【科普中国军事科技】师法自然！“仿生智能导航系统”打造无人机发展新思路

长久以来，人们一直希望研制一种能够自行避障的无人机系统，灾难发生时发挥应急侦察作用。无人机虽然可以远程控制，但却有很多的局限性，比如遥控装置和无人机之间的信号可能会因为墙的干扰或欺骗信号干扰而受到影响等等。因此，如何实现无人机系统的智能自主导航成为当今的研究热点与难点。

自然界的生物可以利用复眼的视觉成像以及偏振导航实现在复杂环境下的觅食、捕捉、归巢等行为，受生物这种导航方式的启发，仿生智能导航系统应运而生。区别于人类的视觉系统，仿生智能导航系统不仅仅借助立体视觉来确定目标的深度和距离，还可模拟昆虫的复眼，具备光流测速、偏振导航等功能，可实现在非结构化等复杂环境下的自主导航与避障。

蜻蜓的眼睛是一个巨大的、隆起的球，表面覆盖着微小的镜片

北航团队自主研发的系列仿生导航系统

之所以模拟昆虫复眼系统，是因为昆虫复眼在原理上具有体积小、重量轻、视场大、动态性高、运动目标探测灵敏等优点。此外，在信息融合与处理方面，系统内部嵌入了复合干扰建模及复合干扰滤波算法、空间姿态抗干扰信息融合算法等，实现了从复合干扰建模-分离估计-运动信息融合的智能硬件设计，提高了仿生智能导航系统的自主性及环境适应性。

北京航空航天大学“飞行器先进导航与控制系统技术”科技部重点领域创新团队在负责人郭雷教授带领下，围绕国家安全领域重大需求，坚持前沿理论与工程实践相结合，通过实施有组织科研开展了十余年的多学科交叉研究。所研制的仿生智能导航系统，“看得清”、“导得准”、“控得稳”是其首要目标，使得无人机运动信息感知能力达到了一个新高度。纵观全球的无人机发展，中国的无人机各项技术已经取得了长足进步，尤其是在仿生智能导航方面，已经取得了较大突破。师法自然——提高感知的自主性、适应性和可靠性，自研全系列仿生自主导航系统，必将让中国的无人机发展更上一层楼。

专家简介：王腾，军事装备科普专家，陆军装甲兵学院硕士研究生学历，先后在中央电视台、人民日报从事一线军事新闻工作，参加策划并制作多个军事科技专题。长期对国内外高科技装备、各兵种主战装备等方面进行科普研究，先后在《人民日报海外版》、《法制日报》、《科普中国》等平台发表文章，获“国家信息化领导小组”颁发的先进个人奖项。

出品：科普中国军事科技前沿

作者：王腾

策划：金赫

监制：光明网科普事业部