海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)構(gòu)建策略與技術(shù)架構(gòu)研究目錄文檔概覽．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1研究背景與意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31.3研究目標(biāo)與內(nèi)容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71.4論文結(jié)構(gòu)安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10聯(lián)合自主機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念與框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.1協(xié)同作戰(zhàn)理論分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．132.2系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．152.3平臺(tái)構(gòu)成與集成方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．172.4任務(wù)分配與編隊(duì)控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18核心技術(shù)研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．203.1導(dǎo)航與定位技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．203.2通信與信息保障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．263.3感知與識(shí)別技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．273.4自主決策與控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．303.5能量管理與續(xù)航保障．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．323.5.1動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．343.5.2能量回收技術(shù)研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．373.5.3續(xù)航能力評(píng)估與預(yù)測(cè)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試驗(yàn)證．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．434.1關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．434.2系統(tǒng)集成與測(cè)試．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．454.3性能評(píng)估與分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)與展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．525.1技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．525.2應(yīng)用場(chǎng)景拓展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．535.3存在問(wèn)題與挑戰(zhàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．551.文檔概覽1.1研究背景與意義在信息化與自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，軍事領(lǐng)域面臨前所未有的變革挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)意義上依靠人力戰(zhàn)場(chǎng)的模式逐漸退出歷史舞臺(tái)，新型作戰(zhàn)系統(tǒng)的構(gòu)建成為國(guó)防建設(shè)的重要課題。其中無(wú)人系統(tǒng)因其隱蔽性強(qiáng)、生存能力佳和傷亡低廉等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代軍事領(lǐng)域的關(guān)鍵力量。無(wú)人系統(tǒng)主要包括空中無(wú)人駕駛飛行器（UAV）、地面無(wú)人地面車輛（UGV）以及海上無(wú)人水面、水下航行器（USV/UUV）等構(gòu)成。當(dāng)前，單種無(wú)人系統(tǒng)雖然在某些軍事任務(wù)中展現(xiàn)出極高的效能，但單一作戰(zhàn)能力有限。因此實(shí)現(xiàn)跨域協(xié)同作戰(zhàn)，構(gòu)建集“海、陸、空”于一體的協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)平臺(tái)，成為提高戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)感知能力、作戰(zhàn)機(jī)動(dòng)性和打擊力的重要手段。表的列出與前述相類似信息，借以強(qiáng)化概念銜接與內(nèi)容銜接的平滑性。術(shù)語(yǔ)與要素定義與解釋無(wú)人系統(tǒng)（UnmannedSystems）無(wú)需人為駕駛或操控的自動(dòng)化智能系統(tǒng)有人/無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同（CombinedHuman/UnmannedSystems）通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)人員與無(wú)人設(shè)備的互補(bǔ)協(xié)同作用研究背景方面看，近年來(lái)的技術(shù)突破支持了復(fù)雜無(wú)人系統(tǒng)平臺(tái)之間的互操作、通信和協(xié)調(diào)能力的提升。例如，無(wú)人機(jī)與無(wú)人車之間的通信鏈接技術(shù)已顯著提高，相似的技術(shù)進(jìn)展也適用于艦船、水下無(wú)人及地面車輛的互聯(lián)互通。在信息技術(shù)的支撐下，無(wú)人系統(tǒng)之間可以進(jìn)行更精細(xì)化的協(xié)調(diào)與協(xié)同作戰(zhàn)，而不僅僅局限于單一部署模式。研究意義方面，構(gòu)建海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)，不僅能優(yōu)化作戰(zhàn)指揮流程、提升信息聯(lián)絡(luò)效率、地理空間情報(bào)收集與快速反應(yīng)能力，還能在教育、訓(xùn)練等方面有廣泛的實(shí)際應(yīng)用，增強(qiáng)軍事人員的技能水平與實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)這些研究與技術(shù)進(jìn)步，軍隊(duì)能更有效地完成多樣化、實(shí)際化的任務(wù)，并在未來(lái)可能的安全威脅中以及在諸如人道主義援助、災(zāi)害響應(yīng)等非傳統(tǒng)軍事領(lǐng)域中的角色日益重要。海陸空一體化協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)研究對(duì)于國(guó)防戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)變和未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)的信息化轉(zhuǎn)型具有重要而深遠(yuǎn)的意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著人工智能、5G通信、邊緣計(jì)算與自主協(xié)同控制技術(shù)的快速發(fā)展，海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)（Sea-Land-AirCollaborativeUnmannedSystems,SLACUS）已成為智能無(wú)人系統(tǒng)領(lǐng)域的前沿研究方向。國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)與工業(yè)界紛紛投入資源，圍繞體系架構(gòu)、多域協(xié)同、通信組網(wǎng)、任務(wù)分配與自主決策等關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)深入探索。（1）國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外在SLACUS領(lǐng)域的研究起步較早，以美國(guó)、歐盟及以色列為代表，形成了以“體系化協(xié)同”為核心的技術(shù)路線。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）主導(dǎo)的“進(jìn)攻性蜂群使能戰(zhàn)術(shù)”（OFFSET）項(xiàng)目，首次實(shí)現(xiàn)了超過(guò)250架無(wú)人機(jī)與無(wú)人地面車輛的異構(gòu)協(xié)同作戰(zhàn)驗(yàn)證，引入了基于博弈論的動(dòng)態(tài)任務(wù)分配機(jī)制：J其中J為綜合效益函數(shù)，N為無(wú)人平臺(tái)總數(shù)，w1歐盟“SPHERES”項(xiàng)目則聚焦于跨域通信融合，構(gòu)建了基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的異構(gòu)通信架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了海面無(wú)人艇與高空無(wú)人機(jī)在衛(wèi)星-蜂窩-Ad-hoc混合網(wǎng)絡(luò)下的低時(shí)延指令傳輸（平均延遲<150ms）。此外以色列IAI公司研發(fā)的“Skyline”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了陸基指揮節(jié)點(diǎn)對(duì)空中無(wú)人機(jī)與水下無(wú)人潛航器（UUV）的聯(lián)合控制，首次完成“偵—打—評(píng)”閉環(huán)協(xié)同。（2）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)在SLACUS領(lǐng)域近年來(lái)發(fā)展迅猛，以國(guó)防科技大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)、中國(guó)航天科技集團(tuán)等單位為代表，逐步構(gòu)建了從底層感知、中層協(xié)同到頂層決策的完整技術(shù)鏈。2021年，中科院自動(dòng)化所完成“天穹-Ⅰ”多域協(xié)同試驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)4架無(wú)人機(jī)、3臺(tái)無(wú)人車、2艘無(wú)人艇在復(fù)雜城市環(huán)境下的協(xié)同路徑規(guī)劃，響應(yīng)速度較傳統(tǒng)集中式架構(gòu)提升60%。在通信方面，北京理工大學(xué)提出了“多模態(tài)聯(lián)邦邊緣協(xié)同架構(gòu)”（MF-ECA），通過(guò)引入聯(lián)邦學(xué)習(xí)機(jī)制，在保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的前提下實(shí)現(xiàn)跨域態(tài)勢(shì)共享：Δheta其中Δheta為全局模型更新量，K為參與協(xié)同的平臺(tái)類型數(shù)，nk為第k類平臺(tái)的數(shù)據(jù)樣本量，N為總樣本量，?在標(biāo)準(zhǔn)體系方面，中國(guó)電子標(biāo)準(zhǔn)化研究院于2023年發(fā)布《海陸空無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同接口規(guī)范（試行）》，首次統(tǒng)一了異構(gòu)平臺(tái)的控制信令、數(shù)據(jù)格式與安全協(xié)議，推動(dòng)了技術(shù)由實(shí)驗(yàn)向工程化邁進(jìn)。