潘 泉，康童娜，呂 洋，趙春暉，胡勁文

（西北工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，西安 710072）

1 引 言

未來(lái)的無(wú)人機(jī)將向著實(shí)戰(zhàn)化、智能化、多能化的方向發(fā)展，并可實(shí)現(xiàn)與有人駕駛飛機(jī)的混合編隊(duì)，能全天候、全空域執(zhí)行偵察、預(yù)警、通信、精確打擊、核打擊、戰(zhàn)斗支援、救援、補(bǔ)給甚至自殺性攻擊等多種任務(wù)［1］。無(wú)人機(jī)的感知與規(guī)避功能是指無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通過(guò)傳感器和數(shù)據(jù)鏈路實(shí)現(xiàn)對(duì)空中交通環(huán)境的有效觀測(cè)、評(píng)估和威脅判斷，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)可能的碰撞威脅生成有效的規(guī)避路徑和機(jī)動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)碰撞規(guī)避和保障空域交通安全。

隨著軍民領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)的需求日益強(qiáng)烈以及空域的進(jìn)一步開(kāi)放，未來(lái)空域?qū)⑷遮吤芗?，呈現(xiàn)無(wú)人機(jī)、有人機(jī)空域共享的復(fù)雜空中交通態(tài)勢(shì)，現(xiàn)有空管體系下的空中交通安全將面臨重大挑戰(zhàn)［2］。以感知規(guī)避（Sense and Avoid，SAA）技術(shù)為核心的無(wú)人機(jī)空域集成技術(shù)是未來(lái)空域安全的重要保障，作為政策規(guī)則與技術(shù)研究高度制約、相互融合的一項(xiàng)技術(shù)，SAA技術(shù)也是當(dāng)前無(wú)人機(jī)技術(shù)研究的前沿領(lǐng)域和亟需解決的重要問(wèn)題。

本文從政策、規(guī)則發(fā)展和主要技術(shù)研究領(lǐng)域等方面介紹了目前無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避的研究現(xiàn)狀；依據(jù)SAA的功能描述進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與分析，重點(diǎn)分析了環(huán)境感知技術(shù)和規(guī)避路徑規(guī)劃技術(shù)；基于上述基礎(chǔ)提出了兩種針對(duì)中小型無(wú)人機(jī)的感知與規(guī)避方法；最后，結(jié)合我國(guó)空域發(fā)展國(guó)情與無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)我國(guó)無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避技術(shù)的發(fā)展給出了幾點(diǎn)建議。

2 無(wú)人機(jī)感知規(guī)避發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)于無(wú)人機(jī)而言，并沒(méi)有機(jī)組人員來(lái)履行威脅檢測(cè)以及規(guī)避的職能，因此無(wú)人機(jī)系統(tǒng)只能單純的依靠機(jī)載裝備的一系列傳感器來(lái)完成障礙規(guī)避［3］。無(wú)人機(jī)SAA技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)研究與政策規(guī)則發(fā)展相輔相成、協(xié)同發(fā)展的技術(shù)。一方面，無(wú)人機(jī)SAA技術(shù)發(fā)展具有鮮明的政策、標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向性，即無(wú)人機(jī)的系統(tǒng)配置、通信、感知規(guī)避操作等要遵守相關(guān)的航空法規(guī)、設(shè)計(jì)參考、適航標(biāo)準(zhǔn)和操作準(zhǔn)則［4］；另一方面，SAA技術(shù)研究能夠促進(jìn)相關(guān)航空政策標(biāo)準(zhǔn)的改革，即新平臺(tái)、新技術(shù)、高自主的空中交通形態(tài)，必然會(huì)帶來(lái)空中交通管理手段、操作標(biāo)準(zhǔn)的革新和政策法規(guī)的變化。通過(guò)技術(shù)研究與政策標(biāo)準(zhǔn)的相互迭代發(fā)展，共同促進(jìn)無(wú)人機(jī)空域集成應(yīng)用和保障空域飛行安全。隨著越來(lái)越多的無(wú)人機(jī)應(yīng)用在國(guó)防軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)于無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)于有人機(jī)，都構(gòu)成了直接威脅，如何避免無(wú)人機(jī)與其他飛機(jī)碰撞就成為非常值得關(guān)注的問(wèn)題。雖然美軍已經(jīng)建立起防止無(wú)人機(jī)與有人機(jī)碰撞的機(jī)制，但還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到安全的程度，還在致力于研究提高無(wú)人機(jī)飛行安全性的更可靠解決方案，而感知規(guī)避系統(tǒng)可以確保無(wú)人機(jī)具有與有人機(jī)同樣的安全性［5-11］。目前我國(guó)無(wú)人機(jī)研究在自主避障系統(tǒng)上也有了較大進(jìn)步，同時(shí)我國(guó)的無(wú)人機(jī)自主飛行研究也與國(guó)際潮流接軌，保障進(jìn)一步的智能化和實(shí)時(shí)性，這也使得“感知與規(guī)避”技術(shù)成為了無(wú)人機(jī)的熱門(mén)研究領(lǐng)域［12］。

