无人集群任务要顺利实施，需要把目标识别、任务规划和集群协同等算法转化为可部署软件，再根据任务目标组织成员行动，并在执行过程中持续掌握集群状态和任务进展。

现实中，软件开发验证系统、任务管理系统和无人平台执行系统往往分别建设。软件版本、任务要求、成员行动和运行记录难以对应时，任务操作人员无法确认任务要求是否准确进入执行系统并转化为成员行动，研发人员也难以判断异常与哪个软件版本、接口或运行条件有关。

针对这些问题，卓翼智能推出天枢·无人系统任务能力产品体系：

天枢Studio（原天璇集群智能开发平台）——无人系统自主能力开发验证平台：形成经过验证的软件及配置；

天枢OS——无人系统自主任务执行平台：将软件部署到无人平台并驱动集群运行；

天枢Mission——无人系统任务管理平台：

当任务需要统一呈现目标、资源和任务进展，或者开展资源编组、目标分配和行动时序等任务级规划时，负责形成综合态势和任务规划。

天枢Studio让算法形成可部署软件，天枢OS让软件驱动集群运行，天枢Mission让多源信息形成可调整的任务规划。

一、从软件成果到集群运行

围绕无人集群自主能力研发和任务运用，天枢由Studio、OS和Mission三款软件产品构成。三款产品既可以协同部署，也可以根据用户已有系统和当前需要补充的能力组合使用。

图2 天枢Studio、天枢OS和天枢Mission分别承接开发验证、集群执行和任务组织

01

天枢Studio：

无人系统自主能力开发验证平台

天枢Studio将算法开发与软件集成、仿真训练和验证评估组织在同一环境中，并可辅助开展配置检查、日志分析和试验评估。这里的分层验证，是指先在软件仿真环境中检查算法逻辑，再在地面站、无人平台等目标运行环境中，逐步确认软件能否正确部署和运行。

研发人员可以在实装前检验软件在不同平台、任务环境、传感器配置和通信条件等组合下的运行表现，也可以利用实际任务记录复现问题并比较版本。经过验证后，面向无人平台的算法形成可部署软件及配置，加载到天枢OS；态势处理、信息融合和任务规划等任务管理侧算法按照天枢Mission的接口及运行环境，形成可部署软件、模型参数和配置，加载到天枢Mission。

02

天枢OS：

无人系统自主任务执行平台

天枢OS地面站及无人平台端软件共同支撑一个无人集群任务执行单元，以下简称“执行单元”。平台加载经适配确认的软件及配置，包括通过天枢Studio形成的成果，完成无人平台接入、自主任务执行、集群协同和运行监视。

天枢OS独立组织任务时，可以在已经明确的任务目标和成员范围内安排集群内成员分工。接收已有任务系统或天枢Mission提供的任务输入时，天枢OS落实已经确认的任务分配，并处理编组内部的航迹生成、行为动作、状态同步和局部调整。

任务执行过程中，天枢OS持续监视平台、传感器载荷及通信链路等状态。出现临时障碍、成员异常或短时通信变化等情况时，天枢OS在既定任务和授权范围内调整集群行动；超出授权范围或触发安全条件时，提示任务操作人员暂停任务或调整任务安排。装备级接管按照具体平台的控制方式执行。

03

天枢Mission：

无人系统任务管理平台

当任务需要形成统一态势、开展任务级规划或协调多个系统时，由天枢Mission承担任务管理。平台汇集上级任务要求、多源目标信息、执行单元状态和任务进展，持续形成综合态势。任务操作人员设置任务目标、可用资源范围和行动约束，天枢Mission据此计算资源编组、目标分配和行动时序，由任务操作人员审查规划并完成关键授权。

规划确认后，天枢Mission向相应的天枢OS执行单元提供任务要求、分配结果、协同约束和授权结果。各执行单元返回成员状态、目标观测、任务进展及执行结果，天枢Mission据此更新综合态势和任务规划。

