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網(wǎng)絡(luò)化無人機(jī)防御群 以防御惡意無人機(jī)

發(fā)布日期:2019-06-12??來源:平安財(cái)經(jīng)網(wǎng)我要投稿我要評論

  盧森堡大學(xué)的一組研究人員為無人機(jī)(UAV)開發(fā)了一種新的可行且有效的防御系統(tǒng)。他們的系統(tǒng)在預(yù)先公布在arXiv上的一篇論文中概述,包括一個(gè)防御無人機(jī)群,當(dāng)它檢測到入侵者時(shí)可以自我組織其防御陣型,將惡意無人機(jī)追逐為網(wǎng)絡(luò)群。

  最近,包括亞馬遜,阿里巴巴和多米諾在內(nèi)的眾多知名公司一直在測試無人機(jī)(通常稱為無人機(jī))的使用,以向世界各地的人們提供包裹或食品。一些城市規(guī)劃者現(xiàn)在開始考慮將無人機(jī)用于智能城市的設(shè)計(jì),例如通過合并所謂的無人機(jī)飛行區(qū)和無人機(jī)高速公路。

  然而,無人機(jī)的廣泛采用帶來了許多安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,應(yīng)充分監(jiān)控他們的行為動態(tài)和移動性,以便檢測并迅速響應(yīng)入侵者,流氓無人機(jī)和惡意無人機(jī)。

  “未來幾年,成千上萬的無人機(jī)將迎來天空,以實(shí)現(xiàn)食品和包裹遞送,監(jiān)控和維護(hù)等各種服務(wù),”進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一Matthias Brust告訴Tech Xplore。“現(xiàn)在,許多城市正在努力建立指定的無人機(jī)飛行區(qū)。然而,大量無人機(jī)的部署伴隨著風(fēng)險(xiǎn)和安全問題,特別是因?yàn)闊o人機(jī)的速度,靈活性和自主性。我們的研究側(cè)重于這個(gè)問題無人機(jī)防御系統(tǒng)如何快速自主地對付進(jìn)入飛行區(qū)的粗糙或惡意無人機(jī),并采取適當(dāng)?shù)膶Σ摺?ldquo;

  為了解決與無人機(jī)相關(guān)的安全問題,Brust和他的同事開發(fā)了一種新的防御系統(tǒng),可以攔截和護(hù)送飛行區(qū)外的惡意或無賴無人機(jī)。他們的系統(tǒng)由一群無人機(jī)組成,可以在探測到入侵者,追逐入侵者并中和威脅時(shí)自動組織其防御陣型。

  “我們開發(fā)了一種模塊化和局部算法,它運(yùn)行在每個(gè)無人機(jī)上,使其能夠根據(jù)其相鄰無人機(jī)的狀態(tài)自主做出正確的決定 - 形成一個(gè)所謂的”智能蜂群“無人機(jī),”Brust解釋道。“在初步部署和檢測入侵者后,防御無人機(jī)構(gòu)成了一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò),并通過本地封裝算法將其與環(huán)境隔離,以便將其從飛行區(qū)護(hù)送,從而攔截入侵者。”

  研究人員開發(fā)了一種新的自動平衡聚類過程,確保無人機(jī)群體以有效的形式排列,以攔截和捕獲流氓無人機(jī)。一旦捕獲,群組就可以安全地護(hù)送飛行區(qū)外的惡意車輛。

  “最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)是開發(fā)一種不需要全系統(tǒng)共識才能運(yùn)行的本地算法,”Brust說。“此外,我們需要確保每架無人機(jī)能夠在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻切換到正確的防御機(jī)動階段。我們采用模塊化設(shè)計(jì)解決了這個(gè)問題,為捕捉和護(hù)航編隊(duì)創(chuàng)造了平衡的全群攔截結(jié)構(gòu)“。

  研究人員采用完全本地化的方法,采用模塊化設(shè)計(jì),包括五個(gè)階段:部署,聚類,編隊(duì),追逐和護(hù)送。使用原型UAV模擬器的測試表明,該系統(tǒng)是可行的,可以抵抗通信損失,并且始終如一地運(yùn)行良好。

  “與集中式方法相比,本地方法對于實(shí)際應(yīng)用特別有意義,”Brust說。“所提議的方法也具有高度可擴(kuò)展性,這使其成為各種應(yīng)用程序的一個(gè)非常有趣的候選者。”

  將來,Brust及其同事設(shè)計(jì)的創(chuàng)新防御系統(tǒng)有助于提高無人機(jī)的安全性,因?yàn)樗鼈兊玫搅藦V泛采用。在成功完成初步評估和模擬后,研究人員即將在現(xiàn)實(shí)世界中測試他們的防御系統(tǒng)。

  “在算法開發(fā)和驗(yàn)證研究之后,我們現(xiàn)在正在將無人機(jī)防御系統(tǒng)部署在真正的無人機(jī)上進(jìn)行現(xiàn)場測試,”Brust說。

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