2.1 無(wú)人機(jī)感知規(guī)避相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展

當(dāng)前階段，無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避的政策、規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展是以現(xiàn)有的空中交通管理（Air Traffic Management，ATM）體系下的的政策、標(biāo)準(zhǔn)為參考，針對(duì)無(wú)人機(jī)的技術(shù)和操作特點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)在現(xiàn)有空域集成過(guò)程中的政策、標(biāo)準(zhǔn)保障和研究、應(yīng)用指導(dǎo)。航空政策發(fā)展體系下的主要內(nèi)容包括：無(wú)人機(jī)空域準(zhǔn)入的法規(guī)政策、認(rèn)證與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、程序參考、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)估體系等。在當(dāng)前無(wú)人機(jī)技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大的情況下，空域飛行安全亟需相關(guān)的政策法規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保障。包括美國(guó)、歐盟、澳大利亞、中國(guó)等不同的航空體系均不同程度的開(kāi)展了相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)。各國(guó)解決無(wú)人機(jī)空域安全方案主要分成陸基SAA和空中SAA兩種。目前在研的感知與規(guī)避系統(tǒng)都是旨在為無(wú)人機(jī)系統(tǒng)及其操作人員提供飛機(jī)飛行安全保障技術(shù)［13］。

2.1.1 美國(guó)

美國(guó)作為當(dāng)前無(wú)人機(jī)發(fā)展應(yīng)用規(guī)模最大的國(guó)家，政策與技術(shù)體系經(jīng)歷了長(zhǎng)期而復(fù)雜的發(fā)展歷程，形成了目前基于豁免/授權(quán)許可（Certificate of Waiver or Authorization）的空域準(zhǔn)入體系［14］，在該體系下形成了無(wú)人機(jī)的空域準(zhǔn)入、適航的政策規(guī)則，發(fā)展了無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、通信、感知與規(guī)避的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在2007年頒布的FAA Notice 07-01［15］中，美國(guó)聯(lián)邦航空局（Federal Aviation Administration，F(xiàn)AA）將民用無(wú)人機(jī)分為公共無(wú)人機(jī)、民用無(wú)人機(jī)和模型飛機(jī)三種，并沿用至今，有針對(duì)性的建立了相關(guān)的政策法規(guī)。

表1 美國(guó)無(wú)人機(jī)分類(lèi)Table 1 The U.S. UAV’s classification

在無(wú)人機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)方面，航空無(wú)線(xiàn)電技術(shù)委員會(huì)（Radio Technical Commission for Aeronautics，RTCA）、美國(guó)汽車(chē)工程師學(xué)會(huì)（Society of Automotive Engineers，SAE）、美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（American Society for Testing Materials，ASTM）等都建立了包括適航、飛行軟件、通信、感知與規(guī)避、控制系統(tǒng)、操作培訓(xùn)等較為完善的無(wú)人機(jī)標(biāo)準(zhǔn)體系。RTCA在其飛行器最低性能標(biāo)準(zhǔn)（Minimum Aviation System Performance Standard，MASPS）中致力于建立無(wú)人機(jī)系統(tǒng)、指揮/控制/通信（C3）、感知與規(guī)避系統(tǒng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。ASTM通過(guò)對(duì)比有人飛行器與無(wú)人機(jī)在適航性、飛行操作、人員訓(xùn)練與認(rèn)證等方面的差異，形成了多個(gè)無(wú)人機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其中F2411-07［16］描述了無(wú)人機(jī)機(jī)載SAA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)SAA系統(tǒng)中的目標(biāo)檢測(cè)范圍（水平±110o，垂直±15o）、安全分離距離（水平500英尺，垂直100英尺）進(jìn)行定義，提供與有人飛行器等價(jià)安全的看見(jiàn)并規(guī)避能力。

目前，較為滯后的無(wú)人機(jī)準(zhǔn)入政策已經(jīng)逐步成為制約無(wú)人機(jī)發(fā)展的障礙，特別是在中小型民用無(wú)人機(jī)商業(yè)應(yīng)用方面的不開(kāi)放態(tài)度已經(jīng)嚴(yán)重制約了無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用。針對(duì)該狀況，美國(guó)加速了無(wú)人機(jī)相關(guān)政策、規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。2016年8月29日，美國(guó)聯(lián)邦航空法規(guī)第107條“小型無(wú)人機(jī)規(guī)則”［17］開(kāi)始實(shí)施，對(duì)小于55磅的小型無(wú)人機(jī)的操作限制、認(rèn)證與職責(zé)、平臺(tái)等進(jìn)行了定義和要求。該規(guī)則的實(shí)施將進(jìn)一步推動(dòng)美國(guó)無(wú)人機(jī)的商業(yè)化應(yīng)用，預(yù)計(jì)在2025年產(chǎn)生820億美元的經(jīng)濟(jì)效益和10萬(wàn)個(gè)工作崗位［18］。

2.1.2 歐洲

由于歐洲的空域劃分更加復(fù)雜，且不同的國(guó)家在空中交通管制、無(wú)人機(jī)應(yīng)用等方面存在差別，因此歐洲的無(wú)人機(jī)操作與管理更加困難。針對(duì)該狀況，歐洲航空安全局（European Aviation Safety Agency，EASA）在ANP-A 2015中提出了以任務(wù)操作為中心的基于風(fēng)險(xiǎn)的無(wú)人機(jī)分類(lèi)方案和政策標(biāo)準(zhǔn)。其中無(wú)人機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)定義為：與有人飛行器的空中碰撞、人身威脅、對(duì)重要設(shè)施和財(cái)產(chǎn)的損耗等。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)程度將無(wú)人機(jī)分為如下三類(lèi)，并提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的政策和規(guī)則。

