美空軍推進未來無人機集群作戰能力形成

據美軍事與航空電子網2019年5月21日報道，紐約州羅馬空軍研究實驗室信息局宣布與智能自動化公司簽訂了用于自主集群彈性網絡(DPAA-SEA)項目的分布式相控陣天線系統合同。

美空軍正在要求智能自動化工程師設計和構造低成本的分布式波束形成能力，并配備大量的全向天線，以實現無人機編隊之間的集群行為和協同。智能自動化系統將使用全向無線電系統進行協同，形成一個具有分布式單元的偽相控陣，使全向天線能夠在更遠的范圍內引導其信號。

這項工作于2017年底啟動，是空軍研究實驗室自主集群彈性戰術網絡項目的一部分，旨在開發成本低廉的技術，用戰術波束成形技術為未來自主集群應用組網，這將與當前應用的信息交換要求大不相同。

該項目尋求新的通信能力，以便在激烈競爭的環境中實現智能體之間的協同，而現有的軍事和商業網絡協議無法實現這一點。此外，該項目為未來基于群的自主無人機任務尋求新的聯網模式，以及為無人機群聯網提供現有的點對點數據鏈路的新技術，其中包括分布式波束形成技術。

智能自動化公司將采取下列措施解決問題，以使集群無人機能夠在通信時執行協作分布式波束成形：

1)盡管存在相應的多普勒效應、不完善的PPLI和外部參考源(如GPS)不可用狀況，整個集群應可精確載波/時間同步；

2)可有效(具有可擴展性)地向任意位置的節點分配傳輸權重，以便于達到預期的波束模式屬性要求(如旁瓣側漏最小、窄波束帶寬等)；

3)可有效地向集群參與者傳輸數據和控制消息；

4)可通過波束成形、參與控制或其他技術，處理時間延遲問題。

智能自動化公司研究人員將使用自適應插值、瞬時頻率估計、允許軌跡識別以及感知和回避控制，在信號處理中考慮來自機載傳感器和鄰近信號的自我感知動作。公司還將考慮情景感知推斷，如基于集群協議的鄰近預測動作，并將整合來自機載光學傳感器、慣性測量單元(IMUS)和雷達的信息。智能自動化專家還將展示群組網技術，使用低成本的I類和II類無人機來展示分布式波束形成技術的優勢。