（3）現(xiàn)有研究對(duì)比分析下表對(duì)比了國(guó)內(nèi)外典型項(xiàng)目在關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)上的差異：指標(biāo)國(guó)外典型項(xiàng)目（DARPAOFFSET/SPHERES）國(guó)內(nèi)典型系統(tǒng)（天穹-Ⅰ/MF-ECA）差距分析協(xié)同規(guī)模250+單元（異構(gòu)）9~15單元（實(shí)驗(yàn)規(guī)模）國(guó)內(nèi)在系統(tǒng)規(guī)模與復(fù)雜度上仍落后通信延遲≤150ms（跨域）≤200ms（城市場(chǎng)景）延遲控制能力接近，但穩(wěn)定性不足決策自主性基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的分布式?jīng)Q策基于規(guī)則+局部?jī)?yōu)化缺乏全局自適應(yīng)能力標(biāo)準(zhǔn)化程度NATOSTANAG4586體系支持中國(guó)行標(biāo)試行中，未形成強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)缺乏國(guó)際話語(yǔ)權(quán)任務(wù)復(fù)雜度多目標(biāo)圍剿、電子干擾、掩護(hù)突擊單一偵察與協(xié)同編隊(duì)?wèi)?yīng)用場(chǎng)景單一，實(shí)戰(zhàn)導(dǎo)向不足國(guó)外在系統(tǒng)規(guī)模、自主決策與標(biāo)準(zhǔn)化方面具備先發(fā)優(yōu)勢(shì)，而國(guó)內(nèi)在通信融合與算法創(chuàng)新方面已實(shí)現(xiàn)局部突破。當(dāng)前研究仍普遍存在三大瓶頸：（1）異構(gòu)平臺(tái)間語(yǔ)義對(duì)齊困難；（2）動(dòng)態(tài)環(huán)境下協(xié)同穩(wěn)定性差；（3）缺乏統(tǒng)一的系統(tǒng)級(jí)技術(shù)架構(gòu)。因此構(gòu)建一套面向?qū)崙?zhàn)需求、支持動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、具備自適應(yīng)協(xié)同能力的SLACUS技術(shù)架構(gòu)，已成為本領(lǐng)域亟需突破的關(guān)鍵課題。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容（1）研究目標(biāo)本節(jié)將明確“海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)構(gòu)建策略與技術(shù)架構(gòu)研究”項(xiàng)目的具體研究目標(biāo)，包括以下幾個(gè)方面：深化理解海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的概念與作用：通過(guò)深入研究，明確海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的定義、組成要素及其在現(xiàn)代軍事、商業(yè)和科研等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。探索海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：系統(tǒng)分析海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點(diǎn)，包括通信技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、控制技術(shù)、感知技術(shù)等，為后續(xù)技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)提供理論支持。構(gòu)建高效的海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)架構(gòu)：基于現(xiàn)有研究成果，設(shè)計(jì)出適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景的海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)架構(gòu)，提高系統(tǒng)的整體性能和可靠性。評(píng)估與優(yōu)化海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的性能：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真等方法，評(píng)估海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能、通信效率和資源利用率等關(guān)鍵性能指標(biāo)，為系統(tǒng)優(yōu)化提供依據(jù)。推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用：促進(jìn)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展，為相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用推廣提供理論支撐和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。（2）研究?jī)?nèi)容為了實(shí)現(xiàn)上述研究目標(biāo)，本項(xiàng)目將重點(diǎn)開(kāi)展以下方面的研究工作：海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)框架與理論基礎(chǔ)研究：建立海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的整體框架，探討其工作原理和性能優(yōu)化路徑。關(guān)鍵技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)：針對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，提高系統(tǒng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的硬件和軟件平臺(tái)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。系統(tǒng)集成與測(cè)試：將海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行集成，進(jìn)行系統(tǒng)的功能測(cè)試和性能評(píng)估。應(yīng)用案例分析與評(píng)估：挑選典型應(yīng)用場(chǎng)景，研究海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用效果和存在的問(wèn)題，為系統(tǒng)改進(jìn)提供反饋。?表格示例通過(guò)以上研究?jī)?nèi)容，本項(xiàng)目旨在為海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的構(gòu)建提供理論支持和技術(shù)保障，推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用。1.4論文結(jié)構(gòu)安排為了系統(tǒng)、深入地研究海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的構(gòu)建策略與技術(shù)架構(gòu)，本論文共分為七個(gè)章節(jié)，具體結(jié)構(gòu)安排如下表所示：章節(jié)編號(hào)章節(jié)標(biāo)題主要內(nèi)容概述第一章緒論介紹研究背景、意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、研究?jī)?nèi)容、研究方法以及論文結(jié)構(gòu)安排。第二章相關(guān)理論與技術(shù)基礎(chǔ)闡述海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的相關(guān)理論，包括協(xié)同控制理論、任務(wù)規(guī)劃理論、communication理論和編隊(duì)飛理論等。第三章海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)構(gòu)建策略分析海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的構(gòu)建策略，包括系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、任務(wù)分配策略、資源調(diào)度策略等。第四章海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)，包括硬件架構(gòu)、軟件架構(gòu)、通信架構(gòu)以及數(shù)據(jù)融合架構(gòu)等。第五章關(guān)鍵技術(shù)研究研究海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，包括目標(biāo)識(shí)別技術(shù)、路徑規(guī)劃技術(shù)、協(xié)同控制技術(shù)、通信技術(shù)以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)等。第六章仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)所提出的構(gòu)建策略和技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，主要包括仿真平臺(tái)搭建、仿真場(chǎng)景設(shè)計(jì)、仿真結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。第七章總結(jié)與展望總結(jié)全文的研究工作，分析研究的不足之處，并對(duì)未來(lái)研究方向進(jìn)行展望。此外本論文還包含參考文獻(xiàn)、致謝等部分。在具體研究過(guò)程中，本論文將首先對(duì)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的相關(guān)理論和技術(shù)進(jìn)行深入研究(第二章)，然后分析構(gòu)建策略(第三章)，并在第四章中設(shè)計(jì)詳細(xì)的技術(shù)架構(gòu)。第七章將重點(diǎn)進(jìn)行仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證(第六章)，并對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)與展望。本論文的研究框架可以用如下公式表示：ext海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)其中構(gòu)建策略和技術(shù)架構(gòu)是論文研究的重點(diǎn)，關(guān)鍵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)構(gòu)建策略和技術(shù)架構(gòu)的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)這三方面的深入研究，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的有效構(gòu)建和高效協(xié)同控制。2.聯(lián)合自主機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念與框架2.1協(xié)同作戰(zhàn)理論分析協(xié)同作戰(zhàn)是現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)的重要方式，旨在通過(guò)多平臺(tái)、多系統(tǒng)、多功能的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)多兵種、多任務(wù)、多目標(biāo)的高效協(xié)同。其核心在于如何有效地指揮控制、情報(bào)信息融合、打擊效果評(píng)估以及協(xié)調(diào)各單位之間的行動(dòng)。構(gòu)建海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人戰(zhàn)領(lǐng)域協(xié)同作戰(zhàn)的關(guān)鍵步驟，可以顯著提升部隊(duì)的攻擊能力、防御能力和反應(yīng)能力。?無(wú)人系統(tǒng)作戰(zhàn)能力分析海陸空無(wú)人系統(tǒng)各自具備獨(dú)特的作戰(zhàn)能力：海上的無(wú)人系統(tǒng)：如無(wú)人潛航器以及無(wú)人水面艇，通過(guò)搭載聲吶、相機(jī)、電子戰(zhàn)設(shè)備等傳感器，可在相對(duì)隱蔽的水下空間執(zhí)行偵察、巡邏和打擊任務(wù)。陸上的無(wú)人系統(tǒng)：比如無(wú)人地面車輛、無(wú)人機(jī)以及地面機(jī)器人，能夠攜帶重型設(shè)備、執(zhí)行排彈、搬運(yùn)物資等任務(wù)，甚至在復(fù)雜地形中執(zhí)行偵察和戰(zhàn)斗任務(wù)?？罩械臒o(wú)人系統(tǒng)：包括高空氣球、無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)等，這些平臺(tái)具有長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)飛行能力，能監(jiān)視大范圍區(qū)域并為地面和海上無(wú)人系統(tǒng)提供空中支援。