表2 歐洲無(wú)人機(jī)分類(lèi)Table 2 European UAV’s classification

為支撐EASA的無(wú)人機(jī)相關(guān)政策，歐洲民用航空設(shè)備組織（European Organization for CivilAviation Equipment，EUROCAE）進(jìn)行了一系列的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)［19］，包括無(wú)人機(jī)操作與SAA、適航性、C3與通信、小型無(wú)人機(jī)等。從而滿(mǎn)足現(xiàn)有空域飛行政策和規(guī)則下的無(wú)人機(jī)空域飛行安全保證，將風(fēng)險(xiǎn)降至最低。特別是針對(duì)感知與規(guī)避相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，歐洲防御組織提出了空中防撞系統(tǒng)（Middle-Air Collision Avoid System，MIDCAS）［20］計(jì)劃，將SAA系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南和性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)作為重要的研究?jī)?nèi)容。

在未來(lái)空中交通管理的建設(shè)過(guò)程中，歐盟充分考慮了無(wú)人機(jī)的發(fā)展。歐洲航空安全組織（Eurocontrol）提出的SESAR計(jì)劃包含了無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避、4D航路管理和先進(jìn)通信鏈路等內(nèi)容［21］；另外，歐盟還提出了無(wú)人機(jī)綜合創(chuàng)新計(jì)劃（INOUI）［22］，作為SESAR中無(wú)人機(jī)技術(shù)研究部分的有效補(bǔ)充，重點(diǎn)關(guān)注無(wú)人機(jī)在歐洲空域集成中的程序流程與標(biāo)準(zhǔn)要求等。

2.1.3 澳大利亞

澳大利亞被認(rèn)為是最早進(jìn)行民用無(wú)人機(jī)規(guī)則建設(shè)的國(guó)家，澳洲民航安全局（Civil Aviation Safety Authority，CASA）基于風(fēng)險(xiǎn)管理和操作許可進(jìn)行無(wú)人機(jī)監(jiān)管。在CASR 101部分，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)根據(jù)操作性能分為三類(lèi)，即大型無(wú)人機(jī)（最大起飛質(zhì)量＞150kg），小型無(wú)人機(jī)（最大起飛質(zhì)量＞25kg）和微型無(wú)人機(jī)（最大起飛質(zhì)量＞0.1kg），并根據(jù)AC-101建立相應(yīng)的操作規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格限制無(wú)人機(jī)的操作，防止對(duì)其他飛行器、人身安全、財(cái)產(chǎn)造成威脅。

表3 澳大利亞無(wú)人機(jī)分類(lèi)Table 3 Australian UAV’s classification

澳洲航空自動(dòng)化研究中心（Australian Research Centre for Aerospace Automation，ARCAA）通過(guò)一系列的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)制定為CASA的相關(guān)政策提供支持。在感知與規(guī)避研究方面，ARCAA通過(guò)一系列涵蓋多個(gè)類(lèi)別無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避技術(shù)的仿真和實(shí)驗(yàn)，為無(wú)人機(jī)空域保障相關(guān)政策以及感知與規(guī)避系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)政策提供有力的技術(shù)支持。

2.1.4 中國(guó)

近年來(lái)，我國(guó)無(wú)人機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)業(yè)在軍民領(lǐng)域的應(yīng)用不斷發(fā)展壯大；加之低空領(lǐng)域的不斷開(kāi)放和通用航空的蓬勃發(fā)展，為無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用提供了重要契機(jī)。但是，民用無(wú)人機(jī)空域集成應(yīng)用的相關(guān)法規(guī)、政策方面的不足，仍然是制約無(wú)人機(jī)空域集成和安全應(yīng)用的主要因素。近五年來(lái)，一系列政策法規(guī)的實(shí)施，加速了無(wú)人機(jī)空域安全應(yīng)用的進(jìn)程。其中，2015年9月下發(fā)的《輕小無(wú)人機(jī)運(yùn)行規(guī)定（試行）》結(jié)合我國(guó)國(guó)情，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行了分類(lèi)，并對(duì)無(wú)人機(jī)的操作要求和應(yīng)用限制進(jìn)行了定義，建立了基于操作員許可的無(wú)人機(jī)飛行管理制度；2016年7月下發(fā)的《民用無(wú)人機(jī)駕駛員管理規(guī)定》依據(jù)上述規(guī)定，對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的駕駛員實(shí)施指導(dǎo)性管理；《民用無(wú)人機(jī)空中交通管理辦法》針對(duì)無(wú)人機(jī)的空域管理進(jìn)行了規(guī)定，明確提出將無(wú)人機(jī)的感知規(guī)避能力作為無(wú)人機(jī)空域飛行安全能力的指標(biāo)之一。

除了法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)以外，在“十二五”期間，軍民領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)針對(duì)無(wú)人機(jī)空域集成中若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，取得了一定的進(jìn)展。感知與規(guī)避技術(shù)、通信-指揮-控制、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)、無(wú)人機(jī)云監(jiān)管等研究，為無(wú)人機(jī)的空中安全保障提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

