海洋委員會日前公布最新研發成果，為強化海域態勢感知並因應灰色地帶襲擾，透過科技專案補助國立成功大學團隊發展「無人機多機型協同作業智慧化系統」。該計畫目前已順利完成2個機群、共計20架無人機的同步飛行模擬，展現國內在無人機多機協同與自主編隊控制上的重大進展。
導入AI多代理人學習 實現智慧化群飛與動態避障
國立成功大學航空太空工程學系研究團隊在本次計畫中，整合人工智慧（Artificial Intelligence, AI）、飛行力學與群飛控制演算法。團隊採用「多代理人強化學習」（Multi-Agent Reinforcement Learning, MARL）技術，讓無人機群能夠像雁群般進行自主決策，自動完成任務分配與航線規劃。為兼顧編隊彈性與飛航安全，系統亦導入領航與跟隨機編隊控制機制，並搭配智慧動態避障技術，確保多機在高密度飛行時仍能維持精確陣型與安全距離。
建構多元機型數學模型 將推進實海域飛行驗證
在硬體整合層面，研究團隊針對三款兼具垂直起降與定翼飛行特性的無人機——包括 JUMP-20、V-Bat 與 Flexrotor，建立專屬的飛行特性與控制數學模型。這項基礎工作確保了系統未來能相容於不同規格的無人載具。在完成20架規模的數位模擬後，下一階段將推進「硬體迴圈測試」（Hardware-in-the-Loop, HIL）以及實際海域飛行測試，用以驗證系統在不同海象與強風環境下的運作可靠性，務求達到「海巡立體化」之戰略目標。
產業觀察
本次海委會與學術界合作展現的群飛技術，為台灣無人機產業帶來顯著的升級訊號。過去海巡與軍用無人機多偏重單機巡邏或手動操縱，面對廣闊海域時人力負擔沉重。透過多代理人自主協同系統，能大幅降低地面操作人員的比率，實現「一對多」甚至「系統對多」的自動監偵。對台灣航太供應鏈而言，這將促進通訊鏈路、邊緣算力晶片、飛行控制軟體以及垂直起降載具製造商的深度整合。隨著政府持續擴大海域執法與國防安全投資，具備演算法開發與軟硬體整合能力之國內廠商，將獲得更多實機驗證與採購機會。
背景知識
垂直起降定翼型無人機（Vertical Take-Off and Landing Fixed-Wing UAV, VTOL）結合了多軸無人機「不需跑道即可原地起降」與定翼機「高巡航速度、長航程」的雙重優勢，極為適合空間有限的海巡艦艇或海岸陣地部署。至於「多代理人強化學習」（MARL），則是一種讓多個AI個體在共享環境中透過試錯與互動，自主學習最佳協調策略的機器學習架構。而「硬體迴圈測試」（HIL）則是將真實飛控電腦與虛擬模擬環境連線，在飛上天之前先在實驗室驗證軟硬體相容性與異常應變能力，是無人機系統開發不可或缺的關鍵階段。
常見問題
什麼是無人機多機協同作業系統？
該系統利用人工智慧與演算法，讓多架無人機能像雁群一樣自主協調航線、分配任務並避開障礙物，實現多機隊自動化編隊飛行。
為何海巡任務需要使用垂直起降定翼型無人機？
垂直起降定翼型無人機不需要跑道即可在艦艇上起降，同時保有定翼機高速與遠航程的特性，非常適合廣闊海域的執法巡邏。
本次研發成果目前進展到哪一個階段？
研究團隊已完成2個機群共20架無人機的同步飛行模擬，接下來將進行硬體迴圈測試（HIL）及真實海域飛行測試。