速動(dòng)態(tài)目標(biāo)智能追蹤算法，通過(guò)捷聯(lián)無(wú)人機(jī)云臺(tái)相機(jī)和通信發(fā)射光源，使發(fā)射光源能夠精準(zhǔn)捕獲待通信目標(biāo)，并緊隨目標(biāo)轉(zhuǎn)動(dòng)。相機(jī)所向，光束跟隨。

　　為了克服環(huán)境光照對(duì)光通信鏈路性能的影響，研究團(tuán)隊(duì)采用了紫外/可見(jiàn)雙通道LED光源，并提出了一種高冗余糾錯(cuò)編碼技術(shù)，使通信光源更容易與環(huán)境光源區(qū)分，提升了無(wú)人機(jī)間信息傳遞的可靠性。

　　無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中位置靈活多變，因而光線傳遞的角度也在不斷發(fā)生變化，這很有可能影響光信號(hào)通信的質(zhì)量。

　　為解決此問(wèn)題，研究團(tuán)隊(duì)提出了多角度波束發(fā)散的鏈路性能增強(qiáng)技術(shù)，顯著降低了鏈路中斷的機(jī)率，提升無(wú)人機(jī)間信息傳遞的穩(wěn)定性。

　　據(jù)介紹，仿“螢火蟲(chóng)”通信無(wú)人機(jī)是在無(wú)人機(jī)集群普遍采用無(wú)線電進(jìn)行通信交流背景下的一種全新嘗試和發(fā)展。

　　未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)在仿“螢火蟲(chóng)”通信無(wú)人機(jī)通信距離、速率、穩(wěn)定性和環(huán)境適應(yīng)性等方面深入研究，并在以“低空經(jīng)濟(jì)”為代表的臨地安防場(chǎng)景中開(kāi)展廣泛應(yīng)用。