2.2 無(wú)人機(jī)感知規(guī)避技術(shù)研究

無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避技術(shù)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)空域應(yīng)用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在當(dāng)前階段，感知與規(guī)避技術(shù)是實(shí)現(xiàn)與有人機(jī)看見(jiàn)并規(guī)避功能等價(jià)安全，滿(mǎn)足空中交通相關(guān)政策要求，實(shí)現(xiàn)空域準(zhǔn)入飛行的必備前提；在未來(lái)無(wú)人機(jī)空域集成和多種飛行器空域共享過(guò)程中，感知與規(guī)避是保障空中交通分離、規(guī)避功能，實(shí)現(xiàn)空域飛行安全的核心技術(shù)。包括美國(guó)、歐洲、澳大利亞等多個(gè)國(guó)家的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量的感知與規(guī)避技術(shù)研究，形成了包括多種技術(shù)手段的技術(shù)體系，如圖1所示。SAA技術(shù)由近期到未來(lái)的發(fā)展，需充分考慮目前空中交通管理相關(guān)的技術(shù)狀態(tài)，首先發(fā)展技術(shù)成熟、系統(tǒng)較為廣泛發(fā)展的地基感知與規(guī)避（Ground Based SAA，GBSAA）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域的飛行操作安全保障，再面向未來(lái)發(fā)展空基感知與規(guī)避（Airborne SAA，ABSAA）技術(shù)。在ABSAA技術(shù)中，綜合利用合作式、非合作式的多種感知手段，實(shí)現(xiàn)全空域、全類(lèi)型的無(wú)人機(jī)SAA［23］。當(dāng)前合作式傳感器技術(shù)和非合作式傳感器技術(shù)都得到了很大的發(fā)展；協(xié)同式傳感器在有人機(jī)上是強(qiáng)制安裝的，以實(shí)現(xiàn)“探測(cè)與規(guī)避系統(tǒng)”的功能［24］。

圖1 無(wú)人機(jī)SAA技術(shù)發(fā)展Fig.1 UAV SAA technology developm ent

2.2.1 地基感知與規(guī)避技術(shù)

GBSAA是指利用地面的空中交通監(jiān)管設(shè)備、技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)飛行空間的有效感知，并形成態(tài)勢(shì)分析和碰撞風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避［25］。由于當(dāng)前的地基空管系統(tǒng)配置和技術(shù)發(fā)展較為成熟，GBSAA被認(rèn)為是近期最有可能實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和應(yīng)用的SAA技術(shù)，引起了廣泛關(guān)注和研究，包括GBSAA系統(tǒng)構(gòu)架、算法、系統(tǒng)測(cè)試等［25-27］。美國(guó)在2013年完成了GBSAA的相關(guān)技術(shù)開(kāi)發(fā)，并進(jìn)行了演示驗(yàn)證；2015年，GBSAA系統(tǒng)開(kāi)始在美國(guó)空軍基地進(jìn)行列裝應(yīng)用［27］。

GBSAA的主要優(yōu)點(diǎn)是基于現(xiàn)有的空管技術(shù)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)SAA功能，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定；主要缺點(diǎn)是受限于通信、雷達(dá)覆蓋面積等影響，作用范圍有限，且無(wú)法對(duì)低空小目標(biāo)進(jìn)行有效感知，無(wú)法形成全空域、全類(lèi)型無(wú)人機(jī)的SAA功能。

2.2.2 空基感知與規(guī)避技術(shù)

ABSAA是基于機(jī)載的傳感器、數(shù)據(jù)鏈路實(shí)現(xiàn)飛行空域的有效感知、威脅分析、路徑規(guī)劃與機(jī)動(dòng)控制。由于ABSAA技術(shù)不依靠地面信息支持，能夠獨(dú)立自主完成感知與規(guī)避任務(wù)，被認(rèn)為是未來(lái)長(zhǎng)期發(fā)展的SAA技術(shù)，也是無(wú)人機(jī)自主化、智能化發(fā)展的必然趨勢(shì)［28］。隨著無(wú)人機(jī)相關(guān)材料、能源、動(dòng)力系統(tǒng)，以及傳感器技術(shù)、高性能數(shù)據(jù)處理技術(shù)、高速可靠通信技術(shù)的發(fā)展，基于多種合作式和非合作感知方式的機(jī)載SAA技術(shù)得到了研究和發(fā)展。

（1）合作式SAA技術(shù)

合作式SAA通過(guò)應(yīng)答機(jī)制、數(shù)據(jù)鏈路實(shí)現(xiàn)空中交通的有效監(jiān)管和分離、規(guī)避功能。合作式SAA能夠?qū)崿F(xiàn)空管數(shù)據(jù)的有效接入和空管系統(tǒng)的可靠監(jiān)管，是未來(lái)無(wú)人機(jī)空域集成的必要手段。目前主要的合作式SAA技術(shù)包括T-CAS SAA技術(shù)和ADS-B SAA技術(shù)。

T-CAS系統(tǒng)是一種在有人機(jī)上得到廣泛應(yīng)用的成熟技術(shù)［29］，作為民用飛行器的主要防撞技術(shù)手段，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的飛行驗(yàn)證，技術(shù)較為成熟穩(wěn)定。MIT實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期研究基于T-CAS技術(shù)的無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避，2006年基于RQ-4的感知與規(guī)避能力需求，對(duì)遭遇模型、碰撞風(fēng)險(xiǎn)、飛行特性、故障診斷進(jìn)行了原理分析和驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了基于T-CAS II的SAA測(cè)試。ADS-B是美國(guó)NextGen計(jì)劃中的一項(xiàng)變革性技術(shù)，依靠衛(wèi)星定位，具有精度、體積、功耗優(yōu)勢(shì)，能夠獨(dú)立于地面、空中交通信息完成空情感知。2012年以來(lái)，包括NASA、美國(guó)空軍、MITRE等多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和組織著手ADS-B SAA的研究，并完成了感知與規(guī)避的相關(guān)測(cè)試。2013年4月，R3公司完成了基于ADS-B的感知與規(guī)避系統(tǒng)的演示驗(yàn)證，通過(guò)虎鯊無(wú)人機(jī)搭載該系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)全自主的碰撞規(guī)避功能。ADS-B系統(tǒng)作為下一代監(jiān)視技術(shù)在民航領(lǐng)域得到了極大關(guān)注［30］。