多个执行单元是这一任务管理方式的典型情况。即使只有一个执行单元，需要汇聚多源态势或协调外部系统时，也可以使用天枢Mission。

图3 天枢产品体系的产品协同与分层部署关系

在接口条件满足的情况下，用户可以保留已有任务系统、软件成果和无人平台，从当前最需要补充的能力开始部署，再逐步扩展到多个执行单元协同。软件版本、任务规划、成员行动和运行记录按照任务建立关联，也使问题定位和版本验证有据可查。

二、从单项自主走向任务协同

在单项能力验证中，用户通常需要分别检查无人平台能否稳定飞行、识别目标或规划运动路径。进入无人集群任务后，用户更加关注集群成员能否围绕同一目标分工协作，并根据态势变化调整行动。任务人员需要掌握综合态势，也就是目标位置和运动轨迹（航迹）、集群成员可用状态、任务区域及执行进展，并据此组织集群行动。若任务还涉及不同类型、不同厂商的无人平台或地面设备，还需要统一它们的接入方式、能力描述和状态反馈。

完成这一转变，需要打通软件成果部署、任务信息处理、任务规划、协同执行、动态调整和运行改进之间的关系。

软件成果从开发验证进入实装运行

研发人员使用天枢Studio将算法封装为版本明确的软件，完成数据适配、调用接口适配、运行配置和分层验证。通过验证的软件及配置由天枢OS加载，并在天枢OS地面站和准备安装该软件的无人平台上开展运行测试。分层验证能够在不同软硬件环境中逐步确认同一软件是否满足部署要求，使天枢Studio形成的软件成果能够进入天枢OS的实际运行环境。

让任务信息转化为可执行的规划

天枢Mission接收无人集群任务执行单元、探测设备和既有任务系统提供的信息，统一时间戳、坐标系和目标标识，形成包含目标航迹、集群成员状态和任务进展的综合态势。任务人员据此确定参与任务的集群和成员，也就是进行资源编组，并完成目标分配和行动安排。天枢Mission根据这些结果形成相应的任务规划。

让任务规划在无人集群中转化为行动

任务人员确认规划后，天枢Mission向天枢OS提供任务要求、成员分配、协同约束和授权结果。协同约束说明哪些集群成员需要配合，以及行动的时间和空间边界；授权结果说明哪些关键动作已经获得人员确认。天枢OS的地面站和平台端软件据此生成各成员的航迹、行为动作及控制参数，并组织集群成员开展任务配合。

让规划和行动随任务变化持续调整

天枢OS在任务执行过程中持续向天枢Mission返回集群成员状态、任务进展、异常情况和执行结果。目标航迹发生变化、集群成员退出或任务区域调整时，天枢Mission依据最新信息生成新的任务规划版本，经任务人员确认后更新任务要求。集群成员周边出现临时障碍或集群内局部任务需要调整时，由天枢OS在既定授权范围内处理。

让运行结果返回开发验证环节

任务结束后，天枢OS保存软件版本、运行配置、平台状态、异常事件和执行结果，天枢Mission保存任务规划版本、授权过程和任务评估结果。相关记录按照同一任务建立关联并返回天枢Studio。研发人员据此复现软件及接口问题，验证修正后的版本；任务人员则利用规划和执行记录，评估资源选择、任务安排和授权过程。

三、典型任务如何在天枢中运行

下面以反无人机作战中的协同拦截任务为例。探测设备发现来袭无人机后，作战值班人员需要研判目标、组织无人拦截集群，必要时还要协调微波武器等地面处置设备。这个过程具体说明三款产品如何从算法准备进入作战执行，并形成可复核的运行记录；具体设备和接口根据项目条件完成适配。

图4 反无人机作战中的算法准备、目标研判、拦截执行和任务复盘

01

作战准备：

验证算法并确认任务资源

研发人员通过天枢Studio开发和验证两类算法：一类是面向天枢Mission的航迹融合、威胁评估和拦截任务规划等算法，另一类是面向天枢OS的目标识别、拦截航迹生成和集群协同等算法。相关成果形成算法版本、运行配置、接口映射和验证结果。

