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無人機儲存櫃用途——什麼是分散式無人機?

由 江辭藍桉 發表于 動漫2023-01-17
簡介美軍希望透過分散式結構推出一大批功能單一、成本低廉、可以大量裝備的無人機,部分取代目前成本居高不下的高階無人機,用數量優勢取代質量優勢

無人機冗餘狀態是什麼

分散式無人機,即採用分散式結構的無人機。所謂分散式結構,就是將目前整合化的功能系統拆分為若干物理分離、結構相對簡單、功能相對專一的子系統,透過資訊互通,保持或擴充套件原有功能。做一個比喻,如果把系統的結構稱之為

“形”,系統的功能稱之為“神”,分散式結構就是“形散而神不散”。

無人機儲存櫃用途——什麼是分散式無人機?

無人機電池智慧電櫃是由深圳市鑫疆基業根據電網企業需求開發而成的無人機電池智慧管理裝置與電網物資管理、巡檢作業管理結合,專為批次智慧飛行電池提供充電、放電、維護及管理的解決方案。

目前只有鑫疆基業的無人機智慧充電櫃,屬完全自主研發製造,並且能把所有模組充電資料接入系統,具備充電模組的狀態顯示和控制功能。

分散式結構的概念,由美國人提出。

2010

5

月,美國空軍首席科學家在《技術地平線報告——

2010-2030

年間空軍科學與技術構想》中首次提出了分散式結構的概念。

無人機儲存櫃用途——什麼是分散式無人機?

分散式結構是相對於整合化而言的。所謂整合,就是把一些孤立、分散的事物或元素集中在一起,產生聯絡,構成一個功能整體。整合化的水平,可以用整合度進行度量。以積體電路為例,目前元件的整合度已經超過了

1

億個,元件數超過了

109

個。手機,就是整合化的產物,從最初的單一通話到現在的智慧手機,就是元器件和功能模組的整合度不斷提高的結果。無人機的發展也離不開零部件、功能模組與單元體的高度整合,整合化帶來了無人機功能和運用領域的不斷擴充套件,同時也帶來了一些問題。

這些問題突出表現在兩個方面:一是隨著無人機整合度的不斷提高,其技術含量和複雜程度也不斷提升,研發週期不斷拉長,研發成本不斷攀升,無人機的成本優勢逐漸喪失。目前,就大型高階無人機而言,在單機採購成本上無人機已經沒有多少優勢,其成本優勢主要體現於任務飛行成本。據統計,有人駕駛飛機的訓練飛行時間約佔總壽命的

95%

,任務飛行時間僅佔

5%

左右,而無人機的大部分訓練都可以在模擬器上進行,任務飛行時間可以達到總壽命的

50%

左右,因此,無人機的每小時任務飛行費用要顯著低於有人駕駛飛機。二是對於高度整合化的無人機,其任一任務系統的損失都可能導致任務失敗或系統失靈,從而影響其戰場生存力。

面對問題,迫使美軍思考新的出路,分散式結構也就應運而生。美軍希望透過分散式結構推出一大批功能單一、成本低廉、可以大量裝備的無人機,部分取代目前成本居高不下的高階無人機,用數量優勢取代質量優勢。美軍認為在一定條件下,數量就是質量。可見,分散式結構其實就是

“逆整合化”,是對整合化的反其道而行之。當然,必須指出,分散式結構不是對整合化的否定,而是提供了一種與整合化長期共存的新選擇。

分散式發展的最大好處是透過拆分和冗餘技術的組合,在降低研製、使用費用與風險的同時,還具有遠遠超過傳統武器裝備的戰場生存力。目前,實現航空武器裝備的分散式發展主要面臨兩大難題:一是通訊問題,如何在強對抗環境下保證子系統間通訊的有效頻寬、時效性和抗干擾等問題;二是自主協同控制問題,空中戰場瞬息萬變,如何保證物理分離的各子系統圍繞作戰任務,在作戰空間實現快速協同。只有解決了這些問題,分散式結構才能走向實用。近年來,

5G

通訊網路技術和人工智慧技術的發展為解決上述問題帶來了新的希望。