综上，基于路径规划的碰撞规避更新周期较长，适用于较远距离的碰撞冲突场景；基于优化控制的碰撞规避的灵活性和适应性更强，适用于中短距离范围的冲突场景；基于反应式控制的碰撞规避反应时间短，对动态场景的响应速度快，以最高优先级保证安全，适用于近距离尤其是各种突发的紧急碰撞冲突场景。尽管现有研究多种多样，但一个关键问题是：现有方法大多针对单一或者特定的冲突场景，缺乏针对一体化任务环境的整体性系统解决方案。

集群使用安全是集群运用过程中安全相关问题，包括集群网络安全、导航欺骗安全等。网络安全方面，主要针对无人机集群通信被干扰或者部分无人机损毁(例如攻击与诱捕等)后的响应。一种方案是进行通信中断/平台损毁后的拓扑重构，另一方案是设计具有一定抗毁性的通信拓扑。导航欺骗方面，主要针对机载GPS等导航系统模拟信号诱骗的响应。一种方案为加强导航信号的识别和校核，另一种方法为研究各种GPS拒止环境中的导航技术，比如仿生导航、视觉导航等。

3.2.7 集群指挥控制无人机集群协同

极大地提高了遂行复杂任务的能力，但与此同时，随着集群中无人机平台数量/类型的不断增加、任务类型的不断扩展，如何高效地管控无人机集群，实现低人机比的集群指挥控制面临着严峻的挑战。

近年来，国内外在多无人机系统指挥控制技术方面已取得了丰硕的成果。美国诺•格、通用原子、波音、洛•马、雷声等参与军方项目的公司已经进行了深入研究，并开展了相应的飞行试验。例如，美国雷声公司利用混合主动人机交互技术，推出能同时控制多架无人作战飞机的驾驶舱(UCS)，是全世界第一种可以同时操纵多达8架空中、陆地或海上不同无人作战飞机的地基驾驶舱。Proxy航空系统公司利用其开发的通用分布式管理系统(UDMS)，完成了2架“SkyWatcher”与2架“SkyRaider”无人机的协同飞行验证，并能够支持多达12个空中节点和超过30个地面节点(包括传感器)的指挥控制。在美国软件使能计划(Software Enabled Control，SEC相关试验中，麻省理工的研究人员研制出的有人机对无人机制导系统能使驾驶员通过飞行级英语话音指令制导控制另一架无人机，使无人机能够及时对突然改变的计划做出反应并避开意外威胁。但是，对于无人机集群的指挥控制技术，尚处于萌芽发展阶段。

为满足低人机比集群指控的要求，提高指挥员指控水平和态势认知水平，需要研究适合指挥员习惯的语义逻辑任务描述方法，以更贴近于人类的方式对集群下达指控指令，综合运用语音/手势/眼动/触觉等多种模式相结合的集群指控手段，来提高指挥员的指控水平，降低其认知负担和工作负荷，实现低人机比条件下集群指控。

Shah和Breazeal提出，现有的人机交互系统主要通过显式信息(明确的口头信息等)及隐式信息(表情、手势以及注视方向等)来实现人机交互控制。在显式信息交互方面，机器人能使用各种参考系(以自我、对象或外部为中心)有效响应人类的口头命令；通过中央任务管理器将任务分配给机器人，进一步通过口头交流有关目标、能力、计划和成就的信息来完成协调。在隐式信息交互方面，文献使用机器目光建立共同注意力，将点头用于巩固彼此的理解；进一步，使用人的注视信息进行意图解释，例如犹豫或是搜索跑动对象；介绍了基于手势的人机交互并将其分为2类，其中自由形式的交互允许用户使用指示性手势选择机器人的子集并分配目标和轨迹，而形状受限的交互要求用户只对定义了整个形状自由度所对应的子集实施控制；提出一种系统用于生成新一代的脑群控制接口，并为操作员提供对多智能体系统的丰富控制能力。

此外，随着任务复杂度、任务执行环境高动态不确定性的影响，集群指控技术还需具备更高的自动化和智能化程度，将操作员从基本的任务剖面中解放出来，使其关注更高层次的决策与关键事件确认，通过智能化辅助决策系统，以“人在回路之上”方式完成无人机集群同步协调控制，提升动态不确定条件下任务执行的有效性及时效性，实现精细化、高效性的集群指挥。美国DARPA早在2007年启动了“深绿(Deep Green)”计划，其核心是通过分析推断指挥员意图，形成作战方案的备选集合，提高指挥员的临机决策速度。2016 年，美军启动了指挥官虚拟参谋(Commander’s Virtual Staff)项目，旨在通过认知计算，高效处理战场态势数据，自主推荐任务清单，辅助指挥员进行决策。Stodola和Mazal提出了一个战术决策辅助系统TDSS，并建立了基于无人机编队侦察监视的战术辅助模型。此外，国防科技大学王菖等提出了基于指挥人员关注度和操作模型的信息调度算法，并提出了基于“人”疲劳度和错误率模型的自适应自主调度策略，实现了人-系统交互与功能分配的柔性切换过程。

无人机集群兼具机械化、信息化和智能化的特点，有望在未来军民领域发挥重大作用，但是目前尚不具备在复杂环境中分布执行任务的能力。集群协同的关键技术，如体系架构、通信组网、规划决策、集群飞行等，虽然开展的研究较多，但是较少针对小型固定翼无人机的特点和复杂环境的任务需求展开。未来集群系统的发展，可以从以下6个方面考虑。