原標(biāo)題：元宵節(jié)無人機(jī)編隊(duì)如何實(shí)現(xiàn)“千機(jī)變”？
元宵節(jié)當(dāng)晚9時(shí)，1000架億航GHOSTDRONE 2.0智能無人機(jī)在廣州海心沙廣場(chǎng)上長(zhǎng)達(dá)290米、寬19米的“跑道”上整齊列陣。倒計(jì)時(shí)一聲令起，千架無人機(jī)自動(dòng)有序地緩緩起飛騰空，恰似漫天飛舞的流星，照亮廣州夜空。
這場(chǎng)1000架無人機(jī)花式編隊(duì)表演背后，是廣州本土無人機(jī)品牌億航的飛行技術(shù)創(chuàng)新。令人驚訝的是，前所未有的1000架無人機(jī)戶外編隊(duì)，竟是由一位工程師一臺(tái)電腦一鍵啟動(dòng)即可控制。
厘米級(jí)定位技術(shù)
此次無人機(jī)編隊(duì)表演，短短15分鐘中呈現(xiàn)出的6種生動(dòng)絢麗的花式編隊(duì)和燈光秀，凝結(jié)了三十幾位技術(shù)工程師和工作人員經(jīng)過數(shù)千小時(shí)和數(shù)萬架次的測(cè)試排演。
“這就猶如生物界的集群作戰(zhàn)，地面的電腦是帶隊(duì)的 首領(lǐng) ，會(huì)向每一位隊(duì)員發(fā)出不同的執(zhí)行指令。“據(jù)億航白鷺技術(shù)副總裁以及此次無人機(jī)大型編隊(duì)表演總執(zhí)行負(fù)責(zé)人李智源介紹道，工程師們?cè)O(shè)計(jì)出一套智能高效的無人機(jī)編隊(duì)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)，會(huì)同一時(shí)間告訴每一架飛機(jī)該怎么飛、位置在哪兒、隊(duì)列如何切換、燈光顏色如何變化等。
其實(shí)，要讓1000架飛機(jī)“聽話”執(zhí)飛，無人機(jī)之間不撞機(jī)，不僅每臺(tái)無人機(jī)的間距是1.5米，工程師們還在無人機(jī)上安裝了厘米級(jí)的高精度定位技術(shù)。
據(jù)了解，目前普遍使用的GPS定位精度大多是米級(jí)的。一般的GPS定位精度在2.5米左右，受天氣條件影響，誤差可能更大。而此次無人機(jī)編隊(duì)采用的厘米級(jí)定位技術(shù)的誤差橫向不超過2厘米、縱向不超過3厘米。“飛行定位的誤差范圍不超過一個(gè)礦泉水瓶瓶蓋大小，以保證精準(zhǔn)執(zhí)行飛行軌跡、動(dòng)作”，李智源透露，該項(xiàng)技術(shù)是首次大規(guī)模在無人機(jī)編隊(duì)上使用的。
此外，記者還了解到，用于表演的飛機(jī)是億航GHOSTDRONE2.0無人機(jī)的編隊(duì)定制版，軸距350mm，機(jī)體和燈重量780克，電池重量410克，續(xù)航20分鐘。機(jī)身特別采用下懸翼設(shè)計(jì)，可以有效增強(qiáng)抵御來自上方的碰撞并能提升槳效、延長(zhǎng)飛行時(shí)間。
會(huì)思考的無人機(jī)
一臺(tái)電腦同時(shí)向1000架飛機(jī)發(fā)出指令，如果有其中一架飛機(jī)不聽話，隊(duì)伍是否會(huì)亂套呢？其實(shí)，每架無人機(jī)都是會(huì)思考的，在飛行過程中自帶“Plan B”方案。
李智源介紹道，工程師們?cè)诿考軣o人機(jī)身上通過傳感器雙備份多冗余的設(shè)計(jì)來建立自主安全機(jī)制。飛行中一旦出現(xiàn)碰撞、脫離軌跡等“事故”，飛機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)整迅速回到任務(wù)中。如果這套指令失效，無人機(jī)會(huì)自動(dòng)啟用備案指令，選擇自主懸停、返航，退出隊(duì)伍，為“隊(duì)友”讓路。
團(tuán)隊(duì)在兩年前就開始研發(fā)無人機(jī)編隊(duì)表演技術(shù)，這期間進(jìn)行了多次迭代更新。“隨著執(zhí)飛飛機(jī)的數(shù)量越來越多，每到一個(gè)階段，就遇到一個(gè)新瓶頸。”李智源透露，第一個(gè)瓶頸是無人機(jī)編隊(duì)達(dá)到100架時(shí)，同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量巨大且要保證傳輸穩(wěn)定，對(duì)所需的帶寬提出高要求。“因此技術(shù)上要么優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用更小的數(shù)據(jù)來控制更多的無人機(jī)，要么加大帶寬。”
同時(shí)，采用編隊(duì)無人機(jī)實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)，確保即使個(gè)個(gè)體飛行器出現(xiàn)故障和受到通訊干擾都不會(huì)影響整體任務(wù)的完成。
此外，億航嚴(yán)格按照國(guó)家低空飛行的管理政策，提前做好空域報(bào)備審批，獲得飛行航線許可，更加鞏固了此次編隊(duì)表演合法合規(guī)的安全保障。針對(duì)可能出現(xiàn)的突發(fā)情況，任務(wù)前進(jìn)行數(shù)次飛行安全模擬排查，設(shè)立電子圍欄保護(hù)區(qū)域，加上億航無人機(jī)的應(yīng)急自主返航機(jī)制，確保飛行安全。
千架飛機(jī)未實(shí)地彩排過
李智源透露，在此次演出前，無人機(jī)編隊(duì)已經(jīng)異地進(jìn)行了數(shù)千小時(shí)和數(shù)萬架次的測(cè)試。但由于無人機(jī)數(shù)量多，演出地點(diǎn)又在市中心，平時(shí)沒辦法進(jìn)行實(shí)地彩排演練，每次都是異地測(cè)試。
“縱使異地測(cè)了千百遍，但元宵節(jié)現(xiàn)場(chǎng)人多、氣溫低，又是江邊，還是與平日很不一樣。”李智源告訴記者，當(dāng)晚的飛行范圍是高120米、長(zhǎng)280米、寬180米的夜空，范圍并不夠大。要不然還可以呈現(xiàn)出更多、更炫的編隊(duì)樣式。
去年6月23日，夏季達(dá)沃斯論壇開幕前夕，世界經(jīng)濟(jì)論壇創(chuàng)始人兼主席克勞斯·施瓦布一行來到廣州，億航無人機(jī)就曾做過一次表演。不過，那一次36架無人機(jī)編隊(duì)僅由1個(gè)人通過1臺(tái)電腦遙控，整個(gè)表演過程由無人機(jī)全自動(dòng)完成，不需要任何人為操控。
南方日?qǐng)?bào)記者 陳思勤 彭琳
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