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期刊简介
期刊名称： 无人系统技术
英文刊名： Unmanned Systems Technology
出版周期： 双月刊
语种： 中文
主管单位： 中国航天科工集团有限公司
主办单位： 北京海鹰科技情报研究所
主编： 刘海丰
国内统一刊号(CN)：10-1565/TJ
国际标准刊号(ISSN)：2096-5915
仿蜻蜓扑翼微型飞行器仿生原理与研究进展
王浦淏;任尚清;周超;陈隆;微型飞行器是国内外无人系统领域的研究热点之一。自然界的飞行生物为微型飞行器的研制提供了新思路，因此近年来涌现出众多以生物为原型的仿生扑翼微型飞行器。这类飞行器具有隐蔽性好、机动性强、尺度微小、效率高等优势，在国家安全和经济民生等领域展现出广阔的应用前景。蜻蜓的续航能力和机动性能尤为突出，以其为原型的仿蜻蜓扑翼微型飞行器是未来发展的重要布局之一。针对近年来仿蜻蜓扑翼微型飞行器的仿生原理和样机研制进展进行综述。首先，介绍了蜻蜓翅膀的结构特征与运动特性；随后，总结了影响蜻蜓飞行性能的重要因素，如：旋涡干扰、扑动相位差等，并解释了上述因素影响气动性能的机理；之后，梳理了蜻蜓在悬停、起飞、转向等飞行模式下的控制方式；最后，系统归纳了国内外仿蜻蜓扑翼微型飞行器的研制进展。此外，指出了仿蜻蜓扑翼微型飞行器的未来研究方向，包括感传一体仿生扑翼设计、微型驱传集成系统设计和微型低功耗功能模块开发，旨在指导仿蜻蜓扑翼微型飞行器的样机研制。
工业场景下AGV关键技术分析
衣正尧;杨天慈;张文泽;潘梦君;王思婷;自动导引车（AGV）是一种能以一定的运动精度沿物理或虚拟路径自主运行的智能搬运设备，近年来被广泛应用于工业场景中，是实现工业运输环节智能化柔性化的关键之一。围绕工业场景下AGV关键技术问题展开研究，首先，根据AGV作业原理和特点，将AGV关键技术分为结构设计、驱动、控制和轨迹规划四种；随后，对AGV结构类型、驱动方式、导航方式、路径规划算法进行深入分析和比较；最后，针对AGV关键技术与AI、5G、数字化相结合等未来重点研究方向给出发展建议。研究结果表明，随着元宇宙、数字孪生等前沿技术的快速发展，AGV关键技术的突破将成为必然趋势，因此，将智能化、数字化技术与其融合是AGV引入更多工业场景作业的关键，对推动工业数字化、智能、高效、绿色化发展具有重要意义。
基于模糊视觉伺服的艇载无人机自主降落控制设计
王昱;陈毅;刘沅浩;王迪;魏长赟;针对艇载无人机的自主降落问题，提出一种基于模糊视觉伺服的艇载无人机自主降落控制方法。首先，构建基于视觉伺服的无人机-艇相对运动模型。其次，在控制结构上采用基于图像的视觉伺服方法实现位置控制，并在姿态回路中引入串级模糊PID控制器，以实现控制参数的在线调节，提升系统对模型不确定性和外部扰动的适应能力。最后，与基于传统PID的视觉伺服控制方案进行对比仿真，结果表明在x、y、z位置及横滚、俯仰、偏航姿态等六个自由度上，所提方法的积分绝对误差分别降低了56.64%、53.38%、45.13%、89.29%、87.24%和92.89%，显著提升了艇载无人机在动态着艇工况下的姿态控制性能并在位置控制上取得了不同程度的改善，验证了所提控制方法的有效性。
基于EKF-MPC的欠驱动柔性关节机械臂运动控制
