4月20日，在中国石化胜利油田油区护卫管理中心胜南油区护卫部的飞手贾承斌坐到了电脑前，他轻点鼠标，操纵室外的无人机群升空，在该油田复杂的电磁环境和地理地形中，无人机群对输油管道、钻井平台进行全天候、全方位巡检，精准识别管道泄漏、设备异常等隐患。贾承斌说，相比传统人工巡检，这种技术效率提升3倍以上。

　　贾承斌提到的技术，全名为“无人机群电磁预警及反制技术”。该技术的研发者来自一百公里之外的山东航空学院（以下简称“山航院”）。

　　20公里之内，“看清”并击败敌人

　　“我们将用无人机‘打败’无人机的战术理念落到了现实里。”作为山航院无人机群智能协同团队负责人，山航院教授孙永志向记者阐述了上述技术的由来。

　　“无人机作为低空经济的核心载体与主导产业，在低空制造、飞行、保障及综合服务中发挥着关键作用。”在孙永志看来，在城市楼宇、丘陵山地等复杂环境中，无人机常陷入“看不准、联不上、协不了”的困境，电磁干扰、感知失效、协同低效等难题，成为制约行业发展的“卡脖子”痛点。

　　作为山航院无人机群智能协同团队的研发骨干，曹军教授向记者举例：其研发的新技术包括无人机复杂环境智能感知技术与无人机群智能协同技术两大核心技术，可以将前者想象成复杂场景中的“火眼金睛”，能利用无人机群“看清楚”半径20公里之内的侵犯无人机；将后者看作用我方无人机“打败”对方无人机的手段。“前者如果是‘看到’敌方，后者就是‘处理’敌方。”曹军说。

　　他透露，用无人机“打败”无人机，其难点在于对方派出无人机群侵犯我方利益时，第一是如何“看到”低、小、慢的无人机目标；第二是对方的无人机群各有分工，比如侦察探测、电子干扰、精确打击、诱饵诱骗、通信中继等无人机，如何识别？他们给无人机群装上“协同智能大脑”，在最短的时间内“识别”对方的无人机任务属性，并利用技术手段精准识别，“分门别类”地将其“击败”。

　　用无人机“对抗”无人机，源于现实痛点。

　　“无人机低空作业，最怕的就是复杂电磁环境和地形遮挡，前几年做油田巡检测试时，无人机飞进丘陵地带，瞬间就成了‘睁眼瞎’，通信中断、感知失灵，连自身位置都定位不准。”山航院无人机群智能协同团队成员、山航院教授陈立刚说，他们将低空复杂环境下的智能感知技术作为首要攻坚方向。彼时，国内无人机低空感知多依赖单一视觉或雷达技术，面对建筑物遮挡、电磁波多路径叠加等情况，极易出现信号失真，而群体协同也多停留在简单编队飞行，难以应对多任务复杂需求。

　　十万次试飞为无人机加上“智能大脑”

　　为了让无人机在强电磁干扰下“看得见、看得清、看得全”，他们泡在实验室和测试现场，反复调试电磁感知算法，在十余种复杂场景中开展了上万次试飞。

　　“如同十个人同时对你大喊，你根本听不清哪句话是有用的。”曹军这句话指向了无人机的电磁信号叠加难题。据介绍，天空中分布着众多电磁波，还有雷达波、手机信号、电台、干扰器、其他无人机信号、高压线杂波等。这些信号混在一起、互相叠加。曹军说：难题在于杂波太多、混叠严重，让无人机分不清“真目标”和“假干扰”。

　　针对上述难题，他们创新设计出“多源融合感知模块”，将雷达、视觉、电磁监测等数据实时联动分析，剔除干扰信号。陈立刚说，以往雷达、摄像头、电磁探测器各看各的，数据互不说话，但现在“多源融合感知模块”让它们“互相校对”。“这好比雷达看到一个物体，视觉摄像头看到形状，电磁监测看它有没有发出信号，三者互相验证，是真目标就保留，是假信号就删除。”陈立刚说。

　　在天空中，无人机飞行时，遇到大山、高楼、树林等地形起伏，会出现雷达照不到，摄像头被挡的情况，从而出现感知盲区。该团队的策略是让无人机自己判断地形，自动调整怎么“看”，这就是其研发的“自适应地形的动态感知策略”。除此之外，他们还研发了“根据环境变化自动切换感知模式”。曹军解释该模式：如同人们出门，白天选择用眼睛看，即视觉模式；当夜幕降临时，选择打开手电筒或者切入“夜视模式”；而到了大雾天，选择依靠耳朵听和使用雷达感应。

　　“单架无人机的能力有限，真正的低空作业需要一群无人机的‘集体智慧’。”曹军介绍，在攻克智能感知难题后，该团队又将目光投向无人机群智能协同技术的突破。

　　他们打破常规地面集中控制的模式，研发出国内领先的多任务自主智能协同技术，让无人机群摆脱“中心化”指挥的束缚，有了“自我意识”，实现自主感知、自主定位、自主协同的一体化作业。比如在能源巡检中，部分无人机负责高空全景监测，部分无人机负责低空细节排查，部分无人机负责应急预警，各节点自主联动、高效配合，作业效率提升超60%。

　　据了解，该团队从研发之初就与胜利油田、浪潮集团等龙头企业深度合作。如今，这项技术正成为低空经济发展的重要支撑，在物流配送、应急救援、城市治理等更多场景中加速落地。

（文章来源：科技日报）