119架固定翼無人機(jī)集群試驗(yàn)！破紀(jì)錄的飛行如何完成

　　2016年，一部美國好萊塢出品的科幻動作片《獨(dú)立日：卷土重來》上映，影片中多次出現(xiàn)海量無人機(jī)集群作戰(zhàn)的片段，這種科幻的類似場景，在今年的6月，出現(xiàn)在了中國某地的上空。

　　這是中國電子科技集團(tuán)公司組織的一項(xiàng)飛行試驗(yàn)，119架小型固定翼無人機(jī)，成功演示了密集彈射起飛、空中集結(jié)、多目標(biāo)分組、編隊(duì)合圍、集群行動等動作。119架，中國再次創(chuàng)造了固定翼無人機(jī)集群飛行的世界紀(jì)錄。

　　記者：這119架的這種集群這樣的一個試驗(yàn)成功了，對我們很多的普通老百姓來講，可能沒有什么概念？

　　趙彥杰：我們其實(shí)在這119架的過程中，演示了一些典型的行動動作。

　　記者：你說這個行動動作指的是？

　　趙彥杰：比如像密集的彈射，彈射起飛，主要是在很短的時間內(nèi)，把大量的飛機(jī)給發(fā)射出去，第二個就是飛機(jī)在空中可能是散的，在某一個預(yù)定的區(qū)域，要實(shí)現(xiàn)一個空中的集結(jié)，第三個就是針對多個目標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)一個自動分組，第四個就是針對多個目標(biāo)可以把它給圍起來，我們叫編隊(duì)合圍，第五個我們展示了一些行動的概念。

　　趙彥杰，中國電子科技集團(tuán)公司智能無人集群項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。

　　記者：對你們專業(yè)領(lǐng)域來講是一個什么樣的地位？

　　趙彥杰：這119架飛機(jī)，我們特別強(qiáng)調(diào)是叫固定翼無人機(jī)集群，這個在未來的作戰(zhàn)應(yīng)用上，可能有較大的意義，當(dāng)這個集群的數(shù)量，突破100架的時候，這是一個比較關(guān)鍵的坎。

　　記者：這個坎是一個什么樣的門檻？

　　趙彥杰：我們經(jīng)常說三五成群，三個五個也可以叫群，可能未來會有上千架，甚至上萬架飛機(jī)的集群，那么我們認(rèn)為，超過100架之后，從技術(shù)的角度從應(yīng)用的角度，就是一個里程碑。

　　在傳統(tǒng)的觀念中，戰(zhàn)爭就意味著軍人的流血犧牲。但是，早就有軍事專家預(yù)言，在未來的戰(zhàn)場上，很可能不再是有血有肉的士兵，而是成群結(jié)隊(duì)的群化武器系統(tǒng)，是以無人裝備為主體的智能較量。因?yàn)�，“零傷亡”的需求必然使�?zhàn)爭進(jìn)入“無人”時代，而“無人”時代迅猛發(fā)展又使作戰(zhàn)進(jìn)入了“無人集群”時代，這是軍事發(fā)展史上的一個超越。

　　記者：這個概念能通俗告訴我們，是什么意思嗎？

　　趙彥杰：比如說我們都知道螞蟻，螞蟻是蟻群，每一個螞蟻可以搬得動的，物體的重量是有限的，但是螞蟻可以通過分工協(xié)作，共同抬起一個比它重很多很多倍的物體，這個就是集群智能簡單的表述，其實(shí)自然界里邊，有很多群體生存的生物，比如說像蜂群，鳥群，狼群，魚群，我們這個無人機(jī)的集群，也是借鑒了自然界，群體相互協(xié)同的行為，來作為我們概念的輸入點(diǎn)，來做這個研發(fā)的。

　　記者：當(dāng)國外一旦在戰(zhàn)爭中，使用這種無人集群的話，其實(shí)最好對付的方式，可能是需要另外一個無人集群？

　　趙彥杰：可以這樣理解，為什么這么講，因?yàn)榇笮偷母邇r值的武器平臺，對這種小型的密集的無人集群來講，是很難對付的，首先從探測的角度來講，這種小平臺很難被探測到，第二個可以以一種飽和式的方式，去對你進(jìn)行一些襲擾，甚至是攻擊。