為提升整體作戰(zhàn)效率，應(yīng)對(duì)多變戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)不僅要具備獨(dú)立作戰(zhàn)能力，還要能實(shí)現(xiàn)信息共享、任務(wù)分配、態(tài)勢(shì)感知等多層面的協(xié)同。?協(xié)同作戰(zhàn)策略分析協(xié)同作戰(zhàn)策略的制定需要考慮以下幾個(gè)方面：情報(bào)融合：建立統(tǒng)一的情報(bào)融合平臺(tái)，集成海陸空各無(wú)人系統(tǒng)獲取的情報(bào)資源，繪制全面、準(zhǔn)確的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)內(nèi)容。指揮控制：構(gòu)建一體化指揮控制系統(tǒng)，確保無(wú)人系統(tǒng)能夠接受來(lái)自中央指揮所的多方向、實(shí)時(shí)指揮。作戰(zhàn)任務(wù)分配：基于不同無(wú)人系統(tǒng)的能力和特性進(jìn)行任務(wù)分割，并在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)分配，優(yōu)化資源使用。協(xié)同打擊與防御：采用集中指揮與分散作戰(zhàn)相結(jié)合的模式，使無(wú)人系統(tǒng)能夠在必要時(shí)實(shí)施協(xié)同打擊，提高對(duì)敵方目標(biāo)的打擊效率，同時(shí)強(qiáng)化協(xié)同防御，構(gòu)建多層次的防御體系。通信與數(shù)據(jù)鏈保障：實(shí)現(xiàn)海陸空信息網(wǎng)絡(luò)的全連通，確保各無(wú)人系統(tǒng)及其與中央指揮所、友鄰部隊(duì)之間通信鏈路的暢通和數(shù)據(jù)交換的安全可靠。研究和制定協(xié)同作戰(zhàn)策略，結(jié)合實(shí)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，能夠顯著提高無(wú)人系統(tǒng)的戰(zhàn)斗效能和協(xié)同作戰(zhàn)的整體水平。?協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)架構(gòu)包括指揮控制中心、數(shù)據(jù)鏈通訊系統(tǒng)、情報(bào)融合系統(tǒng)、任務(wù)管理系統(tǒng)等多個(gè)模塊，通過(guò)這些模塊的緊密協(xié)作，實(shí)現(xiàn)信息流通和任務(wù)執(zhí)行的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。指揮控制中心：作為整個(gè)作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)的核心，該中心負(fù)責(zé)信息融合、任務(wù)下達(dá)、緊急情況判斷與處理等關(guān)鍵職責(zé)。數(shù)據(jù)鏈通訊系統(tǒng)：負(fù)責(zé)構(gòu)建海陸空各無(wú)人系統(tǒng)之間的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、安全地傳遞。情報(bào)融合系統(tǒng)：通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)處理及融合算法，整合來(lái)自不同無(wú)人系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情報(bào)信息，形成立體化的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)內(nèi)容。任務(wù)管理系統(tǒng)：負(fù)責(zé)接收、分析、規(guī)劃和調(diào)度無(wú)人系統(tǒng)執(zhí)行的各種作戰(zhàn)任務(wù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)視任務(wù)進(jìn)展情況。在設(shè)計(jì)協(xié)同作戰(zhàn)技術(shù)架構(gòu)時(shí)，需考慮信息流動(dòng)質(zhì)量、系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、交互的可操作性以及整體的安全性。通過(guò)合理的架構(gòu)布局和先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，可以有效提升海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。2.2系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)采用“三層兩域一中心”的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)模塊化、松耦合的設(shè)計(jì)原則實(shí)現(xiàn)多域異構(gòu)平臺(tái)的高效協(xié)同。系統(tǒng)由感知層、通信層與決策執(zhí)行層構(gòu)成，各層間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，確保系統(tǒng)可擴(kuò)展性與魯棒性。其中“兩域”指海陸空多域異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合，“一中心”指分布式協(xié)同決策中心，支持動(dòng)態(tài)任務(wù)分配與資源優(yōu)化調(diào)度。感知層依托海洋無(wú)人艇（AUV/USV）、陸地?zé)o人車（UGV）、空中無(wú)人機(jī)（UAV）等異構(gòu)平臺(tái)，搭載多模態(tài)傳感器陣列（光學(xué)、雷達(dá)、聲吶等），完成全域環(huán)境感知與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集；通信層采用“星-地-?！币惑w化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，整合衛(wèi)星通信、5G/6G、Mesh自組網(wǎng)及水聲通信技術(shù)，構(gòu)建低時(shí)延、高可靠的信息傳輸通道；決策執(zhí)行層通過(guò)分布式任務(wù)規(guī)劃與強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)跨域協(xié)同控制與精準(zhǔn)執(zhí)行，同時(shí)依托云邊協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與知識(shí)推理。【表】系統(tǒng)總體架構(gòu)各層功能分解層次關(guān)鍵組件功能描述技術(shù)支撐感知層AUV/USV、UGV、UAV、多模態(tài)傳感器陣列多域環(huán)境感知與數(shù)據(jù)采集高精度定位、多傳感器融合、SLAM技術(shù)通信層衛(wèi)星通信節(jié)點(diǎn)、5G基站、Mesh路由器、水聲調(diào)制解調(diào)器異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合與QoS保障SDN/NFV、時(shí)隙分配算法、信道編碼數(shù)據(jù)層邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)、云邊協(xié)同平臺(tái)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合與特征提取數(shù)據(jù)清洗、知識(shí)內(nèi)容譜構(gòu)建、實(shí)時(shí)流處理決策層分布式任務(wù)規(guī)劃模塊、多智能體強(qiáng)化學(xué)習(xí)引擎任務(wù)分配、路徑優(yōu)化、動(dòng)態(tài)資源調(diào)度多Agent博弈論、凸優(yōu)化模型、Lyapunov穩(wěn)定性分析應(yīng)用層搜索救援、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事偵察場(chǎng)景模塊面向具體場(chǎng)景的任務(wù)執(zhí)行微服務(wù)架構(gòu)、容器化部署、API網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)協(xié)同機(jī)制基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)總線（UnifiedDataBus,UDB）實(shí)現(xiàn)跨域信息共享，其數(shù)據(jù)傳輸效率模型可表示為：D其中Dij表示節(jié)點(diǎn)i與j間的有效數(shù)據(jù)傳輸量，Sij為原始數(shù)據(jù)規(guī)模，Tij為傳輸時(shí)延，αhet其中hetaglobal為全局模型參數(shù)，Di為第i2.3平臺(tái)構(gòu)成與集成方案?平臺(tái)總體架構(gòu)本文提出了一種集海陸空的協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“無(wú)人系統(tǒng)平臺(tái)”），其架構(gòu)設(shè)計(jì)基于分層結(jié)構(gòu)，主要包括感知層、決策層和執(zhí)行層三大部分。如內(nèi)容所示，各層次的功能劃分明確，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的高效協(xié)同與集成。層次功能描述感知層負(fù)責(zé)對(duì)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)感知與數(shù)據(jù)采集，包括海洋、陸地和空中的傳感器網(wǎng)絡(luò)。決策層根據(jù)感知數(shù)據(jù)進(jìn)行智能決策與規(guī)劃，包括任務(wù)分配、路徑規(guī)劃和協(xié)同控制。執(zhí)行層執(zhí)行決策并完成實(shí)際任務(wù)，包括執(zhí)行器控制、通信協(xié)議處理和狀態(tài)反饋。?平臺(tái)構(gòu)成關(guān)鍵模塊無(wú)人系統(tǒng)平臺(tái)由多個(gè)關(guān)鍵模塊組成，包括：傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊：負(fù)責(zé)海洋、陸地和空中環(huán)境的實(shí)時(shí)感知與數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)融合模塊：對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空、語(yǔ)義等方面的融合。任務(wù)規(guī)劃模塊：基于環(huán)境數(shù)據(jù)生成最優(yōu)任務(wù)路徑。協(xié)同控制模塊：實(shí)現(xiàn)多無(wú)人系統(tǒng)的協(xié)同工作。通信協(xié)議模塊：支持多種通信方式，包括無(wú)線電、光纖通信和衛(wèi)星通信。技術(shù)架構(gòu)平臺(tái)采用分層架構(gòu)，各層次的功能劃分如下：感知層：由海洋、陸地和空中傳感器組成，數(shù)據(jù)通過(guò)中樞平臺(tái)匯總。決策層：包含任務(wù)規(guī)劃、路徑優(yōu)化和協(xié)同控制算法。執(zhí)行層：由執(zhí)行器、通信設(shè)備和反饋模塊組成。?平臺(tái)集成方案集成方法數(shù)據(jù)融合：采用時(shí)間戳標(biāo)記、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)。通信協(xié)議：支持TCP/IP、OFDMA等協(xié)議，確保不同設(shè)備間的高效通信。標(biāo)準(zhǔn)化接口：定義統(tǒng)一接口，支持外部設(shè)備的無(wú)縫集成。技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)化：遵循國(guó)際或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保平臺(tái)的兼容性和可擴(kuò)展性。容錯(cuò)技術(shù)：支持故障檢測(cè)與恢復(fù)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。邊緣計(jì)算：在感知層或執(zhí)行層部署邊緣計(jì)算，減少數(shù)據(jù)傳輸延遲。?平臺(tái)應(yīng)用場(chǎng)景該平臺(tái)可應(yīng)用于以下場(chǎng)景：應(yīng)急救援：如海上搜救、災(zāi)區(qū)救援。海洋監(jiān)測(cè)：如海洋污染監(jiān)測(cè)、海洋生態(tài)保護(hù)。智能化管理：如智能交通、智慧城市管理等。通過(guò)上述構(gòu)成與集成方案，平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)海陸空協(xié)同，提升無(wú)人系統(tǒng)的整體性能與效率。2.4任務(wù)分配與編隊(duì)控制（1）任務(wù)分配原則在無(wú)人系統(tǒng)的應(yīng)用中，任務(wù)分配是確保系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。