人民網西安5月7日電（記者李志強）螢火虫尾部的點點閃光，是它們加密溝通的方式，獨特的發光模式和頻率，使螢火虫可以傳達辨別同類、警戒危險、指引方向等信號。通過模仿螢火虫的這種交流方式，西北工業大學李學龍教授團隊利用光通信和智能信息處理等技術，實現了電磁干擾下無人機間的信息傳遞，使無人機集群突破更多嚴苛條件限制，可以順利地完成工作任務。

近年來，無人機集群在飛行表演、快遞物流、精准農業、城市交通等領域均得到廣泛應用，通過感知交互、信息傳遞和協同工作，無人機集群能夠“通力合作”，達到“1+1>2”的工作效果。

仿“螢火虫”通信無人機信息交互過程。西北工業大學供圖

要想實現高效協同工作，集群中的無人機需要密切“溝通交流”，然而目前無人機集群主要依靠無線電通信，電磁特征明顯，容易被外界識別，也易受電磁環境影響。為了破解電磁干擾難題，研究團隊以螢火虫通過閃光傳遞信息的方式為靈感，提出仿“螢火虫”通信無人機方案，為無人機集群發展提供了創新解決思路：通過無人機上的照明設備發出光信號，並在另一架無人機利用光電傳感器捕獲光信號、進行智能分析，實現像螢火虫閃爍交流一樣的短距離信息傳遞，完成無人機間基於光鏈路的協同飛行。

由於光信號的傳輸不受電磁環境的影響，不會產生互調和互擾，抗干擾能力強。此外，其發射功率較低，也幾乎不產生熱量，適合承載於能量受限的小型無人機。

仿“螢火虫”通信無人機外場試驗。西北工業大學供圖

同時，研究團隊經過大量研究論証過程，還為仿“螢火虫”通信無人機“裝備”了多項先進智能算法及技術，充分確保了無人機集群的智能化和穩定性。

——無人機搭載團隊自研的快速動態目標智能追蹤算法，通過捷聯無人機雲台相機和通信發射光源，使發射光源能夠精准捕獲待通信目標，並緊隨目標轉動。相機所向，光束跟隨。

——為了克服環境光照對光通信鏈路性能的影響，研究團隊採用了紫外/可見雙通道LED光源，並提出了一種高冗余糾錯編碼技術，使通信光源更容易與環境光源區分，提升了無人機間信息傳遞的可靠性。

——無人機飛行過程中位置靈活多變，因而光線傳遞的角度也在不斷發生變化，這很有可能影響光信號通信的質量。為解決此問題，研究團隊提出了多角度波束發散的鏈路性能增強技術，顯著降低了鏈路中斷的機率，提升無人機間信息傳遞的穩定性。

據介紹，仿“螢火虫”通信無人機是在無人機集群普遍採用無線電進行通信交流背景下的一種全新嘗試和發展。未來，研究團隊將繼續在仿“螢火虫”通信無人機通信距離、速率、穩定性和環境適應性等方面進行深入研究，並在以“低空經濟”為代表的臨地安防場景中開展廣泛應用。

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