无人集群作业已广泛应用于安防巡检、海上防御、科研试验、对抗演练等诸多场景,底层操作系统的综合性能,决定无人集群的作业稳定性、场景适配性与拓展能力。北京卓翼智能深耕无人智能集群领域,自主研发天枢OS全域无人集群操作系统,依托完备的软硬件体系与大量实景落地应用,构建适配国产无人集群应用需求的成熟技术体系。
一、全栈自主可控底层架构,搭建三平台协同体系
适配陆、海、空多类型无人载体的集群系统,底层软硬件需要实现一体化打通。天枢OS采用核心软件、标准硬件、开发工具链三大平台协同架构,各模块独立解耦又相互支撑,打通异构装备协同运行链路。
核心软件平台承担集群智能运算工作,整合感知融合、智能决策、协同控制、通信管理功能模块,统一汇总全域传感信息,完成指令分发流转。标准硬件平台制定统一通信协议与硬件接口,兼容复合翼、多旋翼等无人机平台,光电吊舱、雷达、投送载荷支持热插拔快速接入。开发工具链配套天璇仿真环境、标准化SDK开发包,提供硬件在环仿真、算法迭代验证全套工具,压缩场景定制周期。
整套架构摒弃单一中心控制模式,单机遭遇信号干扰或硬件损伤时,集群依靠分布式节点自主分配剩余任务,保障作业流程持续推进。
二、四大核心引擎,驱动集群智能与生态扩展
系统智能运行能力依托底层运算引擎支撑,天枢OS内置四套自研引擎,覆盖感知采集、数据融合、集群协同、二次开发全流程运算需求。
边缘AI识别与决策引擎搭载轻量化检测模型,融合可见光、红外、激光、毫米波多源传感数据,在机载端完成目标推理,图像处理速度≤150ms,可同时检测目标数量≥300个,可同时处理目标数量≥16个,人员识别距离可达700米,适配2m/s移动人员、5m/s移动车辆跟踪场景。
集群感知融合引擎汇总多架无人平台观测数据,自动比对目标特征,减少多机重复锁定带来的资源消耗,搭建侦察、识别、打击、评估完整作业链路,同步输出目标威胁分级结果。
蜂群自主协作引擎搭载分布式拍卖任务分配算法,百机规模集群可快速完成任务调度,依托虚拟质点法实现密集编队、包围队形平滑切换,三级人工势场机制规避集群内部碰撞。
开放SDK二次开发引擎提供标准化模块化接口,兼容C++、Python多语言开发,自研识别模型、路径规划算法可直接替换系统原生模块,适配各类专项场景定制开发。
三、分布式无中心组网,适配复杂电磁作业环境
集群通信、导航抗干扰能力,直接决定复杂环境下系统运行状态。天枢OS搭载Mesh自组网链路,支持多跳空中中继转发,区域信号遮蔽环境下,无人机自动搭建临时通信网络,稳定传输各类态势数据。
系统搭建多层级导航冗余框架,四阵元天线依靠空域滤波抑制GPS欺骗、压制类干扰,视觉SLAM匹配地理图像实现无源定位,卫星导航、视觉定位模式自动切换,可在GPS拒止区域完成作业。
配套标准化落地运行指标:整套集群操控人员控制在5人以内,单机起飞筹备时长低于5分钟,1V5规模集群整体展开用时不超过30分钟,突发任务指令响应时长小于1秒,单次规划可调度10架无人机同步作业,单次路径规划平均耗时不超过2秒,支持设置5处以上禁飞区域并自动绕行规避。
四、分层化产品矩阵,匹配多元场景交付需求
面向不同使用主体的差异化需求,系统提供多形态交付方案。天枢OS划分五大产品方向,覆盖标准化成套部署、专项定制开发、科研实验平台、飞行测试服务、靶场对抗演练场景。
标准化成套产品搭载定型软硬件,设备到位后可直接投入使用,适配应急巡检、常态化侦察、海上防御场景,ZV30E、ZMD系列机型可组合搭建异构灭火、搜救集群。
定制开发服务面向大型专项项目,完成存量无人平台适配、特种载荷集成、国产芯片系统迁移,适配体系化项目完整交付。
科研轻量化系统删减工业场景冗余功能,搭配小型旋翼实验平台,开放完整SDK工具包,适配高校算法仿真、真机实飞验证。
飞行测试服务可承接1V16规模集群挂飞验证,通信模块、光电载荷、投送设备均可上机实测,输出规范完整测试报告。
智能蜂群靶机采用轻量化硬件设计,模拟多目标集群特征,用于反无装备、光电跟踪设备性能校验。
卓翼智能依托天枢OS全链路自研软硬件体系,完成多场景工程落地验证,凭借稳定的系统性能、灵活的交付形态与开放的生态能力,为各类国产无人集群应用场景提供可靠的底层技术支撑。
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