任務(wù)分配的原則主要包括以下幾點(diǎn)：任務(wù)相關(guān)性：確保每個(gè)無(wú)人系統(tǒng)負(fù)責(zé)的任務(wù)與其能力相匹配，避免資源浪費(fèi)和任務(wù)失敗。任務(wù)緊急性：優(yōu)先處理緊急或重要的任務(wù)，以保障系統(tǒng)的整體性能。任務(wù)復(fù)雜性：根據(jù)無(wú)人系統(tǒng)的處理能力和任務(wù)需求，合理分配任務(wù)，避免過(guò)載。系統(tǒng)安全性：在任務(wù)分配過(guò)程中，要充分考慮無(wú)人系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，確保任務(wù)執(zhí)行的可靠性。（2）任務(wù)分配算法為了實(shí)現(xiàn)高效的任務(wù)分配，可以采用以下幾種算法：貪心算法：根據(jù)任務(wù)的重要性和緊急程度，為每個(gè)無(wú)人系統(tǒng)分配當(dāng)前最優(yōu)的任務(wù)。動(dòng)態(tài)規(guī)劃：通過(guò)求解最優(yōu)子結(jié)構(gòu)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程，為每個(gè)無(wú)人系統(tǒng)分配任務(wù)，以最小化系統(tǒng)成本。遺傳算法：利用遺傳操作（選擇、變異、交叉）對(duì)任務(wù)分配方案進(jìn)行優(yōu)化，以獲得更好的分配結(jié)果。（3）編隊(duì)控制策略編隊(duì)控制是無(wú)人系統(tǒng)中多個(gè)無(wú)人單元協(xié)同工作的關(guān)鍵，編隊(duì)控制策略主要包括以下幾點(diǎn)：位置保持：通過(guò)調(diào)整無(wú)人系統(tǒng)的位置和速度，使其在編隊(duì)中保持一定的間距和相對(duì)位置。速度同步：確保所有無(wú)人系統(tǒng)具有相同的速度，以避免編隊(duì)形變和能量消耗過(guò)大。方向一致：通過(guò)調(diào)整無(wú)人系統(tǒng)的航向，使其沿預(yù)定路徑協(xié)同前進(jìn)。動(dòng)態(tài)調(diào)整：根據(jù)編隊(duì)中無(wú)人系統(tǒng)的狀態(tài)和環(huán)境變化，實(shí)時(shí)調(diào)整編隊(duì)控制策略。（4）任務(wù)分配與編隊(duì)控制的協(xié)同任務(wù)分配與編隊(duì)控制之間存在緊密的協(xié)同關(guān)系，有效的任務(wù)分配可以為編隊(duì)控制提供合理的任務(wù)分配方案，而編隊(duì)控制策略則可以確保任務(wù)按照預(yù)定的目標(biāo)和順序高效完成。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體任務(wù)需求和無(wú)人系統(tǒng)性能，設(shè)計(jì)合適的任務(wù)分配與編隊(duì)控制策略，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。以下是一個(gè)簡(jiǎn)單的表格，用于說(shuō)明任務(wù)分配與編隊(duì)控制之間的關(guān)系：任務(wù)分配編隊(duì)控制關(guān)系根據(jù)任務(wù)需求進(jìn)行分配保持位置、速度和方向一致相互影響，共同決定任務(wù)執(zhí)行效果動(dòng)態(tài)調(diào)整分配方案以適應(yīng)環(huán)境變化根據(jù)編隊(duì)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整相互影響，共同確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行通過(guò)合理設(shè)計(jì)任務(wù)分配與編隊(duì)控制策略，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人系統(tǒng)的高效協(xié)同工作，提高系統(tǒng)的整體性能。3.核心技術(shù)研究3.1導(dǎo)航與定位技術(shù)導(dǎo)航與定位技術(shù)是海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的核心基礎(chǔ)，為各類無(wú)人平臺(tái)提供精確的空間態(tài)勢(shì)感知和自主運(yùn)動(dòng)控制能力。在復(fù)雜多變的作戰(zhàn)環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)高精度、高可靠性的導(dǎo)航與定位是保障任務(wù)成功的關(guān)鍵。本節(jié)將從慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航、地磁導(dǎo)航等關(guān)鍵技術(shù)出發(fā)，探討其在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中的應(yīng)用策略與技術(shù)架構(gòu)。（1）慣性導(dǎo)航技術(shù)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（InertialNavigationSystem,INS）通過(guò)測(cè)量載體自身的加速度和角速度，積分得到位置、速度和姿態(tài)信息。其優(yōu)點(diǎn)是自主性強(qiáng)、不受外界干擾、可全天候工作。但存在累積誤差隨時(shí)間增長(zhǎng)的問(wèn)題，需要進(jìn)行校正。1.1技術(shù)原理慣性導(dǎo)航的基本原理基于牛頓運(yùn)動(dòng)定律，其數(shù)學(xué)模型可表示為：v其中：v為載體速度矢量q為載體姿態(tài)四元數(shù)ω為載體角速度矢量FgFdm為載體質(zhì)量?為四元數(shù)乘法運(yùn)算符1.2技術(shù)架構(gòu)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)通常采用三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)組成核心傳感單元，配合微處理器進(jìn)行信號(hào)處理和計(jì)算。典型架構(gòu)如內(nèi)容所示：組成模塊功能描述技術(shù)指標(biāo)傳感器單元測(cè)量加速度和角速度測(cè)量范圍：±2000°/s（陀螺儀），±10g（加速度計(jì)）信號(hào)調(diào)理電路降噪、濾波、放大噪聲水平：0.01°/√Hz（陀螺儀）慣性測(cè)量單元（IMU）整合傳感器數(shù)據(jù)尺寸：10cm×10cm×5cm中央處理單元執(zhí)行導(dǎo)航算法，計(jì)算位置姿態(tài)處理器：XilinxZynqUltraScale+校正與融合模塊衛(wèi)星導(dǎo)航或視覺(jué)數(shù)據(jù)輔助校正校正精度：優(yōu)于1m/1000s1.3應(yīng)用策略在海陸空協(xié)同中，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可采用以下策略：多冗余配置：為關(guān)鍵平臺(tái)（如無(wú)人機(jī)、無(wú)人艦船）配置雙IMU或三IMU冗余系統(tǒng)，提高可靠性。動(dòng)態(tài)標(biāo)定：實(shí)時(shí)標(biāo)定傳感器誤差參數(shù)，補(bǔ)償零偏、標(biāo)度因子等誤差。短時(shí)高精度應(yīng)用：配合衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行短時(shí)高精度定位，如導(dǎo)彈制導(dǎo)階段。（2）衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（SatelliteNavigationSystem,SNS）通過(guò)接收多顆導(dǎo)航衛(wèi)星的信號(hào)，利用載波相位、碼相位或偽距測(cè)量進(jìn)行定位。全球定位系統(tǒng)（GPS）、北斗（BDS）、格洛納斯（GLONASS）、伽利略（Galileo）等是典型代表。2.1技術(shù)原理基于三邊測(cè)量原理，任意時(shí)刻載體位置可由以下方程組確定：p其中：c為光速di為第iσi為第i2.2技術(shù)架構(gòu)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)架構(gòu)主要包括：射頻單元：接收衛(wèi)星信號(hào)基帶處理單元：解調(diào)導(dǎo)航信號(hào)，提取偽距和載波相位導(dǎo)航解算單元：實(shí)現(xiàn)定位解算（如LAMBDA算法）接口單元：輸出導(dǎo)航信息2.3應(yīng)用策略多系統(tǒng)融合：采用GPS/北斗/GLONASS多系統(tǒng)接收機(jī)，提高可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)量和定位精度。自主定位增強(qiáng)：在衛(wèi)星信號(hào)弱區(qū)域，利用慣性導(dǎo)航數(shù)據(jù)平滑定位結(jié)果。抗干擾設(shè)計(jì)：采用頻率捷變、擴(kuò)頻技術(shù)等提高抗干擾能力。（3）視覺(jué)導(dǎo)航技術(shù)視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)（VisualNavigationSystem,VNS）通過(guò)內(nèi)容像傳感器獲取環(huán)境特征，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法實(shí)現(xiàn)定位和路徑規(guī)劃。其優(yōu)勢(shì)是不依賴外部信號(hào)，適用于復(fù)雜電磁環(huán)境。3.1技術(shù)原理基于特征點(diǎn)匹配或語(yǔ)義分割的視覺(jué)導(dǎo)航算法流程如下：特征提?。禾崛?nèi)容像中的關(guān)鍵點(diǎn)（如SIFT、ORB算法）特征匹配：在不同視角下匹配特征點(diǎn)位姿估計(jì)：利用匹配點(diǎn)計(jì)算相機(jī)相對(duì)位姿3.2技術(shù)架構(gòu)典型視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)架構(gòu)：模塊名稱功能描述關(guān)鍵參數(shù)內(nèi)容像采集單元捕捉環(huán)境內(nèi)容像分辨率：1920×1080內(nèi)容像預(yù)處理模塊去噪、增強(qiáng)幀率：30fps特征提取與匹配SIFT/ORB算法匹配精度：<0.1像素位姿解算模塊PnP算法或直接法估計(jì)位姿定位精度：厘米級(jí)地內(nèi)容構(gòu)建模塊構(gòu)建SLAM地內(nèi)容地內(nèi)容容量：支持動(dòng)態(tài)環(huán)境3.3應(yīng)用策略慣導(dǎo)與視覺(jué)融合：采用擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）融合兩種數(shù)據(jù)，提高魯棒性。分層導(dǎo)航：在高層采用衛(wèi)星導(dǎo)航，低層采用視覺(jué)導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接。語(yǔ)義導(dǎo)航：結(jié)合深度學(xué)習(xí)識(shí)別導(dǎo)航目標(biāo)（如道路、障礙物），提高自主性。（4）其他導(dǎo)航技術(shù)4.1地磁導(dǎo)航地磁導(dǎo)航系統(tǒng)（GeomagneticNavigationSystem,GNS）利用地球磁場(chǎng)信息進(jìn)行定位，適用于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)不可用的場(chǎng)景。其技術(shù)架構(gòu)主要包括：地磁傳感器：測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度和方向磁場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)：存儲(chǔ)全球地磁場(chǎng)模型航位推算模塊：根據(jù)磁場(chǎng)變化推算位置4.2水聲導(dǎo)航水聲導(dǎo)航系統(tǒng)（AcousticNavigationSystem,ANS）通過(guò)聲波通信和測(cè)量實(shí)現(xiàn)定位，主要用于潛艇和水面艦船。其技術(shù)特點(diǎn)包括：傳輸距離遠(yuǎn)（可達(dá)數(shù)百公里）抗干擾能力強(qiáng)測(cè)距精度可達(dá)厘米級(jí)4.3慣性/衛(wèi)星/視覺(jué)融合導(dǎo)航在海陸空協(xié)同中，多傳感器融合導(dǎo)航是實(shí)現(xiàn)全域高精度定位的關(guān)鍵技術(shù)。典型融合架構(gòu)采用擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）或無(wú)跡卡爾曼濾波（UKF），其狀態(tài)方程為：x其中：x為狀態(tài)向量（位置、速度、姿態(tài)等）u為控制輸入w,f,通過(guò)融合不同傳感器的優(yōu)勢(shì)，可顯著提高定位精度和可靠性，滿足海陸空協(xié)同任務(wù)需求。