2020年11月20日-22日，2020第四届全国集群智能与协同控制大会在北京万寿宾馆隆重举行。本届会议由中国指挥与控制学会主办，中国指挥与控制学会集群智能与协同控制专业委员会、二部-北航集群智能控制联合实验室、北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院、空天防御创新中心、复杂产品智能制造系统技术国家重点实验室、系统仿真国防重点实验室、飞行器控制一体化技术重点实验室及大数据科学与脑机智能高精尖创新中心联合承办。来自我国集群智能与协同控制领域相关高校、院所和企业等130多个单位的300余名代表参加了本届大会。大会开幕式由中国航天科工集团二院二部的于道林副主任主持。

图1 中国航天科工集团二院二部的于道林副主任主持开幕式

中国指挥与控制学会副理事长兼秘书长秦继荣研究员代表学会对大会的召开表示祝贺，他指出集群智能与协同控制作为智能科学技术的皇冠，已成为未来军事智能指挥决策技术发展的重要方向。面对世界百年不遇之大变局，新的机遇、新的发展，新时代呼唤智能指挥决策、智能平台控制、智能社会治理以及物理与虚拟空间的智能交互，对智能指挥与控制科学技术提出了新挑战。学会愿与企业、高校携手合作，发挥指挥与控制学会学术共同体的作用，协同产学研用各个环节，共同构建创新联合体，持之以恒地营造联合开放、共享共赢的AI创新生态圈，开展多种形式的学术活动，营造良好的智能C4KISR体系创新的学术环境，为智能军队与智慧军营建设贡献力量。最后，衷心希望大家共同把全国集群智能与协同控制大会办成国内一流的学术盛会，携手共创集群智能的美好未来。

图2 中国指挥与控制学会副理事长兼秘书长秦继荣研究员致辞

中国指挥与控制学会集群智能与协同控制专业委员会主任兼大会主席任章教授代表大会承办方和程序委员会致辞，对参会代表表示热烈欢迎，对专委会2020年度工作进行了概述，并对集群智能与协同控制技术在“十四五”的发展和应用前景进行了展望。

图3 CICC集群智能与协同控制专业委员会主任兼大会主席任章教授致辞

随后于道林副主任分别主持了中国航天科技五院吴宏鑫院士、海军研究院科技委邱志明院士、空军研究院费爱国院士（张陆游代）、华南理工大学陈俊龙教授、清华大学钟宜生教授的特邀大会报告。

图4 中国航天科技五院吴宏鑫院士做特邀大会报告

吴宏鑫院士的报告围绕“空间系统智能自主控制理论和应用”的主题展开。吴院士从人工智能、智能自主控制系统应具备的能力、智能自主控制的目的和任务、智能自主控制系统结构、智能自主控制的方案和算法、智能自主控制系统的基础研究、航天部的研究规划、具体应用等方面进行了系统而深入的论述，最后特别强调要重视基础理论科学研究，加强关键技术突破，发扬艰苦奋斗、持之以恒和工匠精神，稳扎稳打。

图5 海军研究院科技委邱志明院士做特邀大会报告

邱志明院士的报告围绕“海上无人系统智能技术发展”的主题展开。邱院士首先结合国际军事前沿动态，揭示了智能化战争的本质特征以及集群作战优势；然后分别结合水面和水下无人航行器，详细介绍了集群技术存在的关键技术瓶颈；最后指出海上无人系统会由个体自主向群体自组织作战方向发展，由装备所形成的能力向战场任务能力发展的必然趋势。

图6 张陆游副研究员代表费爱国院士团队做特邀大会报告

张陆游副研究员代表费爱国院士团队做了“人工智能自主可控及其产业生态建设”特邀大会报告。张副研究员从人工智能自主可控概念与内涵，我国人工智能自主可控水平分析，以及人工智能产业生态及其构建思路三个方面进行了详细的论述，并指出当前我国人工智能核心软硬件受制于人、核心技术不自主可控的危害性比较大，强调自主可控的人工智能产业生态建设需要我们在AI科学生态层、AI技术生态层、AI商业生态层上发力。

图7 华南理工大学陈俊龙教授做特邀大会报告

陈俊龙教授的报告围绕“源于仿生群体智能在无人系统编队及队形变换的探讨”的主题展开。陈教授以生物群体行为引入，指出仿生群体智能的原理，并从“数”、“价”、“质”、“变”四个方面揭示了集群系统的本质内涵；进一步介绍了他们团队在基于仿生的群体智能领域里面取得代表性的技术和算法；最后指出如何设计低成本高可靠的无人机实现大规模无人机集群应用验证是未来有价值的难题。

