原標(biāo)題：元宵節(jié)無人機編隊如何實現(xiàn)“千機變”？
元宵節(jié)當(dāng)晚9時，1000架億航GHOSTDRONE 2.0智能無人機在廣州海心沙廣場上長達290米、寬19米的“跑道”上整齊列陣。倒計時一聲令起，千架無人機自動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1000架無人機花式編隊表演背后，是廣州本土無人機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架無人機戶外編隊，竟是由一位工程師一臺電腦一鍵啟動即可控制。
厘米級定位技術(shù)
此次無人機編隊表演，短短15分鐘中呈現(xiàn)出的6種生動絢麗的花式編隊和燈光秀，凝結(jié)了三十幾位技術(shù)工程師和工作人員經(jīng)過數(shù)千小時和數(shù)萬架次的測試排演。
“這就猶如生物界的集群作戰(zhàn)，地面的電腦是帶隊的 首領(lǐng) ，會向每一位隊員發(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大型編隊表演總執(zhí)行負責(zé)人李智源介紹道，工程師們設(shè)計出一套智能高效的無人機編隊遠程操控系統(tǒng)，會同一時間告訴每一架飛機該怎么飛、位置在哪兒、隊列如何切換、燈光顏色如何變化等。
其實，要讓1000架飛機“聽話”執(zhí)飛，無人機之間不撞機，不僅每臺無人機的間距是1.5米，工程師們還在無人機上安裝了厘米級的高精度定位技術(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。而此次無人機編隊采用的厘米級定位技術(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礦泉水瓶瓶蓋大小，以保證精準(zhǔn)執(zhí)行飛行軌跡、動作”，李智源透露，該項技術(shù)是首次大規(guī)模在無人機編隊上使用的。
此外，記者還了解到，用于表演的飛機是億航GHOSTDRONE2.0無人機的編隊定制版，軸距350mm，機體和燈重量780克，電池重量410克，續(xù)航20分鐘。機身特別采用下懸翼設(shè)計，可以有效增強抵御來自上方的碰撞并能提升槳效、延長飛行時間。
會思考的無人機
一臺電腦同時向1000架飛機發(fā)出指令，如果有其中一架飛機不聽話，隊伍是否會亂套呢？其實，每架無人機都是會思考的，在飛行過程中自帶“Plan B”方案。
李智源介紹道，工程師們在每架無人機身上通過傳感器雙備份多冗余的設(shè)計來建立自主安全機制。飛行中一旦出現(xiàn)碰撞、脫離軌跡等“事故”，飛機會自動調(diào)整迅速回到任務(wù)中。如果這套指令失效，無人機會自動啟用備案指令，選擇自主懸停、返航，退出隊伍，為“隊友”讓路。
團隊在兩年前就開始研發(fā)無人機編隊表演技術(shù)，這期間進行了多次迭代更新。“隨著執(zhí)飛飛機的數(shù)量越來越多，每到一個階段，就遇到一個新瓶頸。”李智源透露，第一個瓶頸是無人機編隊達到100架時，同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量巨大且要保證傳輸穩(wěn)定，對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，要么加大帶寬。”
同時，采用編隊無人機實時通訊網(wǎng)絡(luò)，確保即使個個體飛行器出現(xiàn)故障和受到通訊干擾都不會影響整體任務(wù)的完成。
此外，億航嚴格按照國家低空飛行的管理政策，提前做好空域報備審批，獲得飛行航線許可，更加鞏固了此次編隊表演合法合規(guī)的安全保障。針對可能出現(xiàn)的突發(fā)情況，任務(wù)前進行數(shù)次飛行安全模擬排查，設(shè)立電子圍欄保護區(qū)域，加上億航無人機的應(yīng)急自主返航機制，確保飛行安全