（5）小結(jié)3.2通信與信息保障（1）通信架構(gòu)設(shè)計(jì)在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)構(gòu)建中，通信架構(gòu)的設(shè)計(jì)是確保各系統(tǒng)間有效、可靠通信的關(guān)鍵。通信架構(gòu)應(yīng)包括以下組成部分：衛(wèi)星通信：利用地球同步軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，提供高速、低延遲的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。短波/超短波無(wú)線電：用于地面和海上平臺(tái)的通信，適用于長(zhǎng)距離通信和惡劣天氣條件下的通信。光纖通信：連接各平臺(tái)間的高速數(shù)據(jù)鏈路，支持高帶寬數(shù)據(jù)傳輸。無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）：為移動(dòng)或近岸平臺(tái)提供靈活的通信解決方案。（2）信息安全保障為確保通信過(guò)程中的信息安全，需要采取以下措施：加密技術(shù)：使用高強(qiáng)度加密算法保護(hù)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的安全。訪問(wèn)控制：實(shí)施嚴(yán)格的用戶身份驗(yàn)證和權(quán)限管理，防止未授權(quán)訪問(wèn)。網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控：部署入侵檢測(cè)系統(tǒng)和防火墻，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)安全威脅。數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)：定期對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，確保在發(fā)生故障時(shí)能夠迅速恢復(fù)數(shù)據(jù)。（3）通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化為了提高系統(tǒng)間的互操作性和兼容性，需制定統(tǒng)一的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際海事組織（IMO）標(biāo)準(zhǔn)：適用于船舶通信，確保海上通信的安全性和可靠性。美國(guó)國(guó)防部通信標(biāo)準(zhǔn)：為軍事通信提供標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案。國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）建議：適用于陸地和空中通信，促進(jìn)不同平臺(tái)間的兼容性。（4）多模態(tài)通信策略考慮到不同場(chǎng)景下的需求，采用多模態(tài)通信策略，包括：衛(wèi)星通信與短波/超短波無(wú)線電結(jié)合：在偏遠(yuǎn)地區(qū)或海上提供穩(wěn)定通信。光纖通信與無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)合：在城市或近岸區(qū)域提供高速數(shù)據(jù)傳輸。衛(wèi)星通信與無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)合：在復(fù)雜地形或惡劣天氣條件下提供可靠的通信手段。3.3感知與識(shí)別技術(shù)（1）感知技術(shù)概述在構(gòu)建海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)時(shí)，感知與識(shí)別技術(shù)是系統(tǒng)的核心組成部分，直接影響無(wú)人系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的認(rèn)知能力和任務(wù)執(zhí)行效率。感知技術(shù)主要包括激光雷達(dá)（LiDAR）、合成孔徑雷達(dá)（SAR）、可見(jiàn)光相機(jī)、紅外傳感器等，每種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同的環(huán)境和任務(wù)需求。?【表】不同感知技術(shù)的特點(diǎn)比較技術(shù)類型優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)激光雷達(dá)精度高、穿透性好成本高、易受霧氣干擾合成孔徑雷達(dá)全天候工作、穿透能力強(qiáng)分辨率相對(duì)較低可見(jiàn)光相機(jī)成本低、信息豐富易受光照條件影響紅外傳感器全天候工作、穿透煙霧能力強(qiáng)分辨率相對(duì)較低（2）感知數(shù)據(jù)融合技術(shù)為了提高無(wú)人系統(tǒng)的感知能力，需要采用數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將不同傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理。數(shù)據(jù)融合可以提高感知的魯棒性和準(zhǔn)確性，常用的數(shù)據(jù)融合方法包括貝葉斯融合、卡爾曼濾波等。2.1貝葉斯融合貝葉斯融合是一種基于概率理論的融合方法，通過(guò)聯(lián)合概率分布來(lái)融合不同傳感器的數(shù)據(jù)。貝葉斯融合的數(shù)學(xué)模型可以表示為：P其中Pheta|Z表示在觀測(cè)數(shù)據(jù)Z下，狀態(tài)heta的后驗(yàn)概率分布；PZ|heta表示在狀態(tài)heta下，觀測(cè)數(shù)據(jù)Z的似然函數(shù)；Pheta2.2卡爾曼濾波卡爾曼濾波是一種遞歸濾波方法，用于估計(jì)系統(tǒng)的狀態(tài)。卡爾曼濾波的數(shù)學(xué)模型可以表示為：x其中xk表示在k時(shí)刻系統(tǒng)的狀態(tài)；A表示狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣；wk?1表示過(guò)程噪聲；zk表示在k（3）識(shí)別技術(shù)識(shí)別技術(shù)主要包括目標(biāo)識(shí)別、場(chǎng)景識(shí)別等。目標(biāo)識(shí)別技術(shù)可以通過(guò)深度學(xué)習(xí)、特征提取等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。場(chǎng)景識(shí)別技術(shù)可以通過(guò)語(yǔ)義分割、內(nèi)容像分類等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.1目標(biāo)識(shí)別目標(biāo)識(shí)別技術(shù)的主要目的是識(shí)別和分類目標(biāo)，常用的方法包括卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）、支持向量機(jī)（SVM）等。CNN在目標(biāo)識(shí)別任務(wù)中表現(xiàn)出色，其數(shù)學(xué)模型可以表示為：y其中y表示輸出；x表示輸入；W表示權(quán)重矩陣；b表示偏置；f表示激活函數(shù)。3.2場(chǎng)景識(shí)別場(chǎng)景識(shí)別技術(shù)的主要目的是識(shí)別和分類場(chǎng)景，常用的方法包括語(yǔ)義分割、內(nèi)容像分類等。語(yǔ)義分割技術(shù)可以通過(guò)全卷積網(wǎng)絡(luò)（FCN）、U-Net等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。內(nèi)容像分類技術(shù)可以通過(guò)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。（4）感知與識(shí)別技術(shù)的挑戰(zhàn)盡管感知與識(shí)別技術(shù)在無(wú)人機(jī)系統(tǒng)中取得了顯著的進(jìn)展，但仍面臨一些挑戰(zhàn)：多傳感器數(shù)據(jù)融合的復(fù)雜性：不同傳感器的數(shù)據(jù)具有不同的特性和格式，如何有效地融合這些數(shù)據(jù)是一個(gè)挑戰(zhàn)。復(fù)雜環(huán)境下的魯棒性：在惡劣天氣條件、光照變化等復(fù)雜環(huán)境下，感知與識(shí)別技術(shù)的魯棒性需要進(jìn)一步提高。實(shí)時(shí)性要求：無(wú)人系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)時(shí)需要實(shí)時(shí)感知和識(shí)別環(huán)境，這對(duì)算法的效率提出了較高的要求。（5）結(jié)論感知與識(shí)別技術(shù)是海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過(guò)采用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)、目標(biāo)識(shí)別技術(shù)和場(chǎng)景識(shí)別技術(shù)，可以顯著提高無(wú)人系統(tǒng)的感知能力。未來(lái)，隨著深度學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，感知與識(shí)別技術(shù)將更加成熟和高效。3.4自主決策與控制（1）概述自主決策與控制是海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，它決定了無(wú)人系統(tǒng)能夠在復(fù)雜環(huán)境中自主完成任務(wù)、避免沖突以及與其他系統(tǒng)進(jìn)行有效協(xié)作。本節(jié)將介紹自主決策與控制的基本概念、技術(shù)方案以及在實(shí)際應(yīng)用中的挑戰(zhàn)與解決方案。（2）自主決策算法自主決策算法主要包括任務(wù)規(guī)劃、路徑規(guī)劃、目標(biāo)識(shí)別與跟蹤、行為決策等方面。以下是幾種常見(jiàn)的自主決策算法：2.1任務(wù)規(guī)劃任務(wù)規(guī)劃算法用于確定無(wú)人系統(tǒng)在完成任務(wù)過(guò)程中的行動(dòng)序列。常見(jiàn)的任務(wù)規(guī)劃算法包括遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法和蟻群算法等。算法名稱基本原理應(yīng)用場(chǎng)景遺傳算法基于自然選擇和遺傳操作的優(yōu)化算法復(fù)雜任務(wù)的分解和優(yōu)化粒子群優(yōu)化算法基于群體智能的搜索算法多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題蟻群算法基于群體協(xié)作和信息傳播的搜索算法分布式優(yōu)化問(wèn)題2.2路徑規(guī)劃路徑規(guī)劃算法用于確定無(wú)人系統(tǒng)在移動(dòng)過(guò)程中的最佳路徑，常見(jiàn)的路徑規(guī)劃算法包括Dijkstra算法、A算法和蟻群算法等。算法名稱基本原理應(yīng)用場(chǎng)景Dijkstra算法最短路徑搜索算法網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航A算法基于啟發(fā)式搜索的路徑規(guī)劃算法復(fù)雜地形導(dǎo)航蟻群算法基于群體智能的路徑規(guī)劃算法分布式導(dǎo)航2.3目標(biāo)識(shí)別與跟蹤目標(biāo)識(shí)別與跟蹤算法用于識(shí)別和跟蹤目標(biāo)，常見(jiàn)的目標(biāo)識(shí)別與跟蹤算法包括基于機(jī)器學(xué)習(xí)的算法和基于雷達(dá)的算法等。算法名稱基本原理應(yīng)用場(chǎng)景基于機(jī)器學(xué)習(xí)的算法利用內(nèi)容像處理和深度學(xué)習(xí)技術(shù)識(shí)別目標(biāo)基于視覺(jué)的任務(wù)基于雷達(dá)的算法利用雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)跟蹤目標(biāo)基于雷達(dá)的任務(wù)2.4行為決策行為決策算法用于根據(jù)任務(wù)規(guī)劃、路徑規(guī)劃和目標(biāo)識(shí)別與跟蹤的結(jié)果，決定無(wú)人系統(tǒng)的具體行動(dòng)。常見(jiàn)的行為決策算法包括基于規(guī)則的算法和基于任務(wù)的算法等。算法名稱基本原理應(yīng)用場(chǎng)景基于規(guī)則的算法根據(jù)預(yù)定義的規(guī)則決定行動(dòng)簡(jiǎn)單任務(wù)基于任務(wù)的算法根據(jù)任務(wù)需求和環(huán)境動(dòng)態(tài)調(diào)整行動(dòng)復(fù)雜任務(wù)（3）控制技術(shù)控制技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)無(wú)人系統(tǒng)的自主控制，常見(jiàn)的控制技術(shù)包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、模糊邏輯控制等。