《IEEE Control Systems Magazine》封面论文刊发我院张海涛团队无人系统跨域协同研究成果

2025年9月，我院张海涛教授以第一作者兼通讯作者在在国际控制顶级杂志《IEEE Control Systems Magazine》(每年6篇封面论文)上发表了空—海跨域无人系统：面向海洋应用的网络—物理协同框架综述的最新成果封面论文“Aerial-marine cross-domain uncrewed systems: An overview of cyberphysical coordination frameworks for marine applications.”。该研究由张海涛教授团队与珠海云洲智能公司张云飞、国防科技大学朱承教授、加拿大皇家科学院院士、维多利亚大学施阳教授等合作完成。太阳成tyc7111cc集团为第一单位兼通讯作者单位。 

随着海洋工程和海洋经济的快速发展，海上任务日益复杂。无人机（UAV）与无人艇（USV）的协同作业逐渐成为应对复杂任务的必然选择，催生了“空海跨域无人系统”（AMCDUS），并成为未来海洋任务的重要发展方向。

为给AMCDUS的基本协同理论、技术和应用奠定基础，这篇论文提出了一种分层的网络—物理协同框架，将物理层面的协同运动与终端、网络和云之间的信息流融合在一起。在物理空间层面，分为顶层任务规划、中层编队协同和底层平台控制，顶层负责为中层的多无人机—无人艇协同生成规划路径；中层据此执行基于任务的协作指令，并向底层的单个平台提供速度与航向参考。在网络空间中，顶层由云服务器实现，用于计算跨域智能控制律以应对关键情况；中层的网络服务器则生成对异构无人系统协同指令；底层的终端服务器在多种基础设施和传感器的辅助下，完成环境感知与目标识别。为验证所提框架的有效性，研究团队开展了大量跨域协同导航与降落实验，并讨论了未来发展中可能面临的新挑战，以激发后续研究方向。

这一成果为复杂海洋任务中的跨域无人系统提供了系统化的理论与技术支撑。

该研究得到了国家自然科学基金科学中心项目（52188102，负责人：丁汉院士）、国家2030新一代人工智能重大项目（2022ZD0119601）、国家自然科学基金杰出青年基金62225306、联合重点基金U2141235以及广东省基础与应用基础研究基金（2022B1515120069）的资助。作者还包括：我院赵金教授、苏厚胜教授、袁烨教授、丁佳宁博士、荷兰格罗宁根大学胡斌斌博士、东莞理工刘彬副教授。

论文信息：

Hai-Tao Zhang, Bin-Bin Hu, Bin Liu, Jianing Ding, Jin Zhao, Housheng Su, Yunfei Zhang, Cheng Zhu, Ye Yuan, and Yang Shi.Aerial-marine cross-domain uncrewed systems: An overview of cyberphysical coordination frameworks for marine applications. IEEE Control Systems Magazine,45（4）：28-45，2025