第15章 接下来的内容就让弗雷讲吧
“多无人机协同控制可以分解为协同目标分配、协调路径规划、可行轨迹生成、渐进轨迹跟踪等具备时间递序特性的多个子问题。”
“其最核心的目的就是在考虑协同约束的情况下为多架无人机规划路径，使它们能以最小的代价合作完成任务。”
“为此，常用的方法包括以A*算法为例的离散搜索算法，其……”
“以鱼群、蚁群算法为例的智能搜索算法，主要概念来源于……”
“以及引入了先验知识，更加灵活的神经网络算法，其核心是……”
陈群教授在上面慷慨激昂的讲了半天，航空学院这边的学生听得是不亦乐乎，热血沸腾。
协同控制作为大外环控制，是凌驾于单机控制之上，用来减轻或者替代人类飞行员和指挥官工作的算法。
只有理解了飞行器单机控制算法的主要概念，对其输入和输出，以及中间的计算流程极为清楚，才能精准get到陈群教授所讲授的内容。
所以毫无疑问，吴院长手底下的那群学生几乎就像是听故事一样，幻灯片上的每一个字都认识，但合在一起就不知道在讲什么了。
不过随着陈群教授的汇报结束，吴院长打开了他的幻灯片，形势瞬间逆转。
“我们课题组之前进行的项目主要集中在微电子集成电路设计上，主要工作部分……”
“首先介绍一下无指令集的FPGA可编程门阵列，其具备全量的可编程元器件，能够根据用户的需求生成包括从基础74系列集成电路到高性能CPU之间的各种产品。”
“之后是处理器，其按照指令集划分可以分为复杂指令集CISC和精简指令集RICS两种架构，根据应用需求，我们此次把重点放在精简指令集架构的处理器上。”
“当前市面上常用的RISC架构处理器可分为微处理器MCU，高效能RISC处理器ARM，通用数字信号处理器DSP……”
“以德州仪器的TMS320C67x型DSP处理器为例，其使用VLIW指令集，拥有32位浮点运算精度。”
“内含2个定点算术逻辑单元ALU，4个定点/浮点算术逻辑单元ALU，2个定点/浮点乘法器，每个周期可以执行……”
同样的，吴院长所介绍的东西包含大量晦涩难懂的英文缩写，即便他已经贴切的加入了中文名称，但依然让航空学院的学生如同看天书一般。
这些人或多或少都自己编写过程序，本以为对于电子方面的知识能听懂一点。
只不过他们万万没想到，软件与硬件之间的差别，简直比人跟狗之间的差距还要大。
两位教授看着手底下学生那迷茫的眼神，心中不免有些庆幸。
幸亏提前看了张弗雷写的那部分内容，不然恐怕连他们自己也无法理解对方到底想要表达什么意思。
“航空飞行器和微电子电路两个专业的知识差别确实有些大，理解起来有点困难。”
吴院长喝了口水润了润喉咙，随后看着张弗雷，脸上露出了微笑。
“不过大家倒不用担心因为听不懂而导致不能参与进这个项目之中，我跟陈老师特意安排弗雷写了点两个专业如何交互的内容。”
“接下来的内容，就让弗雷来给大家讲吧！”
弗雷？
他是谁？
难道这个项目还有另外一个教研室参与吗？
大部分人都露出了疑惑的表情，只有几个跟张弗雷熟络的人张大了嘴巴。
他们看着张弗雷对着大家鞠了一躬，随后坐到吴院长刚刚坐的位置。
其他人这才明白过来弗雷是谁，不过另一个疑问随即出现在他们脑子里。
刚刚介绍的时候，吴院长不是说他是新来的研究生么，怎么就到台子上汇报去了？
张弗雷自己也有些无奈，由于两位教授都把交叉介绍的部分交到他的手上，所以他写的时候会不可避免的把两部分联系到一起。
所以当两位教授对接的时候便发现了其中的端倪，由于第一次见面会主要目的就是让手底下的学生相互认识并对整个项目有一定的了解，所以他们干脆就把这部分的内容统一放到了张弗雷手上。
讲的更加清楚流畅不说，也能给以后两个课题组协作的时候确定一个执行人出来。
“我主要给大家介绍一下这两个专业之间对接的主要抓手，同时对刚刚两位教授讲的内容进行一些补充。”
“应用于协同控制算法的飞控硬件与传统不同，其除了对运算性能有较高要求以外，同时还需要有更加开放便捷的通讯接口作为支撑。”
“以比较简单的智能搜索算法——粒子群算法为例，其在运行时需要时刻知道当前所有无人机的飞行状态，这些状态包括位置、速度、姿态、单机故障情况……”
“单机数据总量在15-20个单精度变量以上，算上通信时所需的帧头、帧尾以及校验位，至少需要80个字节以上的数据包。”
“而且其运算频率也直接关系到整个协同控制的灵活性，整个控制算法包含为所有无人机计算轨迹的路径规划算法，通常是Dubins曲线或者毕达哥拉斯曲线，其主要计算量集中在矩阵乘法之上。”
“按照单次乘法将其分解，根据所查询的资料，乘法计算占比55%，加法运算占比30%，剩下的为各种IO……”
以飞控为主讲完资源消耗之后，张弗雷转头又以典型处理器介绍了各种常用函数的性能优劣。
“以求最大值算法为例，由于飞控中的数据一般不具备有序性，所以需要通过穷举法来进行求解。”
“这在很大程度上会带来很大的运算负担，因此在开发路径追踪指令解算算法时应避免用类似方式来对当前位置进行判断。”
“通过起点位置，以序列和过点判据的方式进行计算会是更好的选择。”
“就刚才吴教授所讲的TMS320C67x型DSP处理器，其VLIW指令集专门就并行指令运行进行过优化，因此在设计智能算法的数值迭代部分时可以……”
跟刚刚两位教授所讲的那种更偏重于整体概括，高屋建瓴的内容不同，张弗雷的汇报显的更加平易近人一点。
在场的人都是聪明人，所以一经点拨就立刻明白了这个项目的核心内容到底是什么，而且很快就根据自己现在研究的方向挖掘到了切入点。
所以见面会一进入自由讨论阶段，场面便立刻变得火热起来。
“我认为在引入协同控制算法的时候应对单无人机的行为同样进行规定，这样才能具备更高的智能性，例如……”
“DSP处理器虽然数学运算能力较强，但其开放性不足，可以使用FPGA+DSP的结构来设计……”
众多博士的思维在屋子里碰撞出火花，由于只是一次见面会，双方教授并没有安排秘书，于是张弗雷便成了记录大家讨论内容的那个人。
记录远比单纯的听更会逼迫人去思考，张弗雷原本以为自己了解的够多了，但听了这些博士的发言后才明白一件事。
自己只是在广度上有优势，但在各个方向的深度上，还比不过这些深耕已久的研究者们。