海上无人系统集群是指由多个无人水面艇、无人潜航器、无人机等异构或同构平台，通过信息交互与协同控制，共同完成复杂海上任务的智能系统集合。随着海洋强国战略的深入和人工智能、通信、导航等技术的突破，海上无人集群技术正从概念验证迈向实际应用，成为各国竞相发展的前沿领域。
一、发展现状
目前，全球主要海洋国家均在积极布局。美国海军通过“幽灵舰队霸主”等项目，重点发展大型无人水面艇与现有舰队的协同作战能力，其集群已能执行部分侦察、监视与诱饵任务。欧洲多国联合项目侧重于环境监测、反水雷等非对称任务。我国在该领域起步较快，已在多个公开演示中成功展示了无人艇集群的队形保持、动态重构与协同围捕等能力，部分技术已达到国际先进水平。当前发展呈现从单一平台到异构协同、从预设指令到自主智能、从试验演示向实战化应用过渡的趋势。
二、关键技术研究进展
- 集群智能协同控制技术：这是集群的“大脑”与“神经”。研究重点已从早期的集中式、预设编队控制，转向分布式自主协同与有人-无人混合编队控制。基于强化学习、群体智能算法的动态任务分配、自主避障与协同路径规划技术取得显著进展，使得集群在复杂海况下具备更强的自适应与鲁棒性。
- 高可靠组网通信技术：复杂海洋环境下的通信是核心挑战。当前研究聚焦于水声通信、卫星通信、射频通信等多种手段的融合与智能抗干扰技术。发展动态自组织网络（如MANET、FANET），并探索跨介质（水-空-天）一体化通信，以保障集群在强干扰、高延迟环境下的稳定信息交互。
- 智能感知与信息融合技术：借助多平台搭载的雷达、光电、声呐等异构传感器，构建分布式协同感知网络。通过多源信息融合与智能目标识别技术，实现广域、持续、精确的海洋态势感知，为集群决策提供支撑。
- 自主导航与定位技术：针对GPS拒止或欺骗环境，发展基于惯性导航、地形匹配、星光导航等多源信息融合的协同定位技术。集群成员通过共享相对位置信息，可实现高精度的群体协同定位与导航。
- 能源与动力技术：长航时、高机动是集群持续作业的基础。新型高能量密度动力电池、波浪能/太阳能复合能源系统、高效推进器等技术正在快速发展，为无人平台小型化、长航时化提供可能。
三、未来展望与技术挑战
海上无人系统集群将向更智能、更协同、更坚韧的方向演进。技术融合（如数字孪生、边缘计算）将催生“集群即服务”的新模式。仍面临诸多挑战：跨域异构平台的深度协同标准缺失、复杂动态环境下集群行为的可解释性与安全性、对抗条件下的智能博弈与生存能力、以及相关的法律与伦理问题。突破这些瓶颈，需要跨学科、跨领域的持续创新与合作。
海上无人系统集群技术的发展，正在深刻改变未来海洋开发、管理与防卫的模式。紧抓智能协同这一核心，攻克通信、导航、能源等关键技术，对于把握海洋科技制高点、维护海洋权益具有至关重要的战略意义。