算法名稱基本原理應(yīng)用場(chǎng)景神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制算法復(fù)雜系統(tǒng)的控制模糊控制基于模糊邏輯的控制算法不確定性系統(tǒng)的控制（4）挑戰(zhàn)與解決方案盡管自主決策與控制技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)展，但仍面臨許多挑戰(zhàn)，如感知精度、計(jì)算資源限制、實(shí)時(shí)性問(wèn)題等。以下是一些建議的解決方案：4.1提高感知精度使用更高分辨率的傳感器。采用多種傳感器融合技術(shù)。采用先進(jìn)的內(nèi)容像處理算法。4.2提高計(jì)算資源效率使用嵌入式系統(tǒng)。采用分布式計(jì)算架構(gòu)。優(yōu)化算法性能。4.3提高實(shí)時(shí)性采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。采用并行處理技術(shù)。優(yōu)化算法設(shè)計(jì)。（5）應(yīng)用實(shí)例以下是一些基于自主決策與控制的海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例技術(shù)方案航空無(wú)人駕駛自主飛行控制、自主任務(wù)規(guī)劃海洋無(wú)人機(jī)器人自主導(dǎo)航、自主捕撈地面無(wú)人車輛自主導(dǎo)航、自主避障（6）結(jié)論自主決策與控制技術(shù)為海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了重要支持。通過(guò)不斷研究和改進(jìn)，未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)更智能、更可靠的無(wú)人系統(tǒng)。3.5能量管理與續(xù)航保障（1）系統(tǒng)能量管理協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)包含的各類型無(wú)人平臺(tái)種類繁多，其能量供給方式各有不同：空基平臺(tái)（飛機(jī)/直升機(jī)/無(wú)人機(jī)等）采用燃料燃燒產(chǎn)生能量后供應(yīng)動(dòng)力裝置，實(shí)現(xiàn)飛行；海基平臺(tái)（水下無(wú)人潛器/無(wú)人水面艦艇等）通常采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電能來(lái)源為搭載的電池包；陸基平臺(tái)（無(wú)人地面車輛、巡邊機(jī)器人等）主要與年前效果內(nèi)容地面多為線路布置的道路、軌道交通等道路類似的場(chǎng)景的配電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并由車載供電蓄能系統(tǒng)或者沿路設(shè)置的路網(wǎng)絡(luò)線供電，若不是特定的場(chǎng)景應(yīng)用則很難完全依靠電池提供續(xù)航。協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵之一是其續(xù)航與供能補(bǔ)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于各方面條件限制，現(xiàn)有無(wú)人機(jī)續(xù)航極其有限，導(dǎo)致其應(yīng)用場(chǎng)景受限。傳統(tǒng)意義上，可持續(xù)飛行時(shí)間成為決定無(wú)人系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。然而在協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中，各平臺(tái)可相互關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)合理的能量補(bǔ)給系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)能量共享和互濟(jì)，大幅提升系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)力。協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的系統(tǒng)能量管理體現(xiàn)在能量調(diào)度、不同種類的能量協(xié)同轉(zhuǎn)換與共享以及最優(yōu)能量補(bǔ)給方案實(shí)現(xiàn)等方面。為實(shí)現(xiàn)無(wú)人系統(tǒng)各模塊操控單元、動(dòng)力裝置、控制計(jì)算平臺(tái)等相互獨(dú)立組件間能量分配的合理性，平時(shí)在有人進(jìn)行操作的時(shí)候，調(diào)度系統(tǒng)會(huì)根據(jù)當(dāng)前指定任務(wù)和當(dāng)前各設(shè)備能源供應(yīng)等情況綜合考慮，自動(dòng)生成一份服務(wù)調(diào)度計(jì)劃：無(wú)人機(jī)起飛前進(jìn)行飛行數(shù)據(jù)包準(zhǔn)備，設(shè)定無(wú)人飛行高度、速度等參數(shù)；之后進(jìn)行電量檢查；智能無(wú)人調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用無(wú)人飛行計(jì)劃，選擇最佳的路徑并進(jìn)行無(wú)人機(jī)起飛；完成發(fā)電系統(tǒng)組網(wǎng)和控制系統(tǒng)運(yùn)行；此后，無(wú)人智能調(diào)度系統(tǒng)通過(guò)模型模擬檢查整個(gè)飛行線路情況，同時(shí)監(jiān)控各模塊能源信息，如天面效果內(nèi)容一下，前、后場(chǎng)舉人問(wèn)。（2）系統(tǒng)續(xù)航保障系統(tǒng)續(xù)航保障工作體現(xiàn)在兩方面，對(duì)于某型無(wú)人系統(tǒng)內(nèi)部的續(xù)航設(shè)計(jì)在考慮完成或保證正常的任務(wù)科研飛行情況下，能夠持續(xù)的最長(zhǎng)時(shí)間；對(duì)于整體異構(gòu)無(wú)人系統(tǒng)而言，設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)續(xù)航保障任務(wù)規(guī)劃方案，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各所無(wú)人平臺(tái)能夠“無(wú)間斷”執(zhí)行任務(wù)（即非任務(wù)狀態(tài)下可以設(shè)置各平臺(tái)可以選擇減員休息，但執(zhí)行正常任務(wù)保障類任務(wù)時(shí)絕對(duì)不能存在未部署狀態(tài)），使得系統(tǒng)整體發(fā)揮出最優(yōu)的戰(zhàn)斗力。異構(gòu)協(xié)同多人系統(tǒng)多人匯聚，共同執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)任務(wù)。由于異構(gòu)協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)數(shù)量龐大，且部分無(wú)人系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、單個(gè)設(shè)備局限性等，往往不能提供大量的載荷運(yùn)輸、攜帶等能力，或者均為類似移動(dòng)清掃車等，單純拖后與您徐直車本身的機(jī)動(dòng)能力較弱。因此在異構(gòu)無(wú)人系統(tǒng)中態(tài)勢(shì)運(yùn)籌與融合關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用下，能源管理與系統(tǒng)保障就需要重點(diǎn)考慮如何分配任務(wù)下各平當(dāng)中的“優(yōu)勢(shì)集群”能夠匯集更多的能源用于執(zhí)行更多任務(wù)。3.5.1動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化方案動(dòng)力系統(tǒng)是海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)高效運(yùn)行的核心，優(yōu)化設(shè)計(jì)需兼顧能源效率、環(huán)境適應(yīng)性、多域協(xié)同需求及系統(tǒng)可靠性。本方案從能源類型選擇、功率管理策略、熱管理控制和輕量化設(shè)計(jì)四個(gè)維度展開(kāi)優(yōu)化分析。1）能源類型優(yōu)化配置針對(duì)不同域無(wú)人平臺(tái)的作業(yè)特點(diǎn)，采用差異化的動(dòng)力能源方案，具體配置如下表所示：平臺(tái)類型推薦能源類型適用場(chǎng)景舉例能量密度（Wh/kg）續(xù)航優(yōu)勢(shì)空中平臺(tái)高能量密度鋰電池/氫燃料電池長(zhǎng)航時(shí)偵察、大面積監(jiān)測(cè)XXX高比功率，輕量化地面平臺(tái)鋰離子電池/超級(jí)電容復(fù)合系統(tǒng)地形復(fù)雜區(qū)域巡檢、物資運(yùn)輸XXX高扭矩，快速充放電水下平臺(tái)鋁海水電池/銀鋅電池深海探測(cè)、長(zhǎng)時(shí)間潛伏作業(yè)XXX高安全性，耐高壓2）功率動(dòng)態(tài)分配策略建立基于動(dòng)態(tài)需求的多域功率分配模型，設(shè)總功率需求為Ptotal，各子系統(tǒng)功率分配權(quán)重為wP權(quán)重wi根據(jù)任務(wù)實(shí)時(shí)狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整，例如在協(xié)同追蹤任務(wù)中，空中單元優(yōu)先分配較高功率（w3）熱管理與散熱控制采用基于溫度反饋的主動(dòng)散熱控制機(jī)制，其控制邏輯滿足：T其中Kp、K4）輕量化與結(jié)構(gòu)集成通過(guò)材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)減重：采用碳纖維復(fù)合外殼包裹電池組。推進(jìn)器與電機(jī)一體化集成設(shè)計(jì)。使用拓?fù)鋬?yōu)化方法降低支架質(zhì)量，滿足以下約束條件：extMinimizeρ其中ρ為材料密度，V為體積，σextmax和σ通過(guò)上述優(yōu)化，動(dòng)力系統(tǒng)在能量利用率、環(huán)境適應(yīng)性與多域協(xié)同能力上顯著提升，為復(fù)雜任務(wù)場(chǎng)景下的系統(tǒng)穩(wěn)定性提供核心保障。3.5.2能量回收技術(shù)研究在構(gòu)建海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)時(shí)，能源回收技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。有效的能量回收能夠顯著延長(zhǎng)無(wú)人系統(tǒng)的續(xù)航時(shí)間，提高任務(wù)的執(zhí)行效率和可靠性。本節(jié)將對(duì)現(xiàn)有的能量回收技術(shù)進(jìn)行綜述，并探討其在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中的應(yīng)用潛力。（1）能量回收技術(shù)概述能量回收技術(shù)主要包括機(jī)械能回收和電磁能回收兩大類，機(jī)械能回收技術(shù)利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)將能量轉(zhuǎn)化為電能，常見(jiàn)的方法有慣性輪、飛輪和壓電轉(zhuǎn)換器等；電磁能回收技術(shù)則利用電磁場(chǎng)的變化將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，如感應(yīng)發(fā)電機(jī)和磁阻發(fā)電機(jī)等。這些技術(shù)可以在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)能量的再利用，減少對(duì)外部能源的依賴。（2）機(jī)械能回收技術(shù)在機(jī)械能回收方面，慣性輪是一種廣泛應(yīng)用的技術(shù)。慣性輪通過(guò)儲(chǔ)存和釋放能量來(lái)減緩系統(tǒng)的振蕩，從而實(shí)現(xiàn)能量的回收。飛輪則通過(guò)旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)存能量，適用于需要長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存能量的應(yīng)用場(chǎng)景。壓電轉(zhuǎn)換器可以將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，適用于需要頻繁能量轉(zhuǎn)換的場(chǎng)景。本節(jié)將詳細(xì)介紹這些技術(shù)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。2.1.1慣性輪慣性輪是一種基于牛頓第二定律的能量回收技術(shù)，它通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)儲(chǔ)存和釋放能量，從而減少系統(tǒng)的振動(dòng)和能量損失。