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国家"十四五"规划将人工智能和无人集群协同技术列为军民科技协同创新发展前列,天津市"十四五"规划也明确指出布局智能无人集群产业。突破智能无人集群协同核心技术是我国在未来无人系统国际竞争中取得优势的关键。本项目从智能无人系统集群协同感知与控制应用需求出发,针对水文与安防等行业无人集群协同感知难、协同控制难、感控一体化难的问题,进行了智能无人集群协同关键技术研发,开发了无人机集群协同感控平台。主要创新点如下:1、提出了面向无人机集群的全天时协同感知技术,研发了协同视觉开放数据平台,包括多机、多模态、多任务协同感知模型,与单机系统相比显著提高了感知的精确度。其中,所建立的协同视觉开放数据平台弥补了领域的数据空白,已成为国内外广泛使用的基准。提出多机协同感知模型构建集群跨视角感知体系。提出基于不确定性感知的多模态感知网络实现智能无人系统多模态协同。提出的时空邻居感知网络实现了无人集群高效多任务协同。2、提出了无人机集群协同决策与控制技术,建立基于一致性理论的组合观测器编队控制模型,有效抑制多机编队保持中的多源扰动。设计了分布式无碰撞编队跟踪控制策略,解决多机静动态避障及队形重构问题。搭建了大规模无人机集群控制云平台,赋能集群协同应用。3、构建了无人机集群协同感控一体化技术架构,研发了基于无人机集群的协同飞行和空地水协同监测平台。协同飞行与空地水协同监测平台成功应用于多省市的水文检测、智能巡检、应急救援、集群演示等领域,显著减少了人力辅助成本,保障了人民群众健康与财产安全,取得了显著的经济社会效益。研究成果通过以中国工程院柴天佑院士为主任委员的专家组鉴定,综合评价结果为国际领先。项目成果发表SCI/CCF-A类论文56篇,授权发明专利30项,实用新型专利1项、主编物流无人机国家标准1项、参编飞行控制国家标准2项。项目成果服务于军民融合场景,已经应用于城市巡检、安防与灾害救援中,近三年累计收入7.3085亿元,社会效益显著。