贾宜霖，岳 训

（山东农业大学信息科学与工程学院，泰安 271018）

1 引 言

无人机集群（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）以单平台和信息协同交互体系为支撑，根据外部加载任务需求和感知环境，自主进行编队形成（聚合）和协同任务分配（解体）[1]。近年来，随着新兴数字化信息技术（智能芯片、物联网、大数据、云计算和人工智能等领域）之间的深度融合，无人机装备相关的平台技术、传感器技术、指挥控制技术等均有较大进展，各种新型结构设计和动力储能技术的进步极大地提高了无人机效率[2-3]。众所周知，无人机集群之间控制命令和数据传输的通信技术，决定无人机自身的感知定位与无人机集群之间协同信息通信可靠性。目前大规模、远航程的无人机集群编队普遍采用惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等技术进行编队协同导航定位；短距离的集群编队多采用基于Wi-Fi 传感器技术。由于无人机嵌入式微处理器性能、通信带宽和通信时延的技术缺陷，目前实际应用领域的无人机集群存在通信资源限制造成的集群规模受限瓶颈[4]。

新一代5G移动通信技术具有超高速率（峰值速率大于每秒20 GB，相当于4G的20倍）、低时延（网络时延从4G的50 ms缩减到1 ms）和低功耗等特点[5]，为解决目前无人机系统大规模应用的集群规模受限问题带来技术突破机遇。一方面，5G技术能最大限度为无人机集群提供高速率的智能化数据传输服务和超可靠的低延迟通信；另一方面，5G技术通过云服务的接口和工具访问并管理第三方的基础设施服务，可实现集群编队智能服务，保障了大规模集群节点之间的近实时信息交换能力[6-7]。……