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autor | li jun

editor | yang ruiqing, liu yukun

ifeng.com technology news, 20 de setembro, ontem, a primeira conferência de liderança em inovação econômica em baixa altitude de "phoenix yufeng intelligent leading low altitude" foi realizada em fengtai, pequim. han wei, cientista-chefe da china state shipbuilding corporation, fez um discurso sobre o projeto e a aplicação da arquitetura de sistemas não tripulados. no seu discurso, han wei disse que embora a economia de baixa altitude da china esteja na sua infância, também deveria começar a considerar a construção de uma arquitectura de sistema.

han wei disse que os sistemas de drones estrangeiros estão se desenvolvendo muito rapidamente e possuem características de agrupamento, sistematização, inteligência, baixo custo e modularidade. algoritmos, software e dados são coisas comuns no novo campo da produtividade, e a sua importância está a aumentar. não são apenas factores de produção importantes na construção de uma arquitectura de sistema económico de baixa altitude, mas também resultados importantes.

em geral, o estado real de desenvolvimento da economia de baixa altitude e o estado de desenvolvimento do equipamento militar não tripulado têm muito a aprender um com o outro. com base na nacionalização, é adequado para plataformas mais não tripuladas, suporta projetos gerais distribuídos em grande escala e se desenvolve na direção da inteligência é a tendência futura de ambos.

entende-se que a primeira conferência de liderança em inovação econômica em baixa altitude, com o tema "phoenix yufeng liderando intelectualmente em baixa altitude", foi co-patrocinada pela aliança de desenvolvimento da indústria econômica de baixa altitude de pequim e phoenix.com. a conferência reúne os principais especialistas e acadêmicos para discutir as tendências de desenvolvimento da indústria por meio de intercâmbios aprofundados de ciência e tecnologia de ponta, lançar as mais recentes inovações e, em conjunto, traçar um novo quadro de aplicações em baixa altitude.

a seguir está o texto completo do discurso, editado e divulgado:

estou muito honrado por ter sido confiado pelo organizador da conferência para compartilhar minha experiência de trabalho e percepções. sou da china state shipbuilding corporation. fizemos alguns trabalhos na área de equipamentos não tripulados, especialmente no nível de integração de sistemas. a tecnologia da indústria e a tecnologia civil se integram e aprendem uma com a outra." ”, gostaria de compartilhar minha experiência com vocês nesta perspectiva.

sistemas marítimos não tripuladostendências básicas de desenvolvimento.

seja do ponto de vista dos requisitos de planejamento de alto nível ou do projeto do sistema, a aplicação de equipamentos e sistemas não tripulados no mar apresenta um estado de "uso sistemático". nesta perspectiva, é semelhante à "economia de baixa altitude". a aplicação sistemática envolve a concepção e planeamento de toda a arquitectura de integração do sistema, incluindo o planeamento a nível político, institucional e técnico. como instituto de pesquisa militar, o que estudamos é como aproveitar melhor as vantagens e benefícios dos equipamentos não tripulados no nível técnico, especialmente os equipamentos de cluster.

o relatório do 20º congresso nacional do partido comunista da china apontou que o desenvolvimento de forças de combate inteligentes não tripuladas deveria ser acelerado, a proporção de forças de combate de nova qualidade em novos domínios deveria ser aumentada e a construção de forças de combate de nova qualidade. capacidades devem ser sistematicamente promovidas. por definição, os sistemas marítimos inteligentes não tripulados incluem várias plataformas não tripuladas, barcos não tripulados, submarinos não tripulados, armas subaquáticas pré-posicionadas e drones subaquáticos no mar. eles podem ser usados ​​de forma independente em uma única plataforma ou através de redes autônomas e algoritmos inteligentes são usados ​​para integrar aplicações. , que possuem uma série de características como alta emergência, auto-organização e inteligência de cluster.

em termos de espaço, a gama de espaços de mobilidade é mais ampla e a adaptabilidade e flexibilidade são maiores. em termos de tempo, os equipamentos não tripulados evoluíram de 3d para 4d, com capacidades de longo prazo, estáveis ​​e profundas. ao mesmo tempo, tem vantagens de força, incluindo vantagens assimétricas, vantagens de uso contínuo e vantagens de sistema. a guerra na ucrânia refletiu profundamente isso, e houve tropas tripuladas que se renderam aos drones. estas são as características dos equipamentos não tripulados.

