时间：2017-11-11 21:09来源：踢围TechSavvy 作者：中国通航
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就像人类的团队协作一样，当多个无人驾驶飞机系统(UAS)协同工作时，可以覆盖更多的地面。但要实现这个目标，UAS 必须能够与彼此进行沟通，并根据团队目标进行决策。 这是科罗拉多大学波尔得分校(University of Colorado Boulder)的技术研究人员多年来一直在解决的问题，副教授 Eric Frew 是这个项目的负责人。他们提出结合一个强大的无线通信网络，一个操作接口，给飞行员提供监视多个飞行器所需的态势感知，以及一种非自治的算法。该算法使得无人机能够做出本地决定，然后直接将这些决策传送到彼此或集中地面站，然后分发信息。
今年夏天，Frew 和他的团队在科罗拉多州格里利附近的波尼国家草原上花了三周时间测试先进的无人机技术。为了实现这一目标，他们位于联邦航空管理局(FAA)批准的第一批飞行之列，由一名飞行员管理多架飞机。在测试飞行期间，飞机定位移动无线电信标，然后跟踪它们。
Frew 说，他们做了一些工作，让单独的飞机做出自己的决定，但是每个都知道这些决定是如何帮助它的队友的。具体情况取决于场景或任务，如果他们提供一个通信网络，拍摄目标或使用无线电信标来确定位置。无论哪种方式都允许他们彼此分享彼此的信息。这种类型的蜂群技术可以用于各种各样的应用，比如找到迷路的徒步旅行者和滑雪者，更安全经济地追踪野生动物，预测严重的风暴如强烈的龙卷风等。
 飞行测试
Frew 说，在今年夏天的试飞过程中，该团队同时飞行了三架固定翼飞机，以定位无线电信标的位置。无人机的天线非常狭窄，只有对准目标才能探测到信号。飞机以一种可能的方式组织起来，以确定在环境中设置的不同目标的位置。
该项目是与韩国大田市的公立研究型大学韩国科学技术学院合作完成的。韩国团队开发了控制算法来协调飞机，科罗拉多大学博尔德分校团队实现了算法并操作飞行 UAS。Frew 说，他们也开发了自己的算法，可以执行相同的活动这不仅示范了蜂群，而且还表明有一种能够进行多种类型的蜂群式的操作或实验系统。
在最近的测试中，多架无人机协同探测发射器，可以帮助第一反应者通过手机信号找到失踪的远足者或滑雪者，即使他们不在一个发射塔附近。
这项技术也可以用来更容易地追踪野生动物身上的信号发射项圈，这是科罗拉多公园探索的兴趣之一。该机构的研究团队的成员之一 Mat Alldredge 说，机构还没有达到这个技术的测试阶段，但他们希望能尽快可以实现。
目前两个团队正在沟通，让他们了解单一和蜂群无人机的好处，并帮助他们找到可以省钱，同时又提高安全性和效率的方法。
Alldredge 和团队正在考虑的更简单的应用是监测野生动物对农作物健康的影响。部署 UAS 追踪高频信号来定位野生动物更加复杂，Alldredge 认为可能会在几年之后实施。现在部署有人驾驶的飞机来完成野生动物调查，这可能非常昂贵，而且危险。飞机低飞到地面上几个小时，让研究人员数出这些动物并确定它们的种群大小。后续还能够无限循环播放无人机视频来验证计数，对成本和节省时间都是巨大的好处。
Alldredge 说，「我们的飞机每周至少有一次飞到各种不同的研究中去听 VHF 信号，并找出这些动物在哪里，是死亡还是活着。在一些项目中，我们每年都要重新捕获动物，所以我们可能在空中有一架飞机试图找到鹿。当找到它们的时候，他们会用直升飞机和直升飞机来捕捉，所以很可能出现一架直升飞机为了找鹿，每天不得不飞行 10 小时。如果我们可以用无人机或无人机来定位并告诉直升机他们在哪里，就可以提高安全性和效率，并可能降低成本。」
 暴雨预报
内布拉斯加州大学大气科学副教授 Adam Houston 与 Frew 团队合作 10 多年。他对使用无人机和无人机群观测大气层感兴趣，最终改善了恶劣的天气预测。通过由 Frew 领导的国家机器人倡议项目，各大学正在调查无人机如何增强大气建模。其中一个目标是确定在具有产生龙卷风潜力的超单元雷暴中或附近飞行的最佳位置，以收集改善这些模型并最终预测所需的数据。
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