北京航空航天大學(xué)段海濱教授團隊：仿鳥群智能的有人/無人機共融自主控制

無人飛行器與鳥類在飛行動力原理上具有相似性，因此對自然界中鳥類智能的探索一直是其發(fā)展與進步的創(chuàng)新源泉。在自然選擇進化的作用下，不同的生存環(huán)境促使不同鳥類形成了具有自適應(yīng)性、自組織性、穩(wěn)定性等優(yōu)勢的獨特飛行機制，鳥群對動態(tài)自然環(huán)境的適應(yīng)既不依賴全局交互網(wǎng)絡(luò)，也無需個體的強機動能力，這得益于其長期進化形成的群集交互模式、協(xié)同運動規(guī)律、智能決策機制，與動態(tài)、復(fù)雜、對抗環(huán)境下有人/無人機集群任務(wù)的自適應(yīng)性、協(xié)作性、魯棒性等需求相契合。將鳥群智能行為機制應(yīng)用于復(fù)雜任務(wù)場景下的有人/無人機集群自主控制，可實現(xiàn)有人/無人機集群從運動層面到交互層面再到系統(tǒng)層面的深度融合，是提升有人/無人機集群整體任務(wù)效能的一條切實可行的嶄新技術(shù)途徑。

《仿鳥群智能的有人/無人機共融自主控制》作者二十余年來對生物群體特別是鳥群智能行為及有人/無人機集群自主控制的機制原理、創(chuàng)新方法、關(guān)鍵技術(shù)進行探索研究，并開展集成飛行驗證，形成了一定的創(chuàng)新研究積累。本書系統(tǒng)總結(jié)了作者團隊所取得的部分創(chuàng)新研究成果，是一部在有人/無人機仿生集群自主控制與技術(shù)方面較為全面系統(tǒng)的學(xué)術(shù)專著，為進一步推動有人/無人機集群自主控制技術(shù)發(fā)展、促進相關(guān)領(lǐng)域的交流和發(fā)展拋磚引玉，也可為從事無人系統(tǒng)技術(shù)研究的科技人員和高校師生提供理論基礎(chǔ)、技術(shù)支撐和應(yīng)用參考。中國科學(xué)院院士/IEEE Fellow/IFAC Fellow段廣仁教授為本書作序，指出該書是作者團隊的“開創(chuàng)性跨學(xué)科研究積累，成果令人耳目一新”。

點擊翻頁

點擊翻頁

點擊翻頁

點擊翻頁

點擊翻頁

點擊翻頁

點擊翻頁

仿鳥群智能的有人/無人機共融自主控制購買

段海濱 霍夢真 著

北京 : 科學(xué)出版社, 2026. 5

(共融機器人基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究著作叢書)

ISBN 978-7-03-085144-4

責(zé)任編輯：朱英彪 劉寶莉

本書共11章。第1章介紹有人/無人機協(xié)同控制的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并總結(jié)分析自然界中鳥群的智能涌現(xiàn)行為機制，闡述從鳥群智能到有人/無人機集群自主控制的可行性和映射框架；第2章在對雁群飛行數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上，建立雁群遷徙過程中的V形編隊模型、復(fù)合V形編隊模型與互惠合作機制模型；第3章基于自然界中鴿群飛行數(shù)據(jù)建立鴿群歸巢盤旋行為模型，在此基礎(chǔ)上開展人工干預(yù)下的鴿群躲避捕食者行為實驗，建立鴿群避障逃逸過程中的群體轉(zhuǎn)向、群體分裂行為模型；第4章設(shè)計并分析有人/無人機共融集群的交互結(jié)構(gòu)，構(gòu)建五種不同的人機共融模式，建立有人機飛行員工作負(fù)荷評估模型和自動化信任度評估模型，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)基于有限狀態(tài)自動機的人機共融模式自適應(yīng)切換；第5章通過分析自然界中鳥群捕食-逃逸行為機制，構(gòu)建從鳥群運動機制到有人/無人機共融集群任務(wù)的映射框架，提出在不同人機共融模式下的有人/無人機共融集群動力學(xué)模型；第6～9章系統(tǒng)給出基于雁群、鴿群、鷹群等典型鳥群智能行為機制的有人/無人機共融集群編隊、避障、對抗等理論、方法和技術(shù)；第10章分別對第6～9章的部分關(guān)鍵技術(shù)進行仿真綜合驗證與外場集成飛行驗證；第11章從發(fā)展趨勢、關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域等角度對鳥群智能與有人/無人機集群自主控制的未來研究方向進行展望。

本書內(nèi)容自成體系，覆蓋面較廣，取材新穎。本書突出學(xué)術(shù)前沿，注重學(xué)科交叉，強調(diào)工程應(yīng)用，力求使廣大讀者能快速掌握和應(yīng)用有人/無人機仿生集群自主控制的理論、方法與技術(shù)。

段海濱，北京航空航天大學(xué)藍天杰出教授。國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，教育部長江學(xué)者特聘教授，國家“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，中國自動化學(xué)會會士、中國人工智能學(xué)會會士。主要從事無人機集群仿生自主飛行控制及應(yīng)用研究。

發(fā)表SCI論文100余篇。擔(dān)任中國航空學(xué)會制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制分會主任，中國自動化學(xué)會無人飛行器自主控制專業(yè)委員會主任，中國指揮與控制學(xué)會認(rèn)知與行為專業(yè)委員會副主任，《先進航空制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制叢書》主編，Guidance, Navigation and Control創(chuàng)刊主編，《自動化學(xué)報》、《工程科學(xué)學(xué)報》副主編。任國際學(xué)術(shù)會議ICGNC2026、EIC2026大會主席。

《并聯(lián)機器人加工技術(shù)與裝備》

978-7-03-084746-1

《機器人加工視覺測量與力控技術(shù)》

978-7-03-074472-2

（本文編輯：劉四旦）

專業(yè)品質(zhì) 學(xué)術(shù)價值

原創(chuàng)好讀 科學(xué)品位

一起閱讀科學(xué)