os componentes básicos do sistema marítimo inteligente não tripulado, além da plataforma, incluem também o centro de controle geral do cluster e o sistema de controle externo, que são semelhantes ao chamado controle de baixa altitude em termos de arquitetura. além disso, do ponto de vista estrangeiro, os sistemas uav estrangeiros estão se desenvolvendo muito rapidamente e possuem características de agrupamento, sistematização, inteligência, baixo custo e modularidade. primeiro, é apoiado pela teoria operacional, que em certo sentido é um apoio político. o governo central incentiva o desenvolvimento da economia de baixa altitude. isto é chamado de apoio político. o apoio à plataforma significa que devemos ter aeronaves excelentes e um grande número de experiências e aplicações verificadas de forma colaborativa. a segunda é que um enorme sistema de dados requer muitas coisas para ser projetado, e os dados são relativamente densos; a terceira é que é impulsionado pela inteligência, uma grande quantidade de fusão de dados e fusão entre negócios, a integração é mais complexa; envolve vários tipos de heterogeneidade e os requisitos de pontualidade são relativamente altos.

do ponto de vista do projeto arquitetônico, a busca pela modularidade, computação distribuída, otimização em tempo real e tomada de decisão inteligente é um sério desafio. a “arquitetura” também está sendo feita no exterior. a primeira coisa que os americanos fizeram foi a arquitetura do sistema de controle ucs para sistemas não tripulados; a arquitetura conjunta de drones militares dos eua lançou oficialmente a arquitetura universal de sistemas não tripulados para sistemas marítimos não tripulados - umaa no ano passado. as características dessas arquiteturas são a integração profunda do modelo de dados e da estrutura do componente de design aos módulos mais internos da estrutura.

umaa define quatro partes: interface de plataforma, modelo de dados e método de gerenciamento. a interface da plataforma define a relação entre a plataforma e a carga útil, a plataforma e a estação de controle, e os sistemas tripulados e não tripulados. há um ponto muito interessante aqui. existem muitas plataformas de uav, e mais delas podem ser usadas para fins marítimos. operações da plataforma. como escolher o melhor? quais capacidades de carga e capacidades de serviço são preferidas? qual algoritmo de controle é melhor? todas essas são considerações para algoritmos arquitetônicos. umaa define oito funções avançadas e suas interfaces de serviço padrão, define as interfaces de bibliotecas de software relevantes e define bibliotecas de serviços para maximizar a interconexão heterogênea e a seleção das melhores.

em geral, em primeiro lugar, o futuro do equipamento marítimo é uma direção de desenvolvimento importante e precisa de ser acelerado; em segundo lugar, a alta complexidade coloca graves desafios à arquitetura do sistema; em terceiro lugar, o desenvolvimento estrangeiro leva muito tempo e os militares e civis nacionais estão a fazer isso; por exemplo, a marinha lançou a interoperabilidade de equipamentos não tripulados 2.0. muitas coisas ainda estão em processo. nossa economia de baixa altitude está em sua infância e devemos começar a considerá-la depois de atingir um certo estágio de desenvolvimento e todas as chaminés estarem abertas. , podemos começar pelo sistema. o fortalecimento das relações no nível sistêmico é um pouco tarde nesse momento.

conceitos de projeto para sistemas marítimos não tripulados.

quais são as características dos equipamentos não tripulados? é necessário projetar uma arquitetura não tripulada única.

o primeiro equipamento não tripulado inclui equipamentos uav. novas tecnologias iteram muito rapidamente, exigindo que a arquitetura tenha atualização independente e recursos de integração eficientes, incluindo os carros de hoje, um grande número de ota, atualizações on-line em tempo real, coleta de dados, etc., e o projeto de arquitetura de todo o sistema ao projetar, devemos considerar a integração e a capacidade de implantação.

a segunda característica de equipamentos de baixo custo e alta confiabilidade, modularidade e alto reuso também é foco.

o terceiro algoritmo, software e dados são comuns no campo da “nova produtividade” e estão a tornar-se cada vez mais importantes. não são apenas factores de produção importantes, mas também resultados importantes.