朱润泽;于金飞;刘加朋;于金鹏;针对欠驱动柔性关节机械臂的运动控制问题，提出了一种结合扩展卡尔曼滤波的自适应预测控制策略，实现了在噪声扰动和外界干扰下系统对期望轨迹的跟踪。首先，基于建立的系统动力学离散模型，构建模型预测控制器，通过预测系统未来状态并优化控制输入，有效解决了欠驱动柔性关节机械臂中自由度之间的非线性耦合问题。其次，利用扩展卡尔曼滤波技术融合非线性动态模型与测量数据，有效抑制了传感器噪声和外界扰动，提高了状态估计的精度，保证了控制器在预测与优化过程中的准确性与稳定性，形成了状态估计-预测优化-反馈校正的闭环控制架构。最后，通过分析证明了系统的输入-状态稳定，仿真实验对比验证了所提控制策略的有效性。为后续融入动态事件触发、优化资源配置及提升求解效率奠定研究基础。
考虑能量耦合的太阳能无人机协同任务分配方法
叶坪;安宣谊;田维勇;针对多太阳能无人机协同任务分配问题，考虑太阳能无人机的能量状态与任务之间的耦合关系，基于剩余平均功率指标，面向多种不同类型目标，旨在创新性地提出一种考虑能量耦合的多太阳能无人机任务分配机制，建立了基于剩余平均功率最优的协同任务分配模型；并设计了一种改进离散蝙蝠群（IDBSA）任务分配算法。首先，定制蝙蝠群个体染色体编码方式；其次，针对蝙蝠群算法随机漫步策略求解任务分配问题的不足，提出了一种多变异组合算子组合的局部搜索策略替代蝙蝠群随机漫步策略，提高蝙蝠群算法对解空间的探索能力。仿真结果表明，考虑能量耦合的多太阳能无人机任务分配机制能够从能量角度，为太阳能无人机实现能量最优的协同任务分配，在完成所分配任务的同时收集更多太阳能；所提IDBSA算法能够有效求解太阳能无人机任务分配问题，针对协同任务分配问题，其最优性和鲁棒性优于遗传算法和粒子群算法。为太阳能无人机在长航时、多任务场景下的能量管理与任务规划提供了有效的理论方法和技术支撑，具有重要的工程应用前景。
深度学习在自动驾驶领域应用综述
段续庭;周宇康;田大新;郑坤贤;周建山;孙亚夫;成熟的自动驾驶技术能够极大降低交通事故率,保障驾驶人员与行人的安全,优化交通流运行,但早期的自动驾驶系统可靠性与智能性都很低,不能满足实际应用需求。近年来,深度学习技术迅速发展,并与自动驾驶领域结合,其在机器视觉、自然语言处理等领域的成功应用使得自动驾驶越来越接近现实。介绍了目前自动驾驶系统的主流技术框架,并对其各模块中深度学习技术的应用情况进行系统梳理,将自动驾驶系统分为分解式和端到端式两种技术方案,并将分解式方案进一步分为感知、决策、控制3大模块,分别对以上两类解决方案中深度学习技术应用的历史沿革、研究现状以及典型算法性能进行综合评述。已有的研究成果表明,分解式方案的技术路径较为成熟,感知、决策、控制3个功能模块分工清晰,可解释性强,但系统复杂度高,计算量大,软件架构庞大,硬件要求高,应进一步简化各问题的算法,加强各个算法模块间的功能整合,降低系统复杂度与硬件要求;端到端式方案计算量小,硬件要求低,且系统复杂度低,但对算法要求高,安全性低,可解释性、可靠性差,建议未来通过完善智能道路基础设施,推进5G传输的应用,加强车路、车云协同,进一步完善现有算法来解决以上问题。
智能化战争与无人系统技术的发展
李风雷;卢昊;宋闯;郝明瑞;对军事领域无人系统技术的发展现状进行了综合评述,并对未来研究进行了展望。首先分析未来战争的发展趋势,指出未来战争将是智能化战争,并且无人系统是未来战争的主力军。随后通过列举美国在军用无人系统技术领域的发展现状,说明美国正在分布式、多域作战概念牵引下大力推动无人系统智能化技术的发展。最后从无人平台的智能化、武器系统的智能化及作战运筹的智能化三个方面对无人系统技术在未来智能化战争中的应用给出建议。综述表明,智能化协同的无人系统集群作战是未来战争的主要形态,人工智能、分布式是当前以及未来一段时间内无人系统技术的研究热点。