合作式感知方式的前提是本機(jī)與空域其他飛行器能夠建立基于應(yīng)答機(jī)制或廣播的合作式信息交互通道，難以保證在真實(shí)飛行環(huán)境中非合作目標(biāo)存在情況下的感知與規(guī)避，因此，單一的合作式感知與規(guī)避技術(shù)難以真正保證無(wú)人機(jī)的空域飛行安全。

（2）非合作式SAA技術(shù)

非合作SAA通過(guò)機(jī)載各類(lèi)傳感器實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)對(duì)各類(lèi)飛行空間目標(biāo)的有效感知，包括目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤、威脅估計(jì)，并根據(jù)感知信息實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的有效規(guī)避。非合作SAA技術(shù)能夠不依靠地面信息和通信鏈路支持，實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主的空域感知與規(guī)避，是未來(lái)全空域、全類(lèi)型無(wú)人機(jī)感知規(guī)避技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。適用于非合作SAA的主要探測(cè)手段包括光學(xué)、紅外、雷達(dá)、激光雷達(dá)等。

雷達(dá)是大中型軍用無(wú)人機(jī)的主要傳感器，具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、全天候感知的優(yōu)勢(shì)，適用于對(duì)各類(lèi)空中目標(biāo)的有效感知?；诶走_(dá)的感知與規(guī)避技術(shù)近年來(lái)得到了廣泛的研究。MIT的林肯實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一種基于Step-Notch的Ku波段感知與規(guī)避雷達(dá)，通過(guò)3個(gè)天線(xiàn)陣列實(shí)現(xiàn)220o×30o的空域感知范圍覆蓋；美國(guó)海軍計(jì)劃在兩架RQ-4無(wú)人機(jī)上對(duì)該雷達(dá)進(jìn)行安裝應(yīng)用與功能測(cè)試。針對(duì)中小型無(wú)人機(jī)載荷能力有限的特點(diǎn)，Denver大學(xué)設(shè)計(jì)了一種體積小、質(zhì)量輕、功耗低的雷達(dá)系統(tǒng)，可應(yīng)用于中小型無(wú)人機(jī)的感知與規(guī)避任務(wù)。然而，在針對(duì)低空、小型、慢速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和近地應(yīng)用場(chǎng)景中，雷達(dá)系統(tǒng)具有其感知局限性。

光學(xué)傳感器是無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的必備傳感器，能夠完成包括對(duì)空、對(duì)地觀測(cè)、輔助操作與導(dǎo)航等任務(wù)。光學(xué)傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、低成本、低功耗等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的飛行空間數(shù)據(jù)獲取，特別適用于中小型無(wú)人機(jī)的感知與規(guī)避任務(wù)。近年來(lái)，針對(duì)視覺(jué)SAA中的目標(biāo)感知、規(guī)避控制、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)估等內(nèi)容引起了廣泛關(guān)注。DRA在NASA的支持下，設(shè)計(jì)了一種基于視覺(jué)的SAA系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)、跟蹤算法驗(yàn)證以及遭遇場(chǎng)景的數(shù)據(jù)收集等。ARCAA在視覺(jué)目標(biāo)檢測(cè)、規(guī)避控制、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面都取得了很大進(jìn)展。光學(xué)傳感器應(yīng)用于感知與規(guī)避系統(tǒng)中的主要障礙包括：圖像數(shù)據(jù)處理計(jì)算量較大，在機(jī)載計(jì)算機(jī)等計(jì)算能力有限的場(chǎng)合實(shí)時(shí)應(yīng)用有一定困難；視覺(jué)傳感器不能直接獲取目標(biāo)的深度信息，基于視覺(jué)的深度估計(jì)往往會(huì)帶來(lái)復(fù)雜機(jī)動(dòng)的額外代價(jià)。

除此之外，針對(duì)無(wú)人機(jī)的特定應(yīng)用環(huán)境和飛行器屬性，激光雷達(dá)、聲吶、立體視覺(jué)、超寬帶技術(shù)等傳感器被應(yīng)用于感知與規(guī)避任務(wù)中，并有針對(duì)性的進(jìn)行了相關(guān)的算法開(kāi)發(fā)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

（3）基于多源信息融合的SAA技術(shù)

考慮到單一信源感知方案在應(yīng)用場(chǎng)景、作用范圍、檢測(cè)精度等方面的局限性，無(wú)法在未來(lái)空域集成的復(fù)雜場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的感知與規(guī)避。感知與規(guī)避系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合多種探測(cè)手段，基于信息融合框架，利用合作式、非合作式多通道信息，實(shí)現(xiàn)高可靠性的空域感知能力，保障無(wú)人機(jī)的空域飛行安全。

GA-ASI在2013年完成了一項(xiàng)基于多源信息融合的感知與規(guī)避系統(tǒng)，利用ADS-B、T-CAS、Due-Regard雷達(dá)信息進(jìn)行融合碰撞預(yù)估和顯示，系統(tǒng)測(cè)試證明了其多源信息融合SAA系統(tǒng)在威脅檢測(cè)、系統(tǒng)可靠性方面的優(yōu)勢(shì)。Fasano G在文獻(xiàn)［31］中設(shè)計(jì)描述了一種融合光學(xué)、雷達(dá)傳感器的全自主無(wú)人機(jī)防撞系統(tǒng)，并對(duì)信息融合目標(biāo)檢測(cè)、多信源綜合決策、機(jī)動(dòng)控制等進(jìn)行了說(shuō)明，仿真和實(shí)驗(yàn)證實(shí)了算法和系統(tǒng)的有效性。多源信息融合SAA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理、傳輸復(fù)雜，存在著包括軟、硬件等多種應(yīng)用障礙需要解決。