任务开始前，作战值班人员确认已经部署的算法版本、雷达及无人拦截机等资源状态、拦截区域和处置授权范围。

02

目标发现：

验融合目标态势并生成拦截方案

独立部署的雷达、光电、红外和无线电侦测设备向天枢Mission提供目标观测及设备状态；无人拦截机搭载的光电吊舱、红外传感器等由天枢OS接入。天枢OS统一平台侧观测信息的时间、坐标和数据格式，再将目标位置、属性及局部航迹提供给天枢Mission。

天枢Mission完成跨来源目标关联、航迹融合和威胁评估，形成连续目标航迹及相应威胁等级。作战值班人员确认处置目标、可用资源范围和处置规则后，拦截任务规划算法计算拦截编组、目标分配和行动时序，由作战值班人员审查方案并完成拦截授权。

天枢Mission向天枢OS提供已经确认的拦截规划和授权结果，包括拦截编组、目标分配、行动范围和协同约束等；同时向微波武器等地面处置设备提供处置目标及授权结果。瞄准和启停等底层控制仍由设备自身的控制单元完成。

03

拦截执行：

落实任务分配并驱动集群行动

天枢OS按照已经确认的拦截编组和目标分配，将拦截要求转化为各成员的拦截航迹、行为动作及集群内协同策略。天枢OS持续返回成员位置、平台及链路状态、拦截进展和处置结果等信息，作战值班人员据此监视任务进展和异常提示。

来袭目标转向、拦截成员故障或任务条件变化时，天枢Mission根据最新态势更新拦截编组、目标分配或行动时序。单架无人拦截机的临时避障和集群内短时协同变化由天枢OS在授权范围内处理；超出授权范围或触发安全条件时，由作战值班人员暂停任务或调整任务安排。

04

作战复盘：

评估拦截效果并改进算法

任务结束后，天枢OS记录算法版本、运行配置、成员航迹、异常事件及处置结果，天枢Mission记录目标关联结果、融合航迹、拦截规划版本、授权过程和评估结果。相关记录按照任务标识及关键事件建立关联，供天枢Studio用于问题复现和修正版本验证。

作战值班人员可以按照任务阶段回看目标研判、规划版本、授权过程、异常处置和最终效果，评估拦截成员选择及行动时序是否合理。

四、用户在开发和任务运行中获得什么

根据所选产品组合，用户可以获得以下四类结果：

可部署的软件与配置

用户明确能力需求、预定任务、平台接口条件和评价指标等输入后，天枢Studio支持研发人员完成算法开发与软件集成、仿真训练和分层验证，形成面向天枢Mission或天枢OS的软件版本、运行配置、接口映射、适用条件及验证结果。

可确认、可调整的任务规划结果

任务操作人员在同一任务视图中查看目标航迹、执行单元状态和任务进展，审查任务规划并确认关键授权。态势发生变化时，天枢Mission形成新的规划版本，任务操作人员可以比较调整前后的资源选择、目标分配和行动时序。

可监视、可干预的集群行动

天枢OS将任务要求、分配结果、协同约束和授权结果转化为成员行动及集群内协同。任务操作人员能够查看软件版本、成员状态、任务进展和异常影响，并在必要时暂停任务、调整任务安排，或按照具体平台的控制方式处置异常成员。

与任务过程对应的运行记录

软件版本和运行配置、任务规划和授权过程、成员行动和执行结果按照任务及关键事件建立关联。研发人员据此复现问题并验证新版本，任务操作人员据此评估态势处理和任务规划效果。

图5 用户获得可部署的软件与配置、可调整的任务规划结果、可干预的集群行动和与任务过程对应的运行记录

五、按现有基础选择产品组合

天枢可整体部署，也可在保留已有任务系统、自主能力软件和无人平台的基础上，按能力缺口组合使用。

已经具备成熟可部署软件的用户，可以直接结合天枢Mission或天枢OS的目标运行环境开展接口适配和运行确认；仍需工程开发、训练或验证的算法成果，可以先进入天枢Studio。