a quarta é a heterogeneidade e a interoperabilidade eficientes. fazemos isso através de três aspectos: o primeiro é a dissociação total; o segundo é a abstração completa, incluindo abstração de recursos de hardware, abstração de serviços e design de arquitetura orientada a serviços; o terceiro é a abertura de interconexão autônoma, que é o que fazemos do ponto de vista do método de design; .

o objetivo do projeto é alcançar comunicações unificadas, dados unificados, acesso unificado e computação unificada em sistemas marítimos complexos, estabelecendo as bases para uma integração em larga escala e, em última análise, realizando uma arquitetura de sistema não tripulado que seja ao mesmo tempo aberto, confiável, seguro e de alta qualidade. -desempenho, a partir daqui também fazemos o nosso trabalho de design de arquitetura, um é garantir a consistência comportamental, o segundo é garantir a consistência dos dados; o terceiro é considerar totalmente a agilidade do negócio; de gerenciamento e manutenção.

faça uso total da tecnologia avançada da internet das coisas para implementar uma arquitetura leve de agente de rede, alcançando assim a confiabilidade de todo o sistema. sob o objetivo geral da tarefa, como decompor a tarefa no caso de decomposição de tarefas, como encontrar a combinação ideal de serviços e alcançar a tarefa final por meio da combinação de serviços é algo relativamente técnico.

projeto geral de arquitetura de sistemas marítimos não tripulados.

na primeira parte dissemos que é muito importante, na segunda parte falamos sobre o que quer resolver e na terceira parte, por quais aspectos devemos começar em termos de arquitetura do sistema.

a primeira etapa para qualquer produto é o design da arquitetura de software e hardware, a segunda etapa é o design do domínio funcional, a terceira etapa é o design da especificação da interface e a quarta etapa é o design da integração da arquitetura.

primeiro, o design da arquitetura de software e hardware é combinado com produtos e práticas específicas para fornecer uma introdução geral.

em primeiro lugar, trabalhamos no mar. as plataformas offshore são basicamente barcos não tripulados, navios não tripulados, drones, etc. a extremidade do barco inclui estrutura, energia, eletricidade, sistema de controle autônomo, equipamentos de carga, etc. o design geral de acesso de hardware de software realiza acesso heterogêneo a dispositivos, virtualização de dispositivos e agendamento e invocação baseados em serviços de software após a virtualização. nessa perspectiva, uma interface de controle consistente é exposta ao mundo externo, tornando o processo de controle subjacente completamente transparente. o software de controle da camada superior e o software de aplicação do controlador são empacotados como serviços para fornecer flexibilidade geral do sistema.

do ponto de vista do domínio físico, precisamos ser capazes de acessar os equipamentos de carga útil relacionados. esses equipamentos de carga útil relacionados têm sua particularidade no mar, porque no mar é relativamente claro adotar o método de plataforma geral + carga de tarefa, mais um. app. realize tarefas específicas. desta perspectiva, é inconsistente com o atual princípio de design de tarefas de função única na plataforma, que fornece uma base para a utilização subsequente de recursos de capacidades.

o segundo domínio de controle é abstrair e virtualizar vários recursos; o segundo é desenvolver requisitos de tarefas em componentes de forma independente e implementar pacotes de tarefas para cenários típicos. acabei de mencionar. o seu produto é adequado para os novos requisitos do cenário no futuro. ele pode ser adaptado, mas essa adaptação precisa ser feita com antecedência no projeto do sistema?

o processo geral inclui a simplificação dos serviços de aplicativos de processo acima, toda a rede de agentes de serviço intermediários e a abstração de cargas de algoritmo para todos os dispositivos.

o que fizemos até agora é que estamos trabalhando atualmente em nada menos que 20 tipos de cargas que estão basicamente envolvidas no mar, sejam radar, radar de navegação, lidar, motor principal, potência, etc., e alcançamos acesso geral e substituição modular e carregamento.

