基于光敏感知的无人机集群反探测飞行方法

雷一林; 李裕东; 陈程; 胡天江

doi:10.11714/acta.snus.ZR20260065

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基于光敏感知的无人机集群反探测飞行方法

更新时间：2026-06-26

- 基于光敏感知的无人机集群反探测飞行方法
- An anti-detection flight method for drone swarms based on photosensitive sensing
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2026年页码：1-9
- 作者机构：
  
  1.中山大学航空航天学院，广东深圳518107
  2.中山大学人工智能学院，广东珠海519080
  3.珠海市群体智能与无人系统重点实验室，广东珠海519080
- 作者简介：
  
  雷一林（2001年生），男；研究方向：无人机集群自主飞行；E-mail：leiylin@mail2.sysu.edu.cn
  胡天江（1979年生），男；研究方向：群体智能；E-mail：hutj3@mail.sysu.edu.cn
- 基金信息：
  
  广东省重点领域研发计划(2024B1111060004)
- DOI：10.11714/acta.snus.ZR20260065
  中图分类号： V279
- 收稿：2026-03-19，
  
  修回：2026-05-07，
  
  录用：2026-05-07，
  
  网络首发：2026-06-25，
- 稿件说明：
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雷一林, 李裕东, 陈程, 等. 基于光敏感知的无人机集群反探测飞行方法[J/OL]. 中山大学学报(自然科学版)(中英文), 2026,1-9.

Lei Yilin, Li Yudong, Chen Cheng, et al. An anti-detection flight method for drone swarms based on photosensitive sensing[J/OL]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 2026, 1-9.
雷一林, 李裕东, 陈程, 等. 基于光敏感知的无人机集群反探测飞行方法[J/OL]. 中山大学学报(自然科学版)(中英文), 2026,1-9. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260065.

Lei Yilin, Li Yudong, Chen Cheng, et al. An anti-detection flight method for drone swarms based on photosensitive sensing[J/OL]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 2026, 1-9. DOI： 10.11714/acta.snus.ZR20260065.

摘要

针对现有研究侧重于对无人机外部环境与目标的感知，而缺乏被外部主动探测的机载感知能力的问题，提出一种基于光敏感知的无人机集群反探测飞行方法。首先，设计轻量化光敏感知模组，获取无人机周围局部方向性光强观测信息；在此基础上，设计融合瞬时观测与历史权重的反探测规避策略，并结合反探测风险传播模型实现局部规避信息在集群中的传播与协同响应；同时，构建了用于局部方向性光强观测的机载光敏实验平台。验证实验结果表明：在单机场景下，相较于无规避策略，所提方法使无人机在威胁区域内的平均暴露时间降低了27.90%，规避过程中航向角的最大调整为46.80°；在集群协同场景下，集群平均暴露时间较无反探测策略降低了26.62%，较传统速度平均策略降低了9.39%。研究成果为无人机集群反探测协同飞行提供了可借鉴的实验数据与理论方法。

Abstract

Existing studies mostly focus on sensing external environments and targets by drones， with limited attention to onboard perception of active external detection. To solve this problem， this paper proposes a photosensitive sensing anti-detection flight method for drone swarms. First， we develop a compact photosensitive sensor unit that measures ambient directional illumination at each point in space around the drone. Based on the above， we devise an anti-detection evasion strategy by combining online observation and history weighting， and couple it with a risk propagation anti-detection model to enable local evasion knowledge sharing and coordination within the swarm. In addition， an onboard photosensitive experimental platform is constructed for local directional light-intensity observation. Experimental results show that， in the single-drone scenario， compared with no avoidance strategy， the proposed approach reduces the mean exposure time inside the threat area by 27.90%， with a maximum heading change of 46.80° during avoidance. For the swarm-cooperative case， our approach can reduce the average swarm exposure time by 26.62% compared with the strategy without anti-detection， and by 9.39% compared with the traditional velocity averaging strategy. The results provide a useful reference platform， experimental data， and theoretical support for coordinated anti-detection flight in drone swarms.

关键词

Keywords

references

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