室内定位技术综述
孙大洋;章荣炜;李赞;由于室内环境下消费级、企业级应用的需求推动,基于室内位置的服务在信息系统中的重要性日渐凸显。室内定位技术作为基于位置服务的核心,存在众多的可选方案。从室内定位算法、测量技术和融合定位技术三个方面对各种室内定位技术进行梳理,并对距离测量、指纹定位、SLAM技术、惯性导航等多种适用于不同场景定位技术的基本原理进行综述;从定位技术特点、定位需求的角度对各种定位技术进行了对比分析;探讨了室内定位中的识别与分辨能力、定位系统容量、快速的定位系统部署能力等基于位置服务的问题,继而讨论了目前室内定位技术推向应用实践所面临的挑战。
美国CODE项目推进分布式协同作战发展
李磊;王彤;蒋琪;美国国防预先研究计划局(DARPA)为增强现有无人系统(无人机、导弹等)能力,使其更好适应拒止环境作战,发展了"拒止环境中的协同作战"(CODE)项目。通过对相关资料的梳理及分析,首先给出该项目的发展背景、愿景、目标等,然后介绍了该项目的研究内容、应用场景,接着重点阐述了项目涉及的重点技术、评估指标及实现情况,最后分析了该项目在分布式作战中的作用。
跨域协同：无人系统技术发展和应用新趋势
何玉庆;秦天一;王楠;随着无人系统技术的不断发展,多无人系统之间的跨域协同凭借其诸多优势成为当前无人系统领域研究和应用的热点。首先,阐述了无人系统跨域协同的概念形成与发展历程,并对未来发展趋势进行了展望;其次,系统梳理了国外多无人系统跨域协同技术的研究情况,分别从比赛竞技、项目研发和应用三个角度对美国、欧盟等无人系统跨域协同技术开展分析综述;然后,介绍了无人系统跨域协同的核心问题和技术体系;最后,通过对典型应用案例分析表明跨域协同对实际应用效能有明显提升作用,相关研究为我国未来无人系统跨域协同相关发展提供参考。
深度学习在自动驾驶领域应用综述
段续庭;周宇康;田大新;郑坤贤;周建山;孙亚夫;成熟的自动驾驶技术能够极大降低交通事故率,保障驾驶人员与行人的安全,优化交通流运行,但早期的自动驾驶系统可靠性与智能性都很低,不能满足实际应用需求。近年来,深度学习技术迅速发展,并与自动驾驶领域结合,其在机器视觉、自然语言处理等领域的成功应用使得自动驾驶越来越接近现实。介绍了目前自动驾驶系统的主流技术框架,并对其各模块中深度学习技术的应用情况进行系统梳理,将自动驾驶系统分为分解式和端到端式两种技术方案,并将分解式方案进一步分为感知、决策、控制3大模块,分别对以上两类解决方案中深度学习技术应用的历史沿革、研究现状以及典型算法性能进行综合评述。已有的研究成果表明,分解式方案的技术路径较为成熟,感知、决策、控制3个功能模块分工清晰,可解释性强,但系统复杂度高,计算量大,软件架构庞大,硬件要求高,应进一步简化各问题的算法,加强各个算法模块间的功能整合,降低系统复杂度与硬件要求;端到端式方案计算量小,硬件要求低,且系统复杂度低,但对算法要求高,安全性低,可解释性、可靠性差,建议未来通过完善智能道路基础设施,推进5G传输的应用,加强车路、车云协同,进一步完善现有算法来解决以上问题。
仿蝴蝶扑翼飞行器：研究进展、挑战与未来发展
