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记者5月6日获悉：西北工业大学光电与智能研究院联合中国电信人工智能研究院在仿“萤火虫”通信无人机方面的研究取得进展。研究团队通过模仿萤火虫的交流方式，利用光通信和智能信息处理等技术，实现了电磁干扰下无人机间的信息传递，为无人机集群通信开辟了全新途径。
近年来，无人机集群在飞行表演、快递物流、精准农业、城市交通等领域得到广泛应用。通过感知交互、信息传递和协同工作，无人机集群能够“通力合作”，达到“1+1>2”的工作效果。
要想实现高效协同工作，集群中的无人机需要密切地“沟通交流”。然而，目前无人机集群主要依靠无线电通信，电磁特征明显，容易被外界识别，也易受电磁环境影响。
西北工业大学李学龙研究团队以萤火虫通过闪光传递信息的方式为灵感，研究提出仿“萤火虫”通信无人机，为无人机集群发展提供了创新解决思路：通过无人机上的照明设备发出光信号，在另一架无人机上利用光电传感器捕获光信号、进行智能分析，实现像萤火虫闪烁交流一样的短距离信息传递，完成无人机间基于光链路的协同飞行。
光信号的传输不受电磁环境影响，不会产生互调和互扰，抗干扰能力强。此外，其发射功率较低，几乎不产生热量，适用于承载能量受限的小型无人机。采用光信号传输信息，将会为无人机通信加上“双保险”。
研究团队经过大量研究论证，为仿“萤火虫”通信无人机“装备”了多项先进智能算法及技术，确保了无人机集群的智能化和稳定性。
为克服环境光照对光通信链路性能的影响，研究团队采用紫外/可见双通道LED光源，并提出了一种高冗余纠错编码技术，使通信光源更容易与环境光源区分，提升了无人机间信息传递的可靠性。
无人机飞行过程中位置灵活多变，因而光线传递的角度也在不断发生变化，这很有可能影响光信号通信质量。为解决此问题，研究团队提出了多角度波束发散的链路性能增强技术，显著降低了链路中断概率，提升了无人机间信息传递的稳定性。
未来，研究团队将继续在仿“萤火虫”通信无人机通信距离、速率、稳定性和环境适应性等方面深入研究，使其能在以低空经济为代表的临地安防场景中广泛应用。（吕扬）
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发表于 2024-5-7 14:06:17