do ponto de vista do domínio funcional, deve haver cenários de serviço e requisitos orientados a tarefas no projeto arquitetônico. para facilitar a integração e o uso da camada superior no nível do sistema no futuro, as funções gerais e seu escopo devem. ser definido. só assim poderemos gerenciar melhor uma série de revoluções tecnológicas centrais de algoritmos provocadas pela ecologia e formatos de negócios relacionados. do ponto de vista do equipamento não tripulado, é dividido em sete domínios funcionais principais do ponto de vista dos domínios funcionais, incluindo domínio de detecção e percepção, domínio de autoconsciência, domínio de consciência situacional, domínio de tomada de decisão autônoma, domínio de controle de navegação, domínio de controle de missão e domínio de suporte à dimensão de operação.

existem alguns exemplos específicos aqui. para fins marítimos, o domínio de detecção de detecção inclui principalmente sonar, óptica, radar, etc. preciso abstrair equipamentos de carga útil específicos após a abstração, todos os equipamentos de carga útil relevantes serão orientados a serviços para fornecer serviços de gerenciamento de sensores. e serviços de conscientização ambiental, visam serviços conscientes de atributos para fornecer suporte de serviço, servindo assim aplicativos de camada superior e tornando transparentes os itens subjacentes.

para o terceiro projeto de especificação de interface, precisamos integrar todo o sistema. começando de baixo, definimos a base de hardware e a base de software, definimos o escopo funcional e os módulos funcionais; interagem e como as funções interagem. incluindo mecanismo de integração de informações do tipo domínio, que inclui posicionamento de liberação, resposta de solicitação, etc. e entre plataformas, mecanismos comuns internos e mecanismos externos comuns entre plataformas, todos precisam definir informações mútuas; em seguida, a definição e a integração de serviços são realizadas com os serviços como fronteira. finalmente, deve haver um protocolo central para gerenciar uniformemente vários serviços integrados, incluindo equipamentos virtuais, agendamento de processos independentes de endereço, etc.

como mencionado há pouco, o controle sobre o status não registrado da plataforma não tripulada depende do seu grau de abertura, em certo sentido. se houver um grau relevante de abertura na definição inicial e certas permissões para chamadas independentes de endereço, o controle de voo pode. ser alcançado. defina o status e o status, que é a especificação para acesso à virtualização.

projeto de arquitetura integrada para sistemas marítimos não tripulados.

o equipamento não tripulado não é apenas uma plataforma não tripulada, nem é uma plataforma não tripulada + todos os equipamentos de carga útil que podem realizar trabalhos relevantes. nova qualidade e novos domínios trazem muitos novos fatores de produção, como modelos, algoritmos, dados, etc. além do equipamento em si, as séries seguintes incluem testes, evolução, armazéns de algoritmos, etc. uso real. é impossível para nós definir uma aeronave. por exemplo, é muito difícil realizar a certificação de voo real. no entanto, em navios, especialmente no domínio dos navios, um grande número de sociedades de classificação estrangeiras estão a seguir o caminho da certificação virtual. e passar algum trabalho se o equipamento virtual for usado para certificação, o número de tempos de aeronavegabilidade será bastante reduzido. essa também é uma característica do desenvolvimento de equipamentos não tripulados, mas de repente aparece no campo de batalha. esta é a situação geral de implantação.

depois, há a camada lógica de relacionamentos de fluxo de dados e gerenciamento de dados, e há a aplicação relacionada de como usamos os dados e como realizar o feedback dos dados para nosso sistema real.

em termos de estrutura, a china state shipbuilding corporation também formou seus próprios produtos, o sistema operacional de barco não tripulado xuanlong e uma série de software de suporte para testes de simulação e coleta e análise de dados, bem como várias competições de equipamentos, produtos e aplicações de cluster . também há muita experimentação.

perspectivas futuras.

em geral, o nosso departamento militar tem este requisito, baseado na produção nacional, aplicável a mais plataformas não tripuladas, e apoiando o desenho global de clusters marítimos não tripulados distribuídos e em grande escala.

o segundo desenho funcional deve ser desenvolvido na direção da inteligência;

o terceiro acesso de carga deve ser capaz de suportar mais invocação e migração de serviço em nível de serviço.

do ponto de vista do meu trabalho, ainda há muito a aprender uns com os outros sobre o actual estado de desenvolvimento da economia de baixa altitude e o estado de desenvolvimento do equipamento militar não tripulado.

obrigado por ouvir. este é o meu relatório.