深度拆解丨“國產Lattice OS”——天樞OS:以群反群,構建中國自主低空反無人機蜂群作戰體系


    中國產業經濟信息網   時間:2026-08-06





      隨著無人機蜂群式飽和突防、多方向機動突防成為低空安防的主要威脅,傳統單點式、人工干預式的反制方案早已跟不上高速動態的對抗節奏。低空對抗的競爭重心,已經從“單裝備性能比拼”轉向依托底層系統實現集群協同與智能閉環作戰。

      在此背景下,北京卓翼智能科技有限公司(以下簡稱“卓翼智能”)對標國際先進技術水準,全棧自研“國產Lattice OS”—— 天樞OS作為國產化智能集群技術底座,打造自主可控的中國無人防務智能體系。依托自研架構優勢,天樞OS突破傳統反制設備的能力邊界,搭建一套可高速迭代、全流程自主、多節點協同的 “以群制群” 反無人機蜂群作戰系統。

      整套系統依托五大核心技術模塊層層聯動,構建完整作戰閉環:以IOODA全鏈路循環為能力骨架,依托多源融合感知筑牢探測根基,憑借智能行為樹決策統籌全局調度,依靠機載自主執行完成終端作戰,通過自組網通信實現全域協同。以下將逐層拆解基于天樞OS的反蜂群系統的核心設計與實戰能力。

      能力骨架:IOODA閉環

      在以群反群場景中,系統看似由雷達、指控地面站、攔截機集群和靶機集群等物理實體組成,但真正決定攔截效果的,是系統能否在高動態低空對抗中快速完成IOODA閉環。

      IOODA是“交互-感知-認知-決策-執行”(Interaction-Observation-Orientation-Decision-Action)的縮寫,描述了從發現威脅到完成處置的完整決策周期。在“以群反群”的具體場景中,這五個環節分別對應:

      交互(Interaction)——貫穿全程的信息共享。這不是簡單的“加一條通信鏈路”,而是在三個層面同步展開:人機交互(人的攔截意圖如何注入指控系統轉化為任務約束)、機群交互(指控地面站如何向攔截機集群下發分配指令并接收狀態回傳)、群內交互(攔截機之間如何在必要范圍內共享位置和目標信息以支撐局部協同)。

      感知(Observation)——發現來襲威脅。雷達、光電或其他探測設備發現來襲無人機集群,形成連續、可信的目標航跡;同時采集攔截機位置、速度、可用狀態和防護區域邊界,為態勢判斷提供輸入。

      認知(Orientation)——判斷戰場態勢。指控地面站融合無人機位置/速度/航向/編隊關系和攔截機可用狀態,判斷突防意圖、識別關鍵目標、評估攔截窗口和任務風險,形成面向處置的態勢認知。

      決策(Decision)——制定攔截方案。系統根據威脅優先級、可用攔截機數量、攔截策略、飛行約束和避碰約束,完成目標分配、圍捕隊形規劃、航跡規劃和末段攔截策略生成。

      執行(Action)——實施攔截。攔截機集群接收任務指令,執行起飛、接近、圍捕、末段制導和動能撞擊;指控地面站根據狀態回傳持續修正任務指令。

      反饋(Feedback)——系統記錄任務全過程,將執行結果回流到下一輪感知和決策中,并為后續策略優化和復盤提供數據依據。

      整個IOODA循環中,任何一個環節出現信息交互不及時、目標航跡不穩定、態勢判斷偏差、任務分配過慢、航跡沖突、鏈路中斷或控制偏差,都會拖慢閉環速度,影響攔截效果。“以群反群”的本質挑戰,不是在某一環節做到極致,而是讓五個環節在極短時間內完成連續循環。

      感知層:多源融合下的目標發現與鎖定

      在以群反群的感知環節中,系統面對的挑戰不是“能不能看到一架飛機”,而是“能不能同時穩定跟蹤數十個高速機動的目標,并在其中準確分辨來襲威脅和友方攔截機”。

      天樞OS的感知體系分兩個層面協同工作:

      廣域感知層面

      廣域感知層面依托雷達與光電聯合探測模式開展全域空情監測。廣域空情由雷達完成——探測來襲目標的方向、距離、高度和速度,形成航跡。雷達的目標信息通過指控地面站進入系統的態勢認知環節。光電傳感器(可見光/紅外)則提供目標的光學特征——型號識別、飛行姿態、載荷判斷——彌補雷達在目標識別方面的不足。兩者在指控地面站完成時空對齊和航跡關聯,形成統一的空情態勢。

      末端感知層面

      末端感知層面依托機載邊緣AI技術實現目標的實時檢測與動態跟蹤。當攔截機接近目標進入末端制導階段時,機載光電載荷成為唯一的感知來源。天樞OS在攔截機的機載計算機上運行完整的AI感知管線,能夠在通信中斷的條件下獨立完成目標檢測、持續跟蹤、視覺鎖定和空間定位,為末段制導提供實時的目標三維態勢輸入。

