驅(qū)動(dòng)中國(guó)2024年5月7日消息，在自然界中，螢火蟲以其尾部的閃光進(jìn)行溝通，傳達(dá)識(shí)別、警戒和導(dǎo)航等關(guān)鍵信息。這種獨(dú)特的生物發(fā)光現(xiàn)象不僅美麗迷人，還蘊(yùn)含著高效的通信機(jī)制。近日，西北工業(yè)大學(xué)光電與智能研究院的科研團(tuán)隊(duì)受到這一自然現(xiàn)象的啟發(fā)，研究出一種全新的無人機(jī)集群通信方法，該方法能夠在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定信息傳遞，為無人機(jī)技術(shù)發(fā)展帶來新的突破。

                                         來自西北工業(yè)大學(xué)官方微博

該研究項(xiàng)目由李學(xué)龍教授領(lǐng)導(dǎo)，他們通過模擬螢火蟲的發(fā)光交流方式，利用先進(jìn)的光通信技術(shù)和智能信息處理手段，成功實(shí)現(xiàn)了類似于螢火蟲閃爍交流的短距離信息傳遞系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過無人機(jī)搭載的照明設(shè)備發(fā)出特定光信號(hào)，并通過其他無人機(jī)上的光電傳感器接收和分析這些信號(hào)，從而完成基于光鏈路的協(xié)同飛行操作。

由于光信號(hào)不受電磁環(huán)境的影響，因此與傳統(tǒng)無線電通信相比，光通信具有很強(qiáng)的抗干擾能力，且發(fā)射功率低，幾乎不產(chǎn)生熱量，非常適合能量受限的小型無人機(jī)使用。此外，研究團(tuán)隊(duì)還為仿“螢火蟲”通信無人機(jī)配備了一系列高級(jí)智能算法和技術(shù)，確保了無人機(jī)集群的智能化水平和穩(wěn)定性能。

為了解決環(huán)境光照對(duì)光通信性能的影響，團(tuán)隊(duì)采用了紫外/可見雙通道LED光源，并提出了高冗余糾錯(cuò)編碼技術(shù)，提高了信息傳遞的可靠性。同時(shí)，針對(duì)無人機(jī)飛行過程中位置多變導(dǎo)致光信號(hào)傳遞角度不斷變化的問題，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了多角度波束發(fā)散技術(shù)，顯著降低了通信中斷的風(fēng)險(xiǎn)，提升了信息傳遞的穩(wěn)定性。

據(jù)西北工業(yè)大學(xué)介紹，仿“螢火蟲”通信無人機(jī)的研究是對(duì)現(xiàn)有無線電通信方式的一種補(bǔ)充，也是對(duì)未來無人機(jī)集群通信技術(shù)的一次重要探索。未來，研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)深入研究該通信方式的傳輸距離、速率、穩(wěn)定性以及適應(yīng)不同環(huán)境的能力，并計(jì)劃將該技術(shù)應(yīng)用于以“低空經(jīng)濟(jì)”為代表的臨地安防等多個(gè)實(shí)際場(chǎng)景中。

總結(jié)而言，西北工業(yè)大學(xué)光電與智能研究院的研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)自然界螢火蟲通信機(jī)制的模仿和創(chuàng)新應(yīng)用，為無人機(jī)集群通信提供了新的思路和解決方案，這不僅推動(dòng)了無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也為未來的無線通信技術(shù)提供了可能的新方向。