3 無(wú)人機(jī)感知規(guī)避概念與建模

3.1 無(wú)人機(jī)感知規(guī)避概念

在當(dāng)前階段，感知規(guī)避是無(wú)人機(jī)系統(tǒng)與有人機(jī)系統(tǒng)的看見(jiàn)并規(guī)避功能對(duì)等的技術(shù)功能。1968年，美國(guó)FAA在FAR 91.113 中提出：“…在氣象條件允許的情況下，無(wú)論在視距飛行規(guī)則下或者儀表飛行規(guī)則下，飛行操作人員需保持警覺(jué)，實(shí)現(xiàn)看見(jiàn)并規(guī)避其他飛行器的功能…”。FAA認(rèn)為無(wú)人機(jī)空域飛行的前提是能夠?qū)崿F(xiàn)與有人駕駛飛行器等價(jià)的飛行安全（Equivalent Level of Safety， ELOS）的能力，即感知與規(guī)避功能，其功能實(shí)現(xiàn)包括空中交通自動(dòng)分離和碰撞規(guī)避，包括FAA、DoD、EUROCAE等對(duì)SAA的定義均體現(xiàn)了上述特點(diǎn)。

感知與規(guī)避的功能實(shí)現(xiàn)是一系列相互關(guān)聯(lián)的算法、功能執(zhí)行的結(jié)果，包括目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤、威脅評(píng)估（威脅判定、威脅排序與分級(jí)）、規(guī)避決策與路徑規(guī)劃、規(guī)避機(jī)動(dòng)等過(guò)程。

圖2 無(wú)人機(jī)感知規(guī)避過(guò)程示意圖Fig.2 Schematic diagram of UAV SAA

●檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)空間環(huán)境感知的第一步，是對(duì)空間環(huán)境進(jìn)行障礙檢測(cè)，獲取空中可能存在碰撞威脅的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)目標(biāo)。

●跟蹤：通過(guò)有效的估計(jì)、跟蹤算法實(shí)現(xiàn)飛行空間目標(biāo)的飛行狀態(tài)估計(jì)，包括位置、速度等。

●威脅評(píng)估：根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和空間分離規(guī)則對(duì)碰撞進(jìn)行威脅程度的計(jì)算；存在多個(gè)碰撞威脅目標(biāo)時(shí)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行基于威脅程度的等級(jí)劃分和先后排序。

●規(guī)避決策與路徑規(guī)劃：根據(jù)威脅評(píng)估結(jié)果判定給出飛行管理決策，根據(jù)計(jì)算得到的最小分離點(diǎn)（Closest Point of Approach，CPA）、碰撞時(shí)間（Time To Collision，TTC）等計(jì)算規(guī)避路徑。

●規(guī)避機(jī)動(dòng)：通過(guò)機(jī)動(dòng)輸出執(zhí)行規(guī)避決策和規(guī)避路徑跟蹤。

3.2 無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避建模

感知與規(guī)避的系統(tǒng)模型如圖3所示，以目標(biāo)的屬性（如合作/非合作）、飛行狀態(tài)（位置、速度、飛行航路、機(jī)動(dòng)動(dòng)作）為輸入，以有效的規(guī)避機(jī)動(dòng)指標(biāo)（如規(guī)避分離距離、碰撞預(yù)留時(shí)間、規(guī)避機(jī)動(dòng)等）為系統(tǒng)輸出。

在信息感知模塊，本機(jī)j通過(guò)具體的空域感知設(shè)備配置對(duì)目標(biāo)的狀態(tài)進(jìn)行有效感知，獲得本機(jī)j對(duì)目標(biāo)i的感知數(shù)據(jù)yi,j作為模塊的輸出。在該模塊中，氣象、電磁等環(huán)境干擾θ往往會(huì)增加傳感器數(shù)據(jù)噪聲，降低感知質(zhì)量。在安全評(píng)估與優(yōu)化控制模塊中，以空域感知數(shù)據(jù)yi,j、本機(jī)j的導(dǎo)航數(shù)據(jù)為輸入，完成感知與規(guī)避功能，以運(yùn)動(dòng)控制量為輸出至無(wú)人機(jī)的控制器，執(zhí)行規(guī)避機(jī)動(dòng)。在無(wú)人機(jī)空域集成狀態(tài)下，無(wú)人機(jī)的威脅估計(jì)與機(jī)動(dòng)控制要充分考慮空中交通管理的相關(guān)規(guī)定與數(shù)據(jù)鏈路數(shù)據(jù)?。

安全評(píng)估與優(yōu)化控制是無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避的核心算法功能，該環(huán)節(jié)決定了無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避功能的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量，該模塊的機(jī)動(dòng)輸出由以下幾個(gè)指標(biāo)共同決定：

●安全性：SAA的最主要目的是保證無(wú)人機(jī)的空域安全，即以安全性作為SAA系統(tǒng)和算法設(shè)計(jì)的最高指標(biāo)。

●高效性：高效性是智能系統(tǒng)的重要特性。無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避技術(shù)中，目標(biāo)的信息感知和具體路徑規(guī)劃和機(jī)動(dòng)控制均需體現(xiàn)這一特點(diǎn)。

●精確性：精確性是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的重要保證。在無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避功能中，體現(xiàn)為對(duì)目標(biāo)的精確檢測(cè)和狀態(tài)描述。