　　記者：飽和式的方式指的是？

　　趙彥杰：比如說敵方的飛機(jī)，或者說敵方的雷達(dá)，可以同時追蹤500架目標(biāo)，但是我可以使用1000架，甚至是2000架，大概是這么一個概念，曾經(jīng)美方有一個仿真的試驗(yàn)，針對宙斯盾的防空系統(tǒng)，以8架飛機(jī)為一個集群，對宙斯盾進(jìn)行一個突破，每一個集群平均有2.8個可以突防。

　　自1917年無人機(jī)作為一種新型裝備問世以來，100年后的今天，智能無人集群再一次成為“改變游戲規(guī)則”的顛覆性力量，以集群替代機(jī)動、數(shù)量提升能力、成本創(chuàng)造優(yōu)勢的方式，重新定義著未來力量運(yùn)用的形態(tài)。

　　記者：我采訪過無人機(jī)攻擊機(jī)的飛行員，他們在操控?zé)o人機(jī)的時候，是通過地上的指揮艙，進(jìn)行多方位的聯(lián)動指揮，但是對你們現(xiàn)在所做的，它的指揮的方式會是怎樣的？

　　趙彥杰：通俗點(diǎn)說有點(diǎn)兒像一個人牽著一只風(fēng)箏，風(fēng)箏和人之間有一根線，對于我們來講是用一根線，牽住了一百多只風(fēng)箏。

　　記者：但是這樣的話操控難度就太大了？

　　趙彥杰：作為集群來講，并不是去操控每一架飛機(jī)的每一個動作，很多姿態(tài)的調(diào)整，都是靠它自己的，自主化的一些運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)的，未來作戰(zhàn)，當(dāng)無人機(jī)的數(shù)量不斷提升的時候，我們沒有那么多人去操控?zé)o人機(jī)，甚至有一天，無人機(jī)等無人裝備的數(shù)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于作戰(zhàn)人員的時候，怎么辦，就必須要有集群的控制，集群控制的核心，就是每一個飛機(jī)之間，進(jìn)行相互的通信，每一個飛機(jī)根據(jù)周圍的環(huán)境，進(jìn)行一個自適應(yīng)地調(diào)整，我不用去控制它每一刻每一秒，我只需要告訴它一個任務(wù)，它自主去執(zhí)行。

　　在無人機(jī)集群的控制技術(shù)領(lǐng)域，中美走在世界最前列。2015年，美國海軍實(shí)現(xiàn)50架固定翼無人機(jī)集群飛行的紀(jì)錄，這些無人機(jī)按照主從模式飛行，利用無線自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互和共享，與以往每架飛機(jī)需要一個操作員不同，該項(xiàng)目通過集群地面控制站，實(shí)現(xiàn)了同時對50架無人機(jī)的控制，將控制權(quán)逐漸轉(zhuǎn)移至飛行器，使無人機(jī)實(shí)現(xiàn)自主飛行和決策，以減輕操控人員的壓力。

　　2016年11月，趙彥杰團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的中國第一個固定翼無人機(jī)集群飛行試驗(yàn)以67架飛機(jī)的數(shù)量打破了美國的紀(jì)錄。今年1月，美軍使用三架戰(zhàn)斗機(jī)在空中釋放了103架“山鶉”微型偵察無人機(jī)，可連續(xù)飛行半小時。

　　記者：當(dāng)時這個紀(jì)錄的數(shù)字，對你們研發(fā)人員來講，有沒有一種影響？

　　趙彥杰：肯定有影響，大家關(guān)注的是，你這么短的時間，就被別人超越了，講一個小故事，我們馬上要開集團(tuán)公司年度大會的時候，準(zhǔn)備了一些文字的材料和一些視頻的資料，其中有一些表述需要修改，做了一些緊急修改，可以說對我們來講，那段時間還是很有壓力的，我記著我在微信的朋友圈里邊，寫了這么一句話，叫科技競賽，大國博弈，新故相推，日生不滯，說的就是這個。

　　作為中國電子科技集團(tuán)智能無人集群的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，趙彥杰小時候的夢想是當(dāng)一名飛行員。但不巧的是，那一年，他所在的地區(qū)高中不招飛行員，趙彥杰沒有實(shí)現(xiàn)成為戰(zhàn)斗機(jī)飛行員的夢想。2006年8月，趙彥杰清華大學(xué)畢業(yè)后，獲得了赴美全額獎學(xué)金留學(xué)的資格，之后開啟了在美國的8年學(xué)習(xí)生活。

