科创中国

    智能无人系统特别是智能无人集群系统能够高效率地辅助或替代人类开展各类作业活动，是现代社会发展的重要方向、国际市场竞争热点，近年来在社会管理、应急救灾、环境测绘、物流运输等方面呈现出快速发展态势。为智能无人集群系统提供低成本、高精度、高鲁棒的导航定位授时与通信，是保障各类群体智能作业的核心基础，当前主要通过地面广域差分网络提供的RTK定位和移动通信网络来实现。但由于卫星导航极易受到干扰、在室内地下等空间卫导不可用、在偏远和灾害地区不存在移动通信、视距链路作用距离有限、同时在应急区域又不存在提前部署的通信或定位基站，难以保障集群所需的通信定位能力，严重限制了智能无人集群的作业能力。

    为能够在复杂环境下为智能无人集群系统提供一种高安全、低成本、可定制的通导解决方案，同时又能建立起通用化、开放式的能力演进生态，设计和研制了“智能无人集群通导一体化模块”，主要特点包括：

     1）小型化、集成化：通过高集成芯片化解决方案，实现在有限成本的统一平台上同时支持现有的地基/星基多模卫星导航RTK、惯性、视觉、气压等多源自适应定位方式，具有多类通用化接口支持Lidar等其他传感器信息接入；支持移动通信、点对点WiFi模式；在上述通信定位能力基础上，创新采用了通信定位一体化网络技术，可实现在无卫导、无移动通信网下的大规模集群协同定位和动态组网通信能力，可有效解决复杂场景下的集群连续精确定位与机间/机站高速通信能力。

     2）能力延申化：支持无人集群的协同物理与电磁环境感知、物理避障与电磁干扰源规避能力；建立了内嵌的自主决策库，支持无人集群在机间信号处理、多源传感器融合策略、任务响应方面的自主决策控制能力，可实现在复杂空间中通过自主空间构型与通导网络拓扑控制，保障集群自主协同和后台可信监管的能力需要，实现无人集群自主完成瞬态环境变化下的即时和目标任务，实现人员低介入和无介入的群体高自主协作能力。

     3）装备模块化：在一体化模块物理形态上，基于通用接口设计为可拼插硬件结构，细分出地基/星基RTK、通导一体化网与核心计算、视觉模块等多个物理小板卡，满足用户在各类应用环境及无人平台条件下，根据对成本、能力等方面的实际需要，通过现场拼插方式，快速、灵活地实现适配安装和应用，从而解决不同应用条件下设备通用化程度低、安装多类商用模块体积和功耗大、定制化成本高、设备维护难度大等实际难题。

     4）软件定义化：采用通用化、可升级地SDK软件开发架构，核心接口全部开放，方便用户基于自身需要对一体化模块进行二次开发。      

    当前通导一体化模块已形成初样产品，通过实测可基于RTK获取厘米级定位能力，在卫导失效下实现分米级协同定位能力，在无移动通信和远程操作应用中支持不低于10Mbps的自组织网络通信能力等，核心模块质量不高于100g，装备趋于成熟，正在多种面向不同业务的相关集群平台上开展应用测试，未来支持面向不同业务需求开展适配应用。