網絡無人機群防御技術可以防御惡意無人機

       全球無人機網（top-g.com.cn）報道：盧森堡大學的一組研究人員開發(fā)了一種新的可行且高效的無人機防御系統(tǒng)。他們的系統(tǒng)，在arXiv預先發(fā)布的一篇論文中概述，由一個防御無人機群組成，當它探測到入侵者時，可以自組織防御編隊，以一個網絡群的形式追蹤惡意的無人機。

    最近，包括亞馬遜、阿里巴巴和多米諾在內的一些知名公司一直在測試無人機的使用，以向世界各地的客戶運送包裹或食物。一些城市規(guī)劃者現(xiàn)在已經開始在他們的智慧城市設計中考慮無人機，例如通過合并所謂的無人機飛行區(qū)和無人機高速公路。

    然而，無人機的廣泛應用帶來了一些安全風險。因此，他們的行為動態(tài)和機動性應該得到充分的監(jiān)控，以便發(fā)現(xiàn)并及時應對入侵者、流氓無人機和惡意無人機。

     執(zhí)行這項研究的研究人員之一馬蒂亞斯·布魯斯特告訴TechXplore：“未來幾年，數千架無人機將升空，完成食品和包裹運送、監(jiān)視和維護等各種服務。”現(xiàn)在，許多城市正致力于建立指定的無人機飛行區(qū)。然而，大量無人機的部署帶來了風險和安全問題，特別是由于無人機的速度、靈活性和自主性。我們的研究重點是無人機防御系統(tǒng)如何快速、自主地對付進入飛行區(qū)的惡意無人機，并采取適當的應對措施。”

      為了解決與無人機相關的安全問題，布魯斯特和他的同事開發(fā)了一種新的無人機防御系統(tǒng)，可以攔截和護送飛行區(qū)外的惡意無人機。他們的系統(tǒng)是由一群無人機組成的，可以在發(fā)現(xiàn)入侵者時自動組織防御編隊，追蹤它并消除威脅。

      布魯斯特解釋說：“我們開發(fā)了一種模塊化的局部算法，在每架無人機上運行，使其能夠根據相鄰無人機的狀態(tài)自主做出正確的決策，形成所謂的無人機‘智能群’。”在最初部署和檢測到入侵者后，防御無    人機形成一個自組織網絡，并通過本地封裝算法將入侵者與其環(huán)境隔離，從而將入侵者護送出飛行區(qū)。”

   研究人員開發(fā)了一種新的自動平衡聚類過程，確保無人機群以有效的隊形排列，攔截和捕獲流氓無人機。一旦被捕獲，蜂群就能安全護送惡意車輛離開飛行區(qū)域。

    布魯斯特說：“最具挑戰(zhàn)性的任務是開發(fā)一種不需要全系統(tǒng)一致意見就可以運行的本地算法。”此外，我們需要確保每架無人機都能在正確的時機進入正確的防御演習階段。我們采用模塊化設計解決了這個問題，為捕獲和護送編隊創(chuàng)建了平衡的群范圍攔截結構。”

   研究人員采用了完全本地化的方法，采用了包括五個階段的模塊化設計：部署，聚類，編隊，追逐和護航。使用原型無人機模擬器進行的測試表明，該系統(tǒng)是可行的，可以抵抗通信損失，并且性能始終如一。
    布魯斯特說：“與集中式方法相比，局部方法在實際應用中特別有趣。” “所提出的方法也是高度可擴展的，這使其成為各種各樣應用程序中非常有趣的候選者。”

    將來，由Brust和他的同事設計的創(chuàng)新防御系統(tǒng)將有助于在無人機被廣泛采用時提高其安全性。成功完成了初步評估和模擬后，研究人員將在現(xiàn)實世界中測試其防御系統(tǒng)。

   布拉斯特說：“在算法開發(fā)和驗證研究之后，我們現(xiàn)在正在將無人機防御系統(tǒng)部署在實際無人機上進行現(xiàn)場測試。”