序言

近年来，随着新一代人工智能的兴起和快速发展，人类正面临着新一轮产业变革。作为新一代人工智能的重要组成部分，智能无人系统的深入研究及其产业发展必将成为新一代人工智能重要的标志性成果。未来3~5年，我国智能机器人（服务、工业等）应用的广度、深度将有大幅度的发展；无人机将实现多行业、规模化、产业化应用；汽车自动驾驶系统的示范工程将建设完成；我国将拥有世界领先的轨道交通自动驾驶核心共性技术，在无人车间、智能工厂有重大进展，形成一套符合国际规范的中国标准。

智能无人系统是能够通过先进的技术进行操作或管理而不需要人工干预的系统。自古以来，人类就创造了各种不同类型的无人系统。随着人类知识的增长，无人系统的技术水平也逐渐提高。智能无人系统是由机械、控制、计算机、通信、材料等多种技术融合而成的复杂系统，人工智能无疑是发展智能无人系统的关键技术之一。自主性和智能性是智能无人系统最重要的两个特征，利用人工智能的各种技术，如智能感知（图像、语音识别等）、人机交互、智能决策、学习和推理，是实现和不断提高系统这两个特征的最有效方法。

无人系统是用于替代人类而研制开发的各类系统，但“无人”的最高境界是人机融合。狭义层面的人机融合，是指人类将自己的神经系统与计算机等机械相连接，以达到弥补人类感官、运动缺陷的效果，甚至还可能实现将人类意识与计算机AI的融合。人工智能与无人系统的高度结合，有望发展出能够改变生命本身的技术，从而加强人类（特别是残疾人和老人）的机能，提升人类生活质量。更广义的人机融合还包含了人机协作，人与机器之间不再是主仆关系，或替代关系，而是伙伴关系。人同时操控多个无人系统协同工作，可以提高效率、增加灵活性；人与无人系统协调互动，将显著提升无人系统的各方面能力。相当部分的劳动密集型的工作，无人系统未必能够胜任。德国菲尼克斯电气（中国）公司副总裁杜品圣表示，无人系统发展的下一个阶段中，人机共融的模式将成为主流。未来的自动化制造，不是机器换人、工厂无人、机器造人，而是机器助人、工厂要人、智能学人。因此，智能无人系统将是人机融合的重要体现。

针对高精度、高机动、强实时、高可靠等高性能需求，研制智能无人系统，体现新一代人工智能（基于大数据智能、群体智能、感知和跨媒体智能、混合智能、自主智能等）的标志性成果，并带动新一代人工智能的研究。智能无人系统智能化水平提高将更能够体现人类特征，更接近人类水平，某些智能方面难以区分人与机器。因而可以大力推进科技与经济的快速发展、进一步提高人类的生活质量。智能无人系统产业将成为世界经济进步的新的引擎，引领智能产业与智能经济的发展。

我国在智能无人系统领域已经做出了具体规划。希望于2030年在空间、海洋、极地科考等机器人应用领域构建自主运行的星球表面无人科研站，实现极地科考站无人值守以及覆盖全球海域的自主探测与作业；在无人车、无人机、服务机器人等领域国际市场占有率第一；逐步实现全国范围内城市轨道交通与高速铁路自动驾驶；实现以知识驱动的无人车间／智能工厂在重点行业广泛应用。我国将在未来20年快速推进智能无人系统的发展，形成智能无人系统基础理论体系，构成智能无人系统产业发展生态链，使我国逐步在该领域走在世界科技与产业发展的前沿，让智能无人系统产业成为世界经济进步的发动机。

本书汇总了国内众多学者和产业界专家的智慧与实践经验，对智能无人系统的相关概念、基础理论和典型关键技术进行了介绍和总结，阐述了智能无人系统关键技术应用产业、集成应用产业和重点应用产业领域的发展现状，并对产业的未来发展趋势进行研判。该书还分析了我国在智能无人系统关键技术应用产业、集成应用产业和重点应用产业领域的发展机遇，并对相关产业领域的未来发展提出了对策建议。我相信它将对智能无人系统的产业发展起到重要的推动作用。

2022年2月28日