無論是蜂擁而至還是蝗蟲襲來，我們會驚嘆於這片黑壓壓的天空，但這些看似無序「嗡嗡」一片的小昆蟲卻保留著千萬年來獨特的集群飛行模式。
而這種成千上萬的「低等」昆蟲有目的性的集群飛行至今依舊是科技界和學術界公認的「高級」飛行能力。目前，我們也在試圖將這種集群模式逐漸加入到現有的飛行器中。
「蝗蟲」項目是美國海軍一項研究從發射管發射起飛的無人機群項目。代號「蝗蟲」是因為它是「低成本無人機集群技術」的英文縮寫（LOCUST: Low-Cost UAV Swarming Technology）。
我們先通過一段視頻來了解一下「蝗蟲」項目今年的實驗：
上月 27 日，美國海軍研究辦公室測試了此項目無人機的發射。而在本月 3 日，他們又測試了無人機的集群能力。在 2016 年，美國海軍有計劃發射上限為 30 架艦載自主集群的無人機。
「蝗蟲」項目採用的是可從發射管直接發射起飛的「北美狼」無人機（Coyote drone）。這種無人機續航能力在一小時左右，時速可達每小時 90 英裡（144.8 公裡），重量不超過 13 磅（5.9 公斤）。
「北美狼」無人機擁有有可摺疊機翼和螺旋槳，在離開發射管之後它們迅速展開機翼進入飛行模式。這種廉價可替代和可配置的無人機可以從軍艦，傳統車輛，飛機等平臺上直接發射起飛。
但如果僅僅對於這種發射管發射的無人機本身感到驚嘆的話，那你將會錯過「蝗蟲」項目最本質也最核心的技術——自主集群飛行技術。
視頻中 4 月 3 日的現場測試我們可以看到共有 9 架無人機自主集群飛行，這個級別的真實實驗是前所未有的。雖然我們無法從美國海軍發布的視頻和新聞稿中獲得更多技術信息，但是自主集群飛行的技術發展目標卻是非常明確的。
自主集群飛行技術具有以下三個重要特點：
去中心化：沒有一個個體處於中心控制主導飛行的地位。一旦有任何一個個體消失或喪失功能，整個群體依然有序地飛行。
自主化：飛行期間無人為操控，所有個體只控制個體飛行，並觀察臨近個體位置，但並不對任何其他個體產生主觀影響作用。
自治化：所有個體自然形成一個穩定的集群結構，一旦有任何一個個體因喪失功能脫離群體或因任何原因改變群體結構位置，新的集群結構排列會快速自動形成並保持穩定。
「蝗蟲」的自主集群飛行技術其實是分布式（Distributed）和集群論（Swarm theory）的在無人機領域一個典型應用。自主集群飛行可以被應用於執行多架無人機複雜集體任務，例如大規模地質勘探，航空拍攝，物資投遞，救災搶險等領域。
目前，無人機單機地理定位和自主飛行已無基本沒有技術障礙。但要實現更高智能自主集群飛行，還有很多的技術難關需要克服。
在今年的 CES 展上的 Parrot 無人機運用了視覺定位技術的無人機群舞蹈，也是堪稱驚豔。雖然目前這項技術僅僅處在雛形階段，但相信自主集群飛行必將會成為未來飛行機器人的基礎性技能。
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