基于上述指標(biāo)，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避功能優(yōu)化的能量函數(shù)Jj進(jìn)行優(yōu)化，求解規(guī)避機(jī)動(dòng)控制：

圖3 無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避系統(tǒng)模型Fig.3 UAV SAA system model

公式（1）中的 ()D?為目標(biāo)的感知性能指標(biāo)函數(shù)，在給定的目標(biāo)和本機(jī)的運(yùn)動(dòng)方程：

和一定傳感器配置S下的量測(cè)方程：

可得目標(biāo)的感知功能函數(shù)如下：

其中VT為對(duì)目標(biāo)機(jī)運(yùn)動(dòng)模型的先驗(yàn)假設(shè)為優(yōu)化權(quán)重參數(shù)，為目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)誤差。感知優(yōu)化的目標(biāo)是在一定的時(shí)間窗h內(nèi)，根據(jù)本機(jī)狀態(tài)、感知數(shù)據(jù)、本機(jī)運(yùn)動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的估計(jì)誤差最小的過(guò)程。公式（4）中，D(?)越大代表目標(biāo)估計(jì)誤差越小。

P(?)為目標(biāo)威脅程度函數(shù)，通過(guò)計(jì)算在一定的時(shí)間窗內(nèi)本機(jī)安全包絡(luò)內(nèi)存在目標(biāo)的概率：

圖4 球形安全包絡(luò)示意圖Fig.4 Spherical envelope diagram

C(?)為本機(jī)任務(wù)效率函數(shù)，在給定任務(wù)屬性中，反應(yīng)為當(dāng)前的飛行器狀態(tài)對(duì)預(yù)設(shè)的任務(wù)狀態(tài)的跟蹤情況：

KC1＞0和KC2＞ 0 為權(quán)重參數(shù)，C(?)越大，代表本機(jī)運(yùn)動(dòng)執(zhí)行效率越高，反之則機(jī)動(dòng)消耗較大，任務(wù)執(zhí)行較差，如圖5。

在感知與規(guī)避過(guò)程中，當(dāng)目標(biāo)出現(xiàn)在視場(chǎng)中時(shí)，通過(guò)感知函數(shù)D實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的目標(biāo)估計(jì)，特別是在存在部分量測(cè)信息缺失的場(chǎng)景下，通過(guò)本機(jī)的優(yōu)化機(jī)動(dòng)與聯(lián)合估計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)狀態(tài)的有效估計(jì)；對(duì)P函數(shù)的優(yōu)化機(jī)動(dòng)輸出能夠保障在一定概率意義下本機(jī)與目標(biāo)機(jī)的碰撞概率小于給定的概率；而C的功能，即保證通過(guò)最小的機(jī)動(dòng)和感知代價(jià)實(shí)現(xiàn)上述功能。

圖5 本機(jī)航路跟蹤示意圖Fig.5 Local route tracking diagram

4 無(wú)人機(jī)感知規(guī)避關(guān)鍵技術(shù)

4.1 無(wú)人機(jī)空域感知技術(shù)

實(shí)現(xiàn)有效的空域感知是進(jìn)行障礙規(guī)避的必要前提。充分考慮傳感器屬性、平臺(tái)屬性和飛行空域的相關(guān)規(guī)則，有針對(duì)性的進(jìn)行無(wú)人機(jī)傳感器配置，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、高質(zhì)量的信息獲取，大大提高感知與規(guī)避效率。

首先，對(duì)無(wú)人機(jī)空域感知傳感器配置應(yīng)充分考慮各傳感器的作用方式、應(yīng)用范圍和功能參數(shù)，能夠針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的感知規(guī)避要求進(jìn)行有效的空域感知數(shù)據(jù)獲??；進(jìn)一步，在進(jìn)行機(jī)載感知與規(guī)避系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮無(wú)人機(jī)平臺(tái)的空間操作特性（如飛行空域、飛行速度、機(jī)動(dòng)等）、載荷能力、任務(wù)功能等約束，能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器在機(jī)載平臺(tái)的有效加裝；另外，無(wú)人機(jī)的感知配置應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)空域飛行的配置要求和準(zhǔn)入條件，如飛行規(guī)則（目視飛行規(guī)則、儀表飛行規(guī)則等）、通信鏈路（應(yīng)答機(jī)、空管監(jiān)控系統(tǒng)等）。

空域目標(biāo)感知算法是在有效的傳感器配置情況下，通過(guò)對(duì)感知數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)、定位與跟蹤的過(guò)程。無(wú)人機(jī)飛行空間不同，面臨的感知目標(biāo)也不同，高空無(wú)人機(jī)要實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)距離、高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的精確狀態(tài)估計(jì)；低空無(wú)人機(jī)環(huán)境復(fù)雜，感知目標(biāo)不僅包括空中運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，也包括地形、建筑物等靜止目標(biāo)。在特定的感知配置下，可靠的目標(biāo)檢測(cè)和精確的目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)是后續(xù)威脅估計(jì)和路徑規(guī)劃的主要依據(jù)。

4.2 無(wú)人機(jī)規(guī)避路徑規(guī)劃技術(shù)

無(wú)人機(jī)規(guī)避路徑規(guī)劃功能是在本機(jī)機(jī)動(dòng)包絡(luò)范圍內(nèi)，通過(guò)優(yōu)化規(guī)避航線(xiàn)和控制輸出，實(shí)現(xiàn)最大化安全函數(shù)P(?)和最小化消耗函數(shù)C(?)。目前針對(duì)SAA的路徑規(guī)劃可分為兩種，即全局路徑規(guī)劃算法和局部規(guī)避算法，分別對(duì)應(yīng)路徑分離和碰撞規(guī)避兩種功能。

