夜幕低垂，无数勇敢追爱的萤火虫以不同的节奏和频率发出“闪光”，用一种只有它们之间才能理解的方式传达着信息。如果无人机集群也以这种形式进行交换，会产生怎样的效果？
图1中国电信人工智能钻研院TeleChat生成的萤火虫场景
近日，中国电信李学龙联合西北工业大学光电与智能钻研院在仿“萤火虫”通讯无人机方面的钻研取得进展：通过模仿萤火虫的交换方式，利用光通讯和智能信息处理等手艺，实现了电磁干扰下的无人机间的信息传送。
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无人机集群已然成为科技领域最为前沿的话题，在科幻电影和实战中屡屡出现。然而，无人机集群有一个致命的弱点，其主要依靠无线电通讯，电磁特征明显，容易被外界识别，也易受电磁情况影响。有试验表明大功率的电磁干扰压制和导航诱骗对无人机集群打击效果明显。无人机表演秀失控坠机事故乃至俄罗斯驻叙利亚部队能多次挫败敌方无人机集群袭击，原因也在于无人机通讯链路被干扰或斩断。
那无人机集群如何应对“釜底抽薪，断链击源”的电磁干扰呢？
李学龙钻研团队提出了一种创新性的解决思路：通过调制无人机上照明设备，发出每秒百万次明暗变化的光旗号，并在另一架无人机上利用光电传感器拿获光旗号并智能分析，实现像萤火虫闪烁交换一样的短距离信息传送，完成无人机间基于光链路的协同飞行。由于光旗号的传输不受电磁情况的影响，不会产生互调和互扰，抗干扰能力强。此外，其发射功率较低，也几乎不产生热量，适合承载和能量受限的小型无人机。
图2 仿萤火虫通讯无人机信息交互过程
仿“萤火虫”通讯无人机主要具有三项手艺特点：智能化、可靠性和稳定性。
首先，为了建立和维持稳定的光通讯链路，钻研团队通过捷联无人机云台相机和通讯发射光源，选取团队自研的快速动态目标智能追踪算法拿获待通讯目标，发射光源追随相机转动。相机所向，光束追随。
其次，为了克服情况光照对光通讯链路性能的影响，钻研团队选取了UV/VIS 双通道光源，并提出了一种高冗余纠错编码手艺，来降低信息传输的误码率，提升无人机间信息传送的可靠性。
最后，针对无人机飞行时通讯收发端相对位置变化对信息传送质量的影响，钻研团队提出了多角度波束发散的链路性能增强手艺，降低了链路中断的机率，提升无人机间信息传送的稳定性。
图3 仿萤火虫通讯无人机外场试验
仿“萤火虫”通讯无人机是在普遍选取无线电进行通讯交换背景下的一种尝试和发展。在未来，钻研团队将继续在仿“萤火虫”通讯无人机通讯距离、速率、稳定性和情况适应性等方面进行钻研，并在以“低空经济”为代表的临地安防场景中开展应用。
团队负责人介绍：
李学龙，中国电信首席手艺官（CTO）、首席科学家，西北工业大学校学术委员会副主任。主要关注人工智能、临地安防、图像处理、成像。