慣性輪的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)，適用于需要長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行的無(wú)人系統(tǒng)。然而慣性輪的體積較大，重量較重，不利于小型化。2.1.2飛輪飛輪是一種利用旋轉(zhuǎn)動(dòng)能儲(chǔ)存能量的技術(shù)，它通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)來(lái)儲(chǔ)存能量，適用于需要長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存能量的應(yīng)用場(chǎng)景，如無(wú)人機(jī)和潛艇。飛輪的優(yōu)點(diǎn)是重量輕、體積小、能量回收效率高，但占地面積較大，需要較大的空間。壓電轉(zhuǎn)換器可以利用機(jī)械振動(dòng)將能量轉(zhuǎn)化為電能，它具有響應(yīng)速度快、能量轉(zhuǎn)換效率高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，適用于需要頻繁能量轉(zhuǎn)換的場(chǎng)景，如地震監(jiān)測(cè)和海底探測(cè)器等。然而壓電轉(zhuǎn)換器的能量轉(zhuǎn)換效率受頻率和振幅的影響較大，需要針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。（3）電磁能回收技術(shù)電磁能回收技術(shù)利用電磁場(chǎng)的變化將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，感應(yīng)發(fā)電機(jī)和磁阻發(fā)電機(jī)是兩種常見(jiàn)的電磁能回收技術(shù)。感應(yīng)發(fā)電機(jī)通過(guò)電磁感應(yīng)原理將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)；磁阻發(fā)電機(jī)則通過(guò)磁阻變化產(chǎn)生電能，適用于低頻振動(dòng)場(chǎng)景。本節(jié)將詳細(xì)介紹這些技術(shù)的原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。3.1感應(yīng)發(fā)電機(jī)感應(yīng)發(fā)電機(jī)是一種基于法拉第電磁感應(yīng)定律的能量回收技術(shù)，它通過(guò)電磁感應(yīng)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，具有能量轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。然而感應(yīng)發(fā)電機(jī)的效率受頻率和磁阻的影響較大，需要針對(duì)性地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。3.2磁阻發(fā)電機(jī)磁阻發(fā)電機(jī)通過(guò)磁阻變化產(chǎn)生電能，適用于低頻振動(dòng)場(chǎng)景。它具有能量轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但磁阻發(fā)電機(jī)的效率受溫度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的影響較大，需要針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。（4）能量回收技術(shù)在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中的應(yīng)用將能量回收技術(shù)應(yīng)用于海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)，可以提高系統(tǒng)的續(xù)航時(shí)間和任務(wù)執(zhí)行效率。例如，在無(wú)人機(jī)上安裝慣性輪和壓電轉(zhuǎn)換器可以降低能耗，延長(zhǎng)飛行時(shí)間；在潛艇上安裝飛輪可以降低噪音和能耗；在海底探測(cè)器上安裝磁阻發(fā)電機(jī)可以減少能源消耗。通過(guò)合理選擇和組合能量回收技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。能量回收技術(shù)在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有能量回收技術(shù)的綜述和分析，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械能回收和電磁能回收技術(shù)在各應(yīng)用場(chǎng)景中具有不同的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)的研究方向應(yīng)側(cè)重于優(yōu)化能量回收技術(shù)的性能、提高能量轉(zhuǎn)換效率、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的小型化和集成化，以滿足海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的實(shí)際需求。3.5.3續(xù)航能力評(píng)估與預(yù)測(cè)續(xù)航能力是海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一，直接影響系統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行范圍和持久性。在構(gòu)建無(wú)人系統(tǒng)時(shí)，必須對(duì)其續(xù)航能力進(jìn)行全面的評(píng)估與預(yù)測(cè)，以確保系統(tǒng)能夠滿足任務(wù)需求并在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定目標(biāo)。本節(jié)將從能量消耗模型、續(xù)航能力評(píng)估方法和預(yù)測(cè)模型三個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。（1）能量消耗模型無(wú)人系統(tǒng)的能量消耗主要來(lái)源于動(dòng)力系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等。為了建立準(zhǔn)確的能量消耗模型，需要考慮以下因素：動(dòng)力系統(tǒng)消耗：主要指推進(jìn)器、發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力裝置的能量消耗。傳感器系統(tǒng)消耗：包括各種傳感器（如雷達(dá)、光學(xué)、紅外等）的功耗。通信系統(tǒng)消耗：指通信模塊在數(shù)據(jù)傳輸和接收過(guò)程中的能量消耗。控制系統(tǒng)消耗：包括飛行控制器、導(dǎo)航系統(tǒng)等的管理和操作能量消耗。能量消耗模型可以表示為：E其中Etotal為總能量消耗，Epropulsion為動(dòng)力系統(tǒng)消耗，Esensors為傳感器系統(tǒng)消耗，E不同系統(tǒng)的能量消耗可以進(jìn)一步細(xì)化為：EEEE其中F為推力，d為飛行距離，η為效率，Psensori為第i個(gè)傳感器的功耗，Tsensori為第i個(gè)傳感器的運(yùn)行時(shí)間，Pcomm（2）續(xù)航能力評(píng)估方法續(xù)航能力的評(píng)估方法主要包括實(shí)驗(yàn)測(cè)試和理論計(jì)算兩種方式：實(shí)驗(yàn)測(cè)試：通過(guò)實(shí)際飛行試驗(yàn)記錄無(wú)人系統(tǒng)的動(dòng)力消耗、傳感器功耗、通信功耗和控制系統(tǒng)功耗，從而計(jì)算出實(shí)際的續(xù)航能力。理論計(jì)算：利用能量消耗模型，結(jié)合無(wú)人系統(tǒng)的具體參數(shù)和任務(wù)需求，計(jì)算出理論上的續(xù)航能力?！颈怼拷o出了不同類型無(wú)人系統(tǒng)的能量消耗參數(shù)示例。系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)消耗(W)傳感器系統(tǒng)消耗(W)通信系統(tǒng)消耗(W)控制系統(tǒng)消耗(W)海洋無(wú)人潛航器(AUV)5002005030車陸無(wú)人地面車輛(UGV)3001504025航空無(wú)人機(jī)(UAV)8003006035（3）續(xù)航能力預(yù)測(cè)模型續(xù)航能力的預(yù)測(cè)模型主要用于預(yù)估無(wú)人系統(tǒng)在未來(lái)任務(wù)中的續(xù)航表現(xiàn)。常用的預(yù)測(cè)模型包括：線性回歸模型：假設(shè)能量消耗與運(yùn)行時(shí)間呈線性關(guān)系，模型表示為：E其中E0為初始能量消耗，k為能量消耗率，t指數(shù)增長(zhǎng)模型：假設(shè)能量消耗隨時(shí)間呈指數(shù)增長(zhǎng)，模型表示為：E步驟響應(yīng)模型：考慮任務(wù)中的不同階段（如起飛、巡航、降落等）的能量消耗變化，模型表示為：E其中Ei為第i階段的能量消耗，Δti通過(guò)上述模型，可以預(yù)測(cè)無(wú)人系統(tǒng)在不同任務(wù)場(chǎng)景下的續(xù)航能力，從而為任務(wù)規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供重要參考。4.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測(cè)試驗(yàn)證4.1關(guān)鍵模塊設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)構(gòu)建策略與技術(shù)架構(gòu)中，關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能與功能的核心。下面將分別介紹各個(gè)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)理念與技術(shù)要點(diǎn)。（1）無(wú)人地面載具（UGV）無(wú)人和地面載具（UGV）是海陸空協(xié)同無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。UGV能夠在復(fù)雜地形下完成偵察、物資輸送等任務(wù)，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于應(yīng)對(duì)各種地形條件，有效提高作戰(zhàn)效率。環(huán)境感知與自主導(dǎo)航：UGV需配備高精度的傳感器套件（如激光雷達(dá)、視覺(jué)相機(jī)、GPS等），并通過(guò)融合算法實(shí)現(xiàn)高精度定位與避障等功能。此外應(yīng)內(nèi)置先進(jìn)的自主導(dǎo)航系統(tǒng)如SLAM（SimultaneousLocalizationandMapping），以實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜地形下的自主導(dǎo)航和避障。動(dòng)力與能量系統(tǒng)：基于不同任務(wù)需求，UGV動(dòng)力選擇電動(dòng)或燃油方案。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，高能量密度的電池是關(guān)鍵，同時(shí)需考慮高效的能量管理系統(tǒng)以保證作業(yè)效率和續(xù)航時(shí)間。任務(wù)與作業(yè)機(jī)械：根據(jù)任務(wù)需求，UGV可能需要配備相應(yīng)的作業(yè)機(jī)械，如機(jī)械臂、裝載機(jī)械等，用于執(zhí)行救援、挖掘、裝載等任務(wù)。（2）無(wú)人海上載具（USV）無(wú)人海上載具（USV）在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中負(fù)責(zé)近海偵察、情報(bào)收集和海上布局等任務(wù)。USV在設(shè)計(jì)上的最大挑戰(zhàn)是應(yīng)對(duì)海洋環(huán)境和惡劣天氣條件。水下導(dǎo)航與定位：USV的導(dǎo)航和定位需要結(jié)合GPS、聲吶（如多波束和側(cè)掃聲吶）以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS），確保在海底復(fù)雜地形中實(shí)現(xiàn)高精度定位。水下自動(dòng)避障：水下環(huán)境復(fù)雜，USV配備主動(dòng)聲吶、被動(dòng)聲吶與視覺(jué)傳感器，結(jié)合基于深度學(xué)習(xí)或其他人工智能算法的避障系統(tǒng)以避免撞礙物。水下作業(yè)裝備：USV通常配備水下機(jī)械臂、抓撈設(shè)備、水下攝像頭等，用于執(zhí)行水下電子對(duì)抗、水下探測(cè)、海床調(diào)查等任務(wù)。（3）無(wú)人機(jī)（UAV）無(wú)人機(jī)（UAV）在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)中發(fā)揮空中偵察、通信中繼和精確打擊等作用。