      決策層:集群行為樹與任務分配

      感知層給出了目標的位置和運動態勢,但面對數十架來襲無人機,攔截機集群不能各自為戰。誰去打哪個目標、從哪個方向接近、編隊如何展開、如何避免多架攔截機撞向同一個目標——這些決策如果在指控地面站由人工逐一下達,指令延遲會吞噬掉整個攔截窗口。

      天樞OS的決策鏈路分兩級協同運作:

      集群級決策

      集群級決策依托智能行為樹實現全域集群統一調度與自主推演。指控地面站將融合后的戰場態勢輸入天樞OS的集群行為樹引擎。行為樹根據目標數量、威脅等級、攔截機可用狀態和防護區域邊界,自動生成集群級的作戰策略——包括目標與攔截機的配對方案、編隊展開的時空順序、攔截窗口的優先級排序。整個決策過程在行為樹藍圖中以可視化拓撲呈現,作戰人員可以直觀審查邏輯是否正確,必要時在戰前或戰中快速調整策略參數。

      末端級分發

      末端級分發依靠標準化任務流實現作戰指令的精準下發。集群級決策的輸出不是單條控制指令,而是面向每架攔截機的完整任務流——一段從“起飛→航路接近→目標鎖定→末端攔截→返航或自毀”的完整任務描述。任務流通過指控鏈路下發給各攔截機后,每架無人機收到的是一份可以獨立執行的“任務劇本”,后續的執行過程不再依賴地面站的逐幀遙控。

      執行層:無人機的自主任務閉環

      攔截機接收到任務流之后,面臨的核心挑戰是自主完成從起飛到撞擊的全過程——在高速飛行、目標機動、鏈路可能降級的條件下,每一步都不能等待地面站的指令確認。

      天樞OS的執行鏈路在兩個階段各有側重:

      01.航路執行階段

      航路執行階段依托機載飛控系統實現全程自主飛行。攔截機根據任務流中指定的航路參數,在機載飛控系統的驅動下自主完成起飛、爬升、巡航和編隊協同。編隊保持和碰撞規避在機間通信的輔助下實時調整,不依賴地面站介入。當戰場態勢發生變化——例如目標改變了飛行方向,或者某架攔截機因故退出——機載行為樹根據預設的異常處理邏輯自動觸發航路重規劃或任務交接,確保集群整體任務不受單點變化的影響。

      02.末端攔截階段

      末端攔截階段依靠機載端形成獨立閉環制導體系。攔截機進入目標附近區域后,機載感知系統鎖定目標并持續輸出其實時位置。制導系統基于目標運動態勢自主解算攔截航向和機動策略,直接驅動飛控執行,整個過程在攔截機機載端獨立閉環。操作員在這一階段只需監視——只有在確認需要人工干預時才會介入,而不需要逐秒操控無人機。

      通信層:自組網支撐的集群信息交互

      在以群反群的動態對抗中,信息必須在多個節點之間快速流轉——雷達發現目標后需要通知指控地面站,指控地面站分配任務后需要下發給攔截機,攔截機之間需要共享位置以避免碰撞,某一架攔截機發現新目標后需要通告整個集群。如果每一條信息都經過地面站中轉,鏈路瓶頸和單點故障將直接拖垮整個系統。

      天樞OS的通信架構在兩個通道上并行運行:

      機間自組網通道

      攔截機之間通過自組網鏈路直接交換位置、速度、目標分配和協同約束等實時數據。自組網采用Mesh拓撲,每架攔截機既是通信節點也是中繼節點,不依賴中心基站。當部分鏈路因干擾或距離降級時,網絡通過多跳路由自動尋找替代路徑,維持集群內部的信息共享。這條通道承載的是毫秒級的機間協同數據,是集群在脫離地面站后仍能維持編隊和協同攔截的通信基礎。

      地面站指控通道

      指控地面站通過專有數據鏈路與攔截機集群保持連接,承載任務下發、態勢回傳和人工干預指令。作戰人員通過這條通道將集群級決策結果推送至各攔截機,同時實時接收各機的狀態回傳和攔截評估數據。當戰場態勢出現重大變化時——例如突然出現新的來襲目標,或者指揮意圖發生調整——作戰人員可以通過這條通道動態修改任務參數或重新分配目標,而無需中斷正在執行中的攔截任務。

      依托IOODA全流程作戰閉環、多源融合感知、智能集群行為樹決策、機載自主攔截執行與Mesh自組網協同通信五大體系深度融合,天樞OS打通了反無人機蜂群作戰從態勢捕捉到攔截評估的完整鏈路,實現系統架構、核心算法、通信鏈路、終端調度的全層級自主可控。

      作為全棧自研的“國產Lattice OS”,天樞OS打破海外同類底層系統的技術壁壘,構建起本土化、可迭代、高抗毀的 “以群制群” 防御體系。面向日趨復雜的低空安全挑戰,卓翼智能將持續推進算法迭代、功能拓展與場景適配,深耕城市空域防護等核心應用場景,以自主可控的技術底座構筑空域安全防線。同時,卓翼智能將持續完善國產無人集群智能作戰技術生態,為新時代低空空域安全保障提供堅實可行的卓翼方案。


      轉自:中國財富網

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