4.2.1 全局路徑規(guī)劃算法

全局路徑規(guī)劃算法能夠?qū)崿F(xiàn)全局意義下的碰撞規(guī)避路徑求解，從而以較輕微的機(jī)動(dòng)完成SAA功能，具有更小的機(jī)動(dòng)代價(jià)和碰撞風(fēng)險(xiǎn)。但全局規(guī)避路徑規(guī)劃算法的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于對(duì)無(wú)人機(jī)飛行空間的障礙物狀態(tài)信息完全、精確已知，且計(jì)算量相對(duì)較大，實(shí)時(shí)性差。在基于合作式ADS-B信息或基于GIS信息的碰撞規(guī)避中，空中目標(biāo)航線(xiàn)或地面地形、建筑物等信息完全已知的情況下，可基于全局路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)碰撞規(guī)避。常見(jiàn)的全局路徑規(guī)劃算法包括狀態(tài)空間搜索算法和啟發(fā)式算法，狀態(tài)空間搜索算法通過(guò)將包含本機(jī)和碰撞目標(biāo)信息的狀態(tài)空間進(jìn)行離散化，建立目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)路徑搜索，實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)，但是計(jì)算量大。啟發(fā)式算法是基于啟發(fā)式優(yōu)化算法，建立規(guī)避碰撞優(yōu)化函數(shù)，尋找最優(yōu)規(guī)避路徑，包括遺傳進(jìn)化算法（GA）、蟻群算法（ACO）、粒子群優(yōu)化（PSO）等。

表4 空域感知傳感器作用方式、應(yīng)用范圍和功能參數(shù)Table 4 Airspace sensing sensor mode of action，application range and function parameters

4.2.2 局部路徑規(guī)劃算法

反應(yīng)式路徑規(guī)劃算法是在飛行空間環(huán)境信息局部已知、目標(biāo)感知精度有限的情況下，依據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)和感知數(shù)據(jù)，對(duì)下一步的規(guī)避路徑和控制輸出進(jìn)行求解，實(shí)現(xiàn)局部路徑規(guī)劃。在針對(duì)非合作目標(biāo)的感知過(guò)程中，目標(biāo)的感知信息往往是不精確、不完備的，需通過(guò)反應(yīng)式規(guī)避算法，進(jìn)行應(yīng)急機(jī)動(dòng)控制輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)非合作目標(biāo)的有效規(guī)避。

在感知與規(guī)避過(guò)程中，空域目標(biāo)環(huán)境復(fù)雜，包含靜止、運(yùn)動(dòng)，合作式、非合作式等多種目標(biāo)，在進(jìn)行規(guī)避路徑規(guī)劃算法設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮目標(biāo)特性，充分利用全局、局部感知信息，實(shí)現(xiàn)規(guī)避效能的最大化。

5 總結(jié)與展望

無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避技術(shù)是復(fù)雜和系統(tǒng)的工程，涉及到政策標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則制定、飛行控制、航路規(guī)劃、傳感器技術(shù)等多個(gè)層面。為保證不同類(lèi)型的無(wú)人機(jī)能夠在空域有條不紊的執(zhí)行任務(wù)，感知與規(guī)避技術(shù)是未來(lái)無(wú)人機(jī)空域飛行和應(yīng)用的一項(xiàng)核心保障技術(shù)，其研究應(yīng)與現(xiàn)有的空域體系協(xié)同發(fā)展，互相促進(jìn)。

表5 常見(jiàn)的局部路徑規(guī)劃算法Table 5 Common local path planning algorithm

（1）盡快完善無(wú)人機(jī)相關(guān)的航空法規(guī)和相關(guān)政策，為SAA技術(shù)的研究提供導(dǎo)向性參考；對(duì)無(wú)人機(jī)飛行空域進(jìn)行合理的空域定義及分配、完善空域飛行規(guī)則與制度，保證同一類(lèi)型的無(wú)人機(jī)都能夠遵守同一的規(guī)則飛行；在民用領(lǐng)域建立無(wú)人機(jī)的空域管理辦法以及空管流程，并對(duì)無(wú)人機(jī)操作手進(jìn)行規(guī)范性的培訓(xùn)及考核。

（2）以相關(guān)法規(guī)、政策為主要功能和技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行SAA系統(tǒng)設(shè)計(jì)和算法研究，并完成系統(tǒng)測(cè)試；設(shè)計(jì)并制定無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)的SAA系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范的性能評(píng)估。

（3）根據(jù)SAA相關(guān)的測(cè)試結(jié)果和技術(shù)分析，完成SAA系統(tǒng)和技術(shù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性文件，制定無(wú)人機(jī)空域通行規(guī)則。

同時(shí)，無(wú)人機(jī)作為一類(lèi)自主移動(dòng)機(jī)器人， 感知與規(guī)避能力也是無(wú)人機(jī)自主化、智能化的一個(gè)必要能力，隨著應(yīng)用的進(jìn)一步擴(kuò)展，空域的“擁擠”成為亟待解決的問(wèn)題。與此同時(shí)，無(wú)人機(jī)碰撞事故對(duì)人民生活及財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。提高無(wú)人機(jī)感知與規(guī)避能力是確保無(wú)人機(jī)自主安全航行的必要條件，更是無(wú)人機(jī)向智能化邁進(jìn)的保障和基礎(chǔ)。