隨著無人機技術(shù)的進步，無人機在軍事和民事領(lǐng)域都有廣闊的應用前景。在軍事領(lǐng)域，無人機憑借其全向傳感系統(tǒng)，毫秒級決策周期，以及超高過載機動能力，將可能成為顛覆現(xiàn)有空戰(zhàn)手段的全新武器系統(tǒng)。在民用領(lǐng)域，無人機可以憑借其低成本和集群優(yōu)勢，成為取代傳統(tǒng)資源探測、環(huán)境監(jiān)控、通信中繼手段的分布式異構(gòu)飛行平臺解決方案。

鑒于無人機使用者有限的預先規(guī)劃能力，基于程序的自動控制策略已經(jīng)不能滿足未來自主化無人機在復雜環(huán)境下的多任務需求。因此，自主飛行控制能力的提高將是未來無人機飛行控制系統(tǒng)發(fā)展的主要目標。由于無人機現(xiàn)實飛行環(huán)境的高度動態(tài)性、不確定性和飛行任務的復雜性，實時、臨場決策與控制問題已成為自主無人機研制面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)。人工智能和高性能計算技術(shù)的不斷進步為迎接上述挑戰(zhàn)提供了有利條件。

自主控制的概念

自主控制是在非受控的環(huán)境下采用的高度自動控制。其中高度自動控制指的是無人無需外界干預的控制過程，而非受控的環(huán)境結(jié)構(gòu)主要由不確定性引起。無人機自主控制意味著能在線感知外部態(tài)勢，并按預定的使命和原則在飛行中進行決策并自主執(zhí)行任務。與人類智能行為相類比，無人機的自主性可以劃分為幾個不同的層次。其中，基礎(chǔ)層次對應于人類的反射性行為，也被稱為“執(zhí)行層”；中間層次對應于程序性行為，也被稱為“組織協(xié)調(diào)層”；最高層次對應于決策性行為，也被稱為“決策層”。在無人機管理系統(tǒng)中（圖1），執(zhí)行層功能由綜合控制系統(tǒng)承擔（ACL1級），組織協(xié)調(diào)層包括在戰(zhàn)術(shù)飛行管理系統(tǒng)中（ACL 2~4級），決策層則屬于飛行任務管理系統(tǒng)的功能范疇（ACL 5~10級）。

來源：科技導報