　　記者：因?yàn)橹�前我看你的履歷是在國外，一直從事各方面的學(xué)習(xí)和研究？

　　趙彥杰：八年的時間，有很多讓我銘記一生的地方，2009年的時候熬夜看閱兵式，那個時候感觸特別深，是我們國家首次亮相的預(yù)警機(jī)，它是空中梯隊(duì)的長機(jī)，帶領(lǐng)150多架飛機(jī)飛過天安門，那個時候的感覺，作為一個海外的游子，只有自己祖國的強(qiáng)大，才是每一個海外華人的堅(jiān)強(qiáng)后盾。

　　記者：為什么你們在國外看到，閱兵式上像預(yù)警機(jī)這樣的情景時候，會對你們有那么大的觸動？

　　趙彥杰：2006年我出國的時候，和無數(shù)的留學(xué)生一樣，第一次走出國門非常興奮，當(dāng)在美國學(xué)習(xí)生活久了之后，每一次回國都非常激動，每一次坐在飛機(jī)上想起來，我可以吃碗正宗的面條的時候，眼淚都快下來了，我覺得每一個在海外漂久了的留學(xué)生，內(nèi)心深處都是熱愛自己的祖國的，所以這些事情，讓我們和其他很多留學(xué)生，做了不同的選擇，選擇回國工作。

　　記者：但是真正下決心，從國外回到國內(nèi)的時候，在你們的內(nèi)心有沒有做過權(quán)衡？

　　趙彥杰：有做過，因?yàn)槟菚r候我們還比較年輕，可能這個選擇會帶來兩種截然不同的結(jié)果，但是從現(xiàn)在來看，我覺得我的選擇沒有錯。

　　2014年，趙彥杰和愛人選擇回國工作，在了解了國內(nèi)諸多單位后，他選擇了5年前那個令他心潮澎湃的預(yù)警機(jī)總體單位——中國電子科學(xué)研究院，那個時候，中國的無人機(jī)發(fā)展已經(jīng)處在世界的前沿，從最初的軍用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展到消費(fèi)領(lǐng)域，不僅中國的無人機(jī)走出了國門，而且國內(nèi)無人機(jī)市場火熱，普通民眾對無人機(jī)的認(rèn)可程度和需求度逐漸攀升。但是，在無人集群方面，研究還屬于基礎(chǔ)階段，趙彥杰團(tuán)隊(duì)希望做的，就是快速實(shí)現(xiàn)無人集群的試飛。

　　記者：為什么會選擇這個項(xiàng)目？

　　趙彥杰：當(dāng)我剛剛?cè)肼氹娮涌茖W(xué)研究院的時候，參加了一次6.3事故的紀(jì)念會，2006年的時候，有40位科學(xué)家和軍人，因?yàn)橐恍┦鹿薁奚�了寶貴的生命，那個時候也感觸非常深，覺得能不能讓我們的科學(xué)家，讓我們的軍人，少犧牲不犧牲，至少在未來的戰(zhàn)爭中，我不想讓我們的孩子，被機(jī)器人傷害，所以我們才要發(fā)展無人的裝備。

　　記者：當(dāng)時擺在你們面前，最大的阻力和難題是什么？

　　趙彥杰：有各方面。

　　記者：是你自己主動選擇的，還是組織上分配你的？

　　趙彥杰：我們現(xiàn)在有一個非常利于創(chuàng)新的寬松的環(huán)境，大家基于自己的專業(yè)背景，基于自己的興趣，可以自主選擇一些感興趣的課題進(jìn)行研究，我記得我們的院長吳曼青院士，多次指示我們，要做就做最好的，要力爭前沿突破，而不是跟隨，這句話對我們來講，可以說是我們團(tuán)隊(duì)的座右銘。

　　在中國電子科技集團(tuán)公司，趙彥杰的團(tuán)隊(duì)是一支年輕的團(tuán)隊(duì)，幾十人中的大多數(shù)人都是80后，90后，而項(xiàng)目負(fù)責(zé)人趙彥杰本人今年也只有32歲。

　　記者：因?yàn)樵谌藗冇∠笾�，像這種尖端的科技項(xiàng)目，還有試驗(yàn)項(xiàng)目的話，一般都是年齡比較大的一些院士擔(dān)當(dāng)?shù)�，最初很多人會不會對你，也有一些這樣的質(zhì)疑？