動(dòng)力與能量管理：UAV需根據(jù)任務(wù)類型匹配合適的動(dòng)力系統(tǒng)（如電動(dòng)、混合動(dòng)力），亦需要高效的電池管理系統(tǒng)以支持長(zhǎng)時(shí)間的飛行任務(wù)。導(dǎo)航與控制系統(tǒng)：利用GPS、慣性測(cè)量單元（IMU）等傳感器進(jìn)行高精度定位和姿態(tài)控制，配合先進(jìn)的控制算法（如PID控制）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操作。通信與數(shù)據(jù)鏈：確保UAV與地面控制中心、其他UAV以及海上USV間的實(shí)時(shí)通信能力，從而完成遠(yuǎn)程任務(wù)控制與數(shù)據(jù)回傳。（4）中央控制系統(tǒng)中央控制系統(tǒng)是整個(gè)海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的集成與指揮中心，其主要負(fù)責(zé)以下幾個(gè)方面：指揮調(diào)度：根據(jù)任務(wù)需求，中央控制系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人系統(tǒng)的調(diào)度與指揮。通過(guò)預(yù)先編程的決策算法或人工智能系統(tǒng)確保各個(gè)無(wú)人系統(tǒng)的高效協(xié)作。統(tǒng)一數(shù)據(jù)融合：將來(lái)自不同無(wú)人系統(tǒng)的情報(bào)信息、定位數(shù)據(jù)和任務(wù)狀態(tài)等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)融合，提供給指揮官和巢穴系統(tǒng)統(tǒng)一的視內(nèi)容。安全管理：確保各無(wú)人系統(tǒng)間的安全通信，防止信息泄露和系統(tǒng)被破壞，同時(shí)保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)加密和安全傳輸。?結(jié)論在本部分中，我們?cè)敿?xì)探討了無(wú)人地面載具、無(wú)人海上載具、無(wú)人機(jī)和中央控制系統(tǒng)這四個(gè)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。這些模塊相互協(xié)作，將集成先進(jìn)的感知、導(dǎo)航、決策和通信技術(shù)，為海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)的成功部署奠定基礎(chǔ)。未來(lái)工作還需在各個(gè)模塊中持續(xù)優(yōu)化其性能，并研究更高效的協(xié)同策略，進(jìn)一步提升整體作戰(zhàn)效能。4.2系統(tǒng)集成與測(cè)試在“海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)”的構(gòu)建過(guò)程中，系統(tǒng)集成與測(cè)試是實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)高效協(xié)同作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該階段需要將各子系統(tǒng)（包括但不限于通信模塊、導(dǎo)航模塊、感知模塊、任務(wù)規(guī)劃模塊及決策控制模塊）按照統(tǒng)一的技術(shù)架構(gòu)進(jìn)行整合，并通過(guò)多維度的測(cè)試手段驗(yàn)證系統(tǒng)的功能完整性、性能穩(wěn)定性和協(xié)同效率。（1）系統(tǒng)集成方法系統(tǒng)集成采用模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化集成策略，遵循“自底向上、逐層融合”的原則，確保各子系統(tǒng)間接口兼容、數(shù)據(jù)互通。集成過(guò)程中主要包括以下關(guān)鍵步驟：硬件集成：完成無(wú)人車、無(wú)人船、無(wú)人機(jī)等平臺(tái)之間的通信鏈路搭建與物理接口連接。軟件集成：將各平臺(tái)的任務(wù)規(guī)劃、路徑控制、環(huán)境感知等軟件模塊進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度與運(yùn)行環(huán)境配置。通信協(xié)議統(tǒng)一：采用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（如MAVLink、ROS2通信機(jī)制）保障異構(gòu)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交互。數(shù)據(jù)融合：利用多源傳感器融合技術(shù)（如卡爾曼濾波、多傳感器數(shù)據(jù)融合算法）統(tǒng)一各平臺(tái)獲取的環(huán)境信息。集成過(guò)程中需特別注意平臺(tái)間的異構(gòu)性，如通信延遲、傳感器精度差異、運(yùn)動(dòng)模式差異等問(wèn)題，需在軟件架構(gòu)和控制策略中進(jìn)行補(bǔ)償與優(yōu)化。（2）系統(tǒng)測(cè)試策略為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，系統(tǒng)測(cè)試階段包括以下幾個(gè)層次：測(cè)試階段測(cè)試內(nèi)容目標(biāo)單元測(cè)試各子系統(tǒng)功能測(cè)試驗(yàn)證單個(gè)模塊的功能完整性集成測(cè)試多子系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行測(cè)試驗(yàn)證模塊間接口和數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)級(jí)測(cè)試全系統(tǒng)多平臺(tái)聯(lián)調(diào)測(cè)試驗(yàn)證整體系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)能力仿真測(cè)試使用Gazebo/ROS2/Presagis等平臺(tái)進(jìn)行虛擬驗(yàn)證驗(yàn)證復(fù)雜場(chǎng)景下的系統(tǒng)響應(yīng)能力實(shí)地測(cè)試實(shí)地環(huán)境下系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試驗(yàn)證系統(tǒng)在真實(shí)環(huán)境中的穩(wěn)定性與效率測(cè)試過(guò)程中，系統(tǒng)關(guān)鍵性能指標(biāo)（KPI）需明確量化，常用指標(biāo)包括：平臺(tái)響應(yīng)延遲：T協(xié)同任務(wù)成功率：S通信丟包率：L（3）系統(tǒng)驗(yàn)證平臺(tái)與工具系統(tǒng)集成與測(cè)試過(guò)程中將使用以下主要工具與平臺(tái)：工具/平臺(tái)名稱功能描述ROS2提供機(jī)器人操作系統(tǒng)支持，實(shí)現(xiàn)模塊化開(kāi)發(fā)與通信Gazebo/Presagis搭建虛擬仿真環(huán)境，用于海陸空協(xié)同行為驗(yàn)證QGroundControl用于無(wú)人機(jī)、無(wú)人船任務(wù)監(jiān)控與遙控操控MATLAB/Simulink進(jìn)行控制算法仿真與系統(tǒng)建模CANoe模擬和分析通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)性能此外還需搭建一個(gè)綜合測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多平臺(tái)聯(lián)合測(cè)試與數(shù)據(jù)采集，支撐系統(tǒng)性能分析與優(yōu)化迭代。（4）系統(tǒng)測(cè)試案例（簡(jiǎn)要示例）以下為一個(gè)典型測(cè)試場(chǎng)景描述：場(chǎng)景名稱：跨域目標(biāo)探測(cè)與協(xié)同跟蹤任務(wù)描述：無(wú)人機(jī)高空探測(cè)目標(biāo)，無(wú)人車與無(wú)人船協(xié)同前往目標(biāo)區(qū)域執(zhí)行偵查與圍捕任務(wù)。測(cè)試目標(biāo)：驗(yàn)證平臺(tái)間的協(xié)同任務(wù)規(guī)劃能力、通信穩(wěn)定性與目標(biāo)識(shí)別跟蹤精度。關(guān)鍵測(cè)試點(diǎn)：目標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確率通信延遲與控制指令響應(yīng)時(shí)間多平臺(tái)路徑規(guī)劃一致性環(huán)境變化下的系統(tǒng)適應(yīng)能力（5）集成與測(cè)試面臨的主要挑戰(zhàn)異構(gòu)平臺(tái)通信標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，需定制化開(kāi)發(fā)適配層。多平臺(tái)協(xié)同任務(wù)調(diào)度復(fù)雜，任務(wù)沖突與資源爭(zhēng)用問(wèn)題需優(yōu)化。實(shí)地測(cè)試受自然環(huán)境因素影響大，需具備高魯棒性設(shè)計(jì)。系統(tǒng)安全與可靠性問(wèn)題突出，需引入容錯(cuò)機(jī)制與安全冗余設(shè)計(jì)。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，系統(tǒng)集成過(guò)程中應(yīng)引入基于AI的自適應(yīng)調(diào)度算法與多模態(tài)感知技術(shù)，同時(shí)建立完善的數(shù)據(jù)反饋與系統(tǒng)評(píng)估機(jī)制，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)持續(xù)優(yōu)化與迭代升級(jí)。4.3性能評(píng)估與分析在海陸空協(xié)同無(wú)人系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“無(wú)人系統(tǒng)”）的構(gòu)建過(guò)程中，性能評(píng)估與分析是確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化和實(shí)際應(yīng)用效果的重要環(huán)節(jié)。本節(jié)將從性能評(píng)估的方法、框架、關(guān)鍵性能指標(biāo)（以下簡(jiǎn)稱“關(guān)鍵指標(biāo)”）以及優(yōu)化建議等方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。（1）性能評(píng)估方法性能評(píng)估是無(wú)人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要包括以下步驟：性能目標(biāo)設(shè)定：基于無(wú)人系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景，明確性能目標(biāo)，如通信延遲、系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、能耗效率、任務(wù)處理能力等。性能模型構(gòu)建：通過(guò)數(shù)學(xué)建模和仿真工具，建立系統(tǒng)性能模型，分析各組成部分對(duì)整體性能的影響。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：在實(shí)際或仿真環(huán)境中，驗(yàn)證系統(tǒng)性能是否符合預(yù)期，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行調(diào)整。數(shù)據(jù)采集與分析：收集系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)分析和優(yōu)化算法提升性能。（2）性能評(píng)估框架無(wú)人系統(tǒng)的性能評(píng)估框架通常包括以下內(nèi)容：評(píng)估項(xiàng)目詳細(xì)描述系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間從系統(tǒng)啟動(dòng)到完成指定任務(wù)的時(shí)間，包括通信延遲和處理延遲。任務(wù)處理能力系統(tǒng)在完成特定任務(wù)（如路徑規(guī)劃、目標(biāo)跟蹤）中的效率，單位任務(wù)時(shí)間。能耗效率系統(tǒng)在完成任務(wù)過(guò)程中的能耗，包括電池消耗率和能量效率。系統(tǒng)可靠性系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性，包括故障率和恢復(fù)能力。通信延遲無(wú)人系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間，影響協(xié)同操作的關(guān)鍵指標(biāo)。（3）關(guān)鍵性能指標(biāo)無(wú)人系統(tǒng)的性能評(píng)估通常關(guān)注以下關(guān)鍵指標(biāo)：通信延遲：無(wú)人系統(tǒng)依賴于高效的通信網(wǎng)絡(luò)，延遲直接影響協(xié)同操作的實(shí)時(shí)性。