图8 清华大学钟宜生教授做特邀大会报告

钟宜生教授的报告围绕“群系统分布式系统控制及其应用”的主题展开。钟教授首先概述了他们团队在群系统协同控制领域的研究历程及取得的代表性理论成果；然后分别针对旋翼无人机和固定翼无人机集群实际编队飞行过程中存在的鲁棒性、执行器饱和等问题进行了分析，并分别展示了实际飞行试验的过程和结果；最后指出未来的研究热点是集群博弈对抗，单纯依靠机器学习的方法在算法层面研究集群博弈对抗可能会遇到陷阱，建议把理论研究和机器学习有机融合。

11月21日下午于道林副主任分别主持了中国航天科工二院王蒙一研究员、中国航天科工三院宋闯研究员、中国电科电子科学研究院赵彦杰研究员（杨毅助理代）、华中科技大学张海涛教授、北京航空航天大学董希旺教授、国防科技大学王祥科教授、上海交通大学李德伟教授、北京理工大学龙腾教授、南京航空航天大学甄子洋教授、中国航天科技八院高方君研究员、中国航天科技五院葛东明高工的大会报告。

图9 中国航天科工二院王蒙一研究员做大会报告

王蒙一研究员做了《美蜂群空战中的智能协同技术》的大会报告。报告从美分布式作战概念的发展脉络入手，分析了美蜂群作战的概况和现状，从感知认知、协同决策、协同控制、编队控制与无人集群飞行试验等方面介绍了二院一年来智能协同技术方面的进展，引人深思。

图10 中国航天科工三院宋闯研究员做大会报告

宋闯研究员做了《精确打击武器弹群协同技术发展探讨》的大会报告。报告以美军攻击叙利亚大马士革巴泽研究与发展中心案例为切入点，重点分析了精确打击武器弹群协同作战在最大限度的共享信息数据等方面的优势，认为协同是信息化战争下最大限度地获取优势的必然选择；随后透过叙利亚协同攻击案例深入剖析蕴含的作战任务规划、复杂场景下智能目标识别、末段协同打击等关键技术，并针对关键技术面临的挑战，分享弹群协同研究进展、经验和体会。最后，结合美军环太平洋军演“数枚导弹瞬间命中万吨货船”案例，对弹群协同打击技术进行了展望。

图11 中国电科院杨毅助理代表赵彦杰研究员团队做大会报告

杨毅助理代表赵彦杰研究员团队做了《智能无人集群—改变未来战争形态的颠覆性变革》的大会报告。报告指出装备智能化、无人化、网络化演变正成为军事智能化的发展基础，必将催生新的作战装备和作战样式。介绍了面向未来以无人装备为主的联合作战和全域作战，如何以智能无人集群为抓手，构建智能无人装备体系。最后结合当前热点事件、美国在研项目、国内外发展规划、智能无人集群认识、所在团队阶段成果等方面，阐述了以智能无人集群装备作为抓手加速推动军事智能化发展的重要意义。

图12 华中科技大学张海涛教授做大会报告

张海涛教授做了《基于生物集群动力学相变调控的自主无人系统集群协同关键技术与核心装备》的大会报告。报告从应用角度出发，深入剖析自然界群体智能演化相变规律及其对水空跨域自主无人系统集群协同作业的应用机理，揭示了集群构型从“类气体”到“类晶体”到“类液体”到“涡旋”的相变机制，实现了面向任务的集群动力学系统构型相变调控。介绍了所研制的由四类艘无人艇和三类艇载无人机构成的跨域集群协同装备，应用于大湾区重大海洋设施监测、海洋油气资源勘测、污染治理等，为实现从自然群体智能到水域无人系统集群应用的跨越提供了相变调控理论技术支撑。

图13 北京航空航天大学董希旺教授做大会报告

董希旺教授做了《集群系统协同控制理论及在无人机集群中的应用》的大会报告。报告首先回顾了集群智能产生、发展过程以及国防应用价值，然后对集群智能的特点、技术体系架构和关键技术难点进行了梳理和分析，并结合所在团队研究积累，对智能集群系统协同控制中的分布式时变编队控制技术、编队跟踪控制技术、编队-合围技术及其在无人机集群中的具体应用案例分别进行了介绍，最后对集群智能未来发展进行了展望，提出了基于深度强化学习和分布式博弈的协同控制、基于精准智能的协同控制和反群体智能协同控制三个有价值的研究方向。