　　趙彥杰：這個會有，我們這個團(tuán)隊(duì)，更多的像一個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的公司，我們這個團(tuán)隊(duì)也是非常拼搏，我記著有一次，有一架飛機(jī)出了一些小的故障，它脫離隊(duì)伍了，掉到水庫里去了，我們當(dāng)時是為了把這個飛機(jī)上的數(shù)據(jù)，給它找回來，繞著水庫跑了跑，發(fā)現(xiàn)有一個漁船，還是漏的，我們幾個人乘上這個船，抱著游回來的心態(tài)，去把飛機(jī)找回來。

　　記者：這么高科技的研發(fā)過程里面，還會有這么艱苦的條件？

　　趙彥杰： 有的時候，像我們飛機(jī)掉到山谷里去了，我們很多很年輕的同事，可以說冒著巨大的風(fēng)險，爬到山谷底下，去把飛機(jī)找出來，還是為了得到一些飛行的原始的數(shù)據(jù)。

　　趙彥杰他們面對的，是中美之間齒輪式的競賽，近兩年，在固定翼無人機(jī)集群飛行方面，首先是2015年美國的50架，接著是趙彥杰他們的67架，僅僅兩個月后，美國釋放了103架，而不到半年，趙彥杰他們將這一紀(jì)錄改寫為119架。

　　記者：這幾十架的數(shù)字增加背后，我不知道這個難度和阻力會有多大？

　　趙彥杰：這個還是有很大難度的，一個網(wǎng)絡(luò)的(價值)容量，是跟它的網(wǎng)絡(luò)里面節(jié)點(diǎn)的平方成正比的，你想想看67到119，可以說它的容量翻了接近一倍，二一個就是在67架的時候，我們只是實(shí)現(xiàn)了一些簡單的飛行，而這一次有針對性，實(shí)現(xiàn)了一些典型的動作。

　　記者：從當(dāng)時103架，國外的紀(jì)錄誕生之后，你們自己定的目標(biāo)是什么樣的？

　　趙彥杰：我們的定位，其實(shí)就是超過100架飛機(jī)，超過100架之后，就應(yīng)該去研究一些其他的東西。

　　記者：從最初你們定了超過100架，到最后試驗(yàn)數(shù)據(jù)是119架，這個數(shù)據(jù)是怎么確定，還是隨機(jī)飛到119架的？

　　趙彥杰：當(dāng)時是設(shè)定了120架，有1架掉下來了，就是119。

　　記者：原因是什么？

　　趙彥杰：它肯定有一些小的問題，但是集群有一個特點(diǎn)，比如我一個集群出去了，有一部分飛機(jī)失能了，或者被摧毀了，并不太影響我整個集群，實(shí)現(xiàn)我的一些任務(wù)，這個就是體系生存率高的體現(xiàn)。

　　現(xiàn)在，趙彥杰的的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)攻克了無人集群的核心技術(shù)。但是，還有很多其他的關(guān)鍵技術(shù)有待于攻破，不僅如此，對于無人平臺的建設(shè)，趙彥杰也希望實(shí)現(xiàn)工程化、制定出標(biāo)準(zhǔn)以及盡早實(shí)用化，等著他們的，還有許多事情要做。

　　記者：你們打破了這個紀(jì)錄，對我們來講 當(dāng)然每個國人，都會感到很自豪很驕傲，但是對國外同樣的科研人員來講，他們也會有這樣的壓力，甚至?xí)�提出反超的目�?biāo)。

　　趙彥杰：關(guān)于中美之間的競賽也好，超與反超也好，我想這個都不是關(guān)鍵，關(guān)鍵的從最開始的50架到67架，到103架到119架，數(shù)量不斷提升。

　　記者：你對自己肯定會有一個設(shè)想的目標(biāo)？

　　趙彥杰：我想帶領(lǐng)我們的團(tuán)隊(duì)，成為中國最有名的無人集群的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

　　記者：現(xiàn)在距離這個目標(biāo)還有多遠(yuǎn)？

　　趙彥杰：還是有很多距離，我們還有很多路要走。

　　記者： 很想聽到你們最近將來還會有什么樣的驚喜給我們？

　　趙彥杰：我們有規(guī)劃，未來一到兩年需要做的一些事情，但是現(xiàn)在還不方便對外透露。