将现有算法转化为可部署软件

已有算法原型或仍需工程化验证的自主能力软件时，由天枢Studio完成软件封装、接口适配和分层验证。相关成果再按照部署位置，分别在天枢Mission、天枢OS地面站或无人平台端完成适配和运行确认。

在已有任务系统下接入无人集群

需要统一组织多个无人集群时，可使用天枢Mission连接多套天枢OS。天枢Mission负责跨集群任务组织，各套天枢OS负责集群内协同。

无人平台及机载载荷通过天枢OS适配，外部探测和处置设备通常通过天枢Mission接入；已有任务系统或执行系统根据其承担的功能，与天枢Mission或天枢OS约定任务及状态接口。具体适配对象和实施范围根据项目接口条件确认。

覆盖开发验证到集群执行全过程

需要覆盖算法开发验证、任务管理和集群执行全过程时，三款产品协同使用。可先围绕一项明确任务完成全过程验证，再逐步扩大部署范围。

图6 根据现有系统、软件和无人平台基础选择天枢产品组合

六、天枢适用于哪些建设与任务场景

除上述反无人机作战任务外，天枢还适用于一种能力建设方式和三类典型任务运用场景。

(一)

自主能力研发验证

核心产品：天枢Studio；

目标运行环境：天枢Mission或天枢OS

新的目标识别、任务规划或集群协同算法准备进入实际运行环境时，可以通过天枢Studio完成软件集成、任务场景仿真和分层验证，并结合天枢Mission或天枢OS完成部署确认。用户最终获得版本、适用条件和验证依据明确的可部署软件及配置。

(二)

多类型无人平台协同

适用组合：天枢OS；

需要统一态势或任务级规划时增加天枢Mission

同一执行单元内的多类型无人平台通过适配接口接入天枢OS，由天枢OS组织成员分工、状态同步和集群内调整。任务涉及多个执行单元或外部探测及处置设备时，增加天枢Mission形成统一态势和任务级规划。

任务操作人员可以在任务视图中掌握执行单元及成员的分工、状态和任务进展，同时保留已有平台和配套设备。

(三)

有人无人协同训练

典型组合：天枢Studio+天枢Mission+天枢OS

天枢Studio构建包含虚拟目标等对象的训练场景，并验证自主软件及执行逻辑；天枢Mission组织训练任务、资源关系和授权流程，天枢OS接入参与训练的无人集群。

训练组织人员注入故障或任务调整等导调事件后，天枢Mission更新任务级规划，天枢OS执行相应任务并反馈状态。训练组织人员可以观察处置过程并开展复盘评估，使人员操作、授权过程、协同行动和训练结果与具体任务阶段保持对应。

(四)

通信受限或受干扰环境下的搜索侦察

适用组合：天枢Studio+天枢OS；

需要任务级统筹时增加天枢Mission

天枢Studio构建通信链路退化或中断、导航受限和地形遮挡等条件，验证成员在信息不完整时能否保持必要协同，以及何时进入预设安全状态。

链路退化或中断期间，天枢OS按照预设规则保持必要的本地执行并记录未能及时上传的关键状态。通信可用时，天枢Mission根据任务目标、成员状态或跨执行单元关系的变化更新任务规划；链路恢复后，任务操作人员查看补传状态和任务变化，确认继续执行，或在使用天枢Mission时调整任务规划。

图7 天枢产品体系支持自主能力研发验证、多类型无人平台协同、有人无人协同训练和通信受限或受干扰环境下的搜索侦察

从自主能力开发验证到集群协同执行，天枢以三款产品连接可部署软件、任务规划、成员行动和运行记录。相关记录按照任务建立关联，为后续问题复现、版本验证及任务规划调整提供输入。

让经过验证的自主能力进入无人平台，

让任务规划转化为协同行动，

让每次任务都为后续改进提供依据。