图14 国防科技大学王祥科教授做大会报告

王祥科教授做了《任务导向的小型固定翼无人机集群设计与实现》的大会报告。报告围绕小型固定翼无人机集群这一新兴方向，在梳理集群系统内涵和应用优势基础上，介绍了一种任务导向的小型固定翼无人机集群的设计与实现。以小型固定翼无人机集群自主执行协同探测任务为例，从体系架构、通信组网、感知认知、决策规划、飞机平台、集群飞行和集群指控等7个核心点，剖析任务导向的集群系统核心关键技术的需求、挑战和解决方案，勾勒出了较为完整的技术体系。

图15 上海交通大学李德伟教授做大会报告

李德伟教授做了《基于滚动优化决策的反群方法初探》的大会报告。报告指出群体优势已经被国内外很多领域广泛重视，并展开大量研究。群体优势的基础是个体的一致性，因此，群体对抗的重要方法之一是如何破坏对方个体的一致性。利用自主智能体一致性协议中自主避碰的行为特征，李教授提出了利用本方个体对于对方群体的冲击，使得对方个体的距离大于感知半径，从而切断其一致性的基础的反群策略方法。最后，李教授提出了个体在线实时滚动决策的优化问题，及其简化方法，并针对两类群体给出其反群策略仿真结果。

图16 北京理工大学龙腾教授做大会报告

龙腾教授做了《智能弹群协同任务规划技术》的大会报告。报告首先概述了国内外智能弹群装备/项目的发展情况，总结了弹群协同任务规划的关键技术及内涵。针对弹群协同规划面临的异构对象、时空一致、威胁规避与快速响应等技术难点，重点探讨了考虑异构特征与时序约束的协同任务分配、分解机制驱动的动态即时协同航迹规划、降耦序列凸化协同轨迹规划以及自主研发规划控制软硬件等方面的技术进展。最后，从考虑拒止对抗约束提升实战水平，AI赋能提升智能化水平，虚实结合拓展验证手段以及体系设计提升作战效能等方面对发展趋势进行了展望与讨论。

图17 南京航空航天大学甄子洋教授做大会报告

甄子洋教授做了《无人飞行器集群作战协同控制与决策》的大会报告。报告阐释了无人飞行器集群作战的概念和内涵，概述了国内外无人飞行器集群作战的发展现状，围绕集群协同搜索、协同探潜、协同察打、协同对抗、协同空战、协同制导等关键技术总结了近年的最新研究成果，最后对无人飞行器集群作战关键技术的未来发展趋势进行了展望。

图18 中国航天科技八院高方君研究员做大会报告

高方君研究员做了《防空导弹武器系统发展的几点认识》的大会报告。报告通过梳理与分析美国防空系统概念演变的内在逻辑，分层推进的典型系统解决的技术问题，以及实战背景，引发了对我国防空武器系统从系统定位，能力体现，产品形态，系统技术以及研发模式的一些思考。

图19 中国航天科技五院葛东明高工做大会报告

葛东明高工做了《复杂航天器动力学与控制的研究进展与工程应用》的大会报告。报告首先概述了《2016中国的航天》白皮书中自主创新对航天事业发展全局的重要性。然后对我国航天强国计划正在向天基态势感知、在轨服务与维护、深空探测等重大科技专项工程迈进的发展趋势进行了介绍。最后指出随着中高轨大型天线卫星、空间飞行器在轨操作、大型空间结构在轨建造技术的发展，航天器呈现出大型化、柔性化、组合式、变构型等复杂特征，与传统卫星和低轨道航天器有着本质区别，将航天器动力学与控制推向一个新的发展高度，亟需在系统级动力学分析、控制方法等方面实现创新突破。

中国指挥与控制学会（Chinese Institute of Command and Control 简称CICC）成立于2012年9月16日，是经国家民政部正式注册的我国指挥与控制科学技术领域唯一的国家级学会，是全国性科技社会组织。中国指挥与控制学会集群智能与协同控制专业委员会是学会成立的第31个专业委员会，依托单位为北京航空航天大学。北京航空航天大学和中国航天科工集团二院二部是专委会的主要筹建单位。

此次大会聚焦集群智能与协同控制相关基础理论、关键技术及工程应用等内容，参会代表们一致认为大会报告精彩纷呈，涉及空、天、地、海等无人集群系统智能与协同的各个方面，信息量大，技术含量高，收获非常多。大会的圆满召开为推动集群智能与协同控制行业内主要优势单位和专家群体的学术引领作用，加强集群智能与协同控制需求牵引和对接、技术交流和互动做出了积极贡献，也为加速“十四五”期间我国国防智能化建设奠定了一定的基础。

图20 2020年第四届全国集群智能与协同控制大会参会代表合影