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脑机协同的集群无人机智能控制技术

成果类型:: 发明专利,新品种,新技术

发布时间: 2022-11-17 10:53:43

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 赵燕琦 | 2022-11-17 10:53:44

将脑控与人工智能控制相结合,首次实现了集群无人机脑机协同的新型智能控制技术,人工智能进行集群无人机飞行编队模式的编制,负责数据处理特征提取及控制策略的复杂计算;人脑进行编队飞行模式选择和决策,负责不同模式之间转换的控制,协同完成对集群无人机不同任务状态下编队模式切换的灵活控制。解决了仅依靠人工智能技术无法及时应对突发状况和未知环境等问题,同时,减轻了脑控负担。该技术充分发挥人脑的灵活性和计算机强大的计算力,突破了现有无人机群控制技术面对未知环境适应能力弱、任务规划成功率低、坠机风险大等问题,在提高无人机群任务规划能力的同时还可以减轻大脑负担,大大提高了机群控制的灵活性、安全性和交互性。

性能指标:可实现5架无人机11种编队模式的切换,脑特征包括事件想象、视觉刺激、眨眼等三种诱发模式。3.特 点:打破了传统的集群无人机控制的局限性,将人脑智能的快速认知与人工智能的数据处理能力相结合,实现了集群无人机的智能增强,控制变量多、模式转换灵活,提高了集群无人机系统的灵活性、适应性和操控性,同时,提出了一种脑机协同通信自组网技术,将数据的传输、指令的发送以及控制信息的反馈建立在一个局域网中,解决了无人机编队通信网络的信息交互及时延问题。

ZF重要项目中得到应用,相关研究成果得到了中国科学网、中国科学报、陕西日报等多方报道,受到广泛认可及好评。

打破了传统的集群无人机控制局限性,将人脑智能的快速认知与人工智能的数据处理能力相结合,实现了集群无人智能增强,控制变量多、模式转换灵活,提高了集群无人机系统的灵活性、适应性和操控性,同时,提出了一种脑机协同通信自组网技术,将数据的传输、指令的发送以及控制信息的反馈建立在一个局域网中,解决了无人机编队通信网络的信息交互及时延问题。

4.应用领域在军用领域,可应用在广域搜索、反恐维稳、精准打击、侦察监视等任务中在民用领域,可应用于无法预知的复杂环境或搜索救援、森林灭火、农业监控等领域。

5.应用范围:可应用于需要人机交互的未知环境下的无人机群编队智能控制。

 科研工作

  主持和参加过的科研项目10余项,包括国家自然基金、国家863、973项目、国防预研项目、航空基金、陕西省科技基金、校内基金等

1990年-1995年:西安航空学院电气系教师

  1995年至今:西北工业大学电子信息学院教师

  开设课程

  研究生课程:《机器学习方法及应用》、《生物神经信息与图像处理》

  本科生课程:《脉冲与数字电路》(双语教学)、《数字逻辑》、

  《电子技术基础》(包括模拟电子技术和数字电路技术)

预期经济效益:集群无人机可代替工作人员在危险的环境下工作,能够保障从业者的人身安全,同时大幅提高工作效率,伴随着无人机行业的不断发展,可带来极大的经济效益,预计可达到数十亿元。

负责不同模式之间转换的控制,协同完成对集群无人机不同任务状态下编队模式切换的灵活控制。解决了仅依靠人工智能技术无法及时应对突发状况和未知环境等问题,同时,减轻了脑控负担。该技术充分发挥人脑的灵活性和计算机强大的计算力,突破了现有无人机群控制技术面对未知环境适应能力弱、任务规划成功率低、坠机风险大等问题,在提高无人机群任务规划能力的同时还可以减轻大脑负担,大大提高了机群控制的灵活性、安全性和交互性。