肖扬宏;崔峰;张逸晨;赵佳欣;吴朝封;肖一鸣;以昆虫为灵感设计的仿生扑翼飞行器在近三十余年来的时间里发展迅速，而蝴蝶作为众多昆虫中极富特色的一种也得到了许多研究者的关注。国内外以蝴蝶为研究对象进行了许多的仿生学研究和仿生飞行器研制，尤其是近十年来仿蝴蝶扑翼飞行器的设计与制造取得了较大的进展。对这一热点领域的研究进行了综述。首先从仿蝴蝶扑翼飞行器（BIFAV）的升力机制研究、结构设计与制造以及驱动与控制方面，综述近年来所取得的研究成果；其次指出仿蝴蝶扑翼飞行器目前在大小尺度、飞行灵活性、续航时间、控制鲁棒性以及仿生的逼真性方面仍然存在研究挑战；最终表明其未来的研究将朝着更小的尺寸、更灵活的飞行与更可靠的控制、更高的仿生程度等方向进一步完善。
智能化战争与无人系统技术的发展
李风雷;卢昊;宋闯;郝明瑞;对军事领域无人系统技术的发展现状进行了综合评述,并对未来研究进行了展望。首先分析未来战争的发展趋势,指出未来战争将是智能化战争,并且无人系统是未来战争的主力军。随后通过列举美国在军用无人系统技术领域的发展现状,说明美国正在分布式、多域作战概念牵引下大力推动无人系统智能化技术的发展。最后从无人平台的智能化、武器系统的智能化及作战运筹的智能化三个方面对无人系统技术在未来智能化战争中的应用给出建议。综述表明,智能化协同的无人系统集群作战是未来战争的主要形态,人工智能、分布式是当前以及未来一段时间内无人系统技术的研究热点。
跨域协同：无人系统技术发展和应用新趋势
何玉庆;秦天一;王楠;随着无人系统技术的不断发展,多无人系统之间的跨域协同凭借其诸多优势成为当前无人系统领域研究和应用的热点。首先,阐述了无人系统跨域协同的概念形成与发展历程,并对未来发展趋势进行了展望;其次,系统梳理了国外多无人系统跨域协同技术的研究情况,分别从比赛竞技、项目研发和应用三个角度对美国、欧盟等无人系统跨域协同技术开展分析综述;然后,介绍了无人系统跨域协同的核心问题和技术体系;最后,通过对典型应用案例分析表明跨域协同对实际应用效能有明显提升作用,相关研究为我国未来无人系统跨域协同相关发展提供参考。
人工智能技术在智能医疗领域的应用综述
朱小伶;人工智能技术在医疗领域的应用有着很长的研发历史,医疗领域长期存在的一些弊病和痛点,也促使很多人工智能科研团队在不断深入探索。在此次抗击新冠肺炎疫情过程中,人工智能发挥了巨大的作用,也使我们进一步认识到了人工智能技术对智能医疗不可或缺的作用。对近期人工智能技术在智能医疗领域的相关应用成果进行了综合评述,并对未来发展趋势进行了展望。首先,结合人工智能技术对抗击新冠肺炎疫情的赋能,从医生、病患、医疗信息系统三个角度介绍当前人工智能技术对医疗领域的影响,并聚焦基于深度学习模型的人工智能技术在医疗领域的应用;随后,从新药研发、诊疗预测、医养机器人、知识推理四个角度概述医疗领域与人工智能技术深度融合的发展趋势;最后,从算法过拟合、不平等性明显、可解释性差、隐私保护、缺乏可靠验证等五个角度讨论人工智能技术在医疗领域应用所面临的挑战。
编辑部公告
比赛通知丨2026第六届智能无人系统应用挑战赛（第一轮通知）
2025第五届国际自主无人系统大会（ICAUS 2025）在上海顺利举办！
倒计时1天 | ICAUS 2025明日在沪启幕！
开幕倒计时3天 | 2025第五届国际自主无人系统大会（ICAUS 2025） 全量精彩日程公布
2025第五届无人系统高峰论坛报告专家揭晓（USS 2025 ）
2025“申达杯”智能无人系统应用挑战赛成功举办
报到直击丨青春闪耀正当时，带你一览挑战赛签到现场！
倒计时1天丨大赛准备就绪，我们明天见！！
倒计时3天丨2025“申达杯”智能无人系统应用挑战赛科目汇总来袭！
《无人系统技术》哈尔滨区域编委会会议顺利召开——建言献策 共谋期刊发展
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