科技日报记者 王延斌 通讯员 苏玉娜

　　近日，在山东胜利油田油区护卫中心，飞手贾承斌坐到电脑前，轻点鼠标，操纵室外无人机群升空。在该油田复杂的电磁环境和地理地形中，无人机群对输油管道、钻井平台进行全天候、全方位巡检，精准识别管道泄漏、设备异常等隐患。贾承斌说，相比传统人工巡检，无人机的巡检效率提升了3倍以上。

　　这套无人机巡检系统由山东航空学院（以下简称“山航院”）科研团队攻关研制。它并非仅能完成管线设备日常巡查，还集成陌生无人机侦测预警、违规飞行器精准反制等多重功能，整套落地应用依托的核心技术为无人机群电磁预警及反制技术。

　　多维数据联动重塑环境感知体系

　　“无人机作为低空经济的核心载体，在低空制造、飞行、保障及综合服务中发挥着关键作用。”山航院教授、无人机群智能协同团队负责人孙永志说，在城市楼宇、丘陵山地等复杂环境中，无人机常陷入“看不准、联不上、协不了”的困境，成为制约行业发展的痛点。

　　“无人机低空作业，最怕的就是复杂电磁环境和地形遮挡。前几年做油田巡检测试时，无人机飞进丘陵地带，瞬间就成了‘睁眼瞎’，通信中断、感知失灵，连自身位置都定位不准。”山航院教授、无人机群智能协同团队成员陈立刚介绍，为此，他们将低空复杂环境下的智能感知技术作为首要攻坚方向。彼时，国内无人机低空感知多依赖单一视觉或雷达技术，面对建筑物遮挡、电磁波多路径叠加等情况，无人机极易出现信号失真，而群体协同技术也多停留在简单编队飞行，难以应对多任务复杂需求。

　　为了让无人机在强电磁干扰下“看得见、看得清、看得全”，团队泡在实验室和测试现场反复调试电磁感知算法，在十余种复杂场景中开展了上万次试飞。

　　“就像十人同时高声喊话，你根本听不清哪句话是有用的。”山航院无人机群智能协同团队研发骨干曹军以此比喻，道出了无人机面临的电磁信号叠加难题。天空中分布着众多电磁波，这些信号混在一起、互相叠加，致使无人机难以甄别真实目标。

　　针对上述难题，他们创新设计出多源融合感知模块，将雷达、视觉、电磁监测等数据实时联动分析，剔除干扰信号。陈立刚说，以往雷达、摄像头、电磁探测器各看各的，数据互不“说话”。但现在多源融合感知模块让它们“互相校对”。

　　“这好比雷达看到一个物体，视觉摄像头看到形状，电磁监测看它有没有发出信号，三者互相验证，是真目标就保留，是假信号就删除。”陈立刚说。

　　无人机飞行时，还会遇到大山、高楼、树林等起伏地形，出现雷达照不到、摄像头被挡的情况，从而出现感知盲区。团队自研自适应地形动态感知策略，可让无人机自主研判地形，灵活调整探测方式。除此之外，无人机还可根据环境变化自动切换感知模式。曹军解释道，该模式如同人们出门时，白天选择用眼睛看，即视觉模式；当夜幕降临时，选择打开手电筒；而到了大雾天，则选择依靠耳朵听。

　　自主智能协同赋能无人机群作业

　　曹军介绍，团队研发的核心技术分为两类：一类是无人机复杂环境智能感知技术；第二类则是无人机群智能协同技术。这类技术旨在为我方无人机提供主动的安全防护与反制手段。

　　他解释，要在复杂的低空环境中有效应对各类突发威胁，面临两大难点。第一是如何精准捕捉“低、小、慢”的非合作目标。第二是如何快速研判对方无人机群的行动意图与任务分工。为此，团队给无人机群装上了“协同智能大脑”，使其能在极短时间内识别并判定对方的行为属性，进而采取针对性的技术手段，实施分门别类的精准反制与妥善处置。

　　“单架无人机的能力有限，真正的低空作业需要一群无人机的‘集体智慧’。”曹军表示，在攻克智能感知难题后，该团队又将目光投向无人机群智能协同技术的突破。他们打破常规地面集中控制的模式，研发出国内领先的多任务自主智能协同技术，让无人机群摆脱“中心化”指挥的束缚，实现自主感知、自主定位、自主协同的一体化作业。以能源巡检为例，部分无人机负责高空全景监测，部分负责低空细节排查，还有部分承担应急预警，各节点自主联动、高效配合，使作业效率提升超60%。

　　从研发之初，该团队便与胜利油田、浪潮集团等龙头企业深度合作。如今，这项技术正成为低空经济发展的重要支撑，在物流配送、应急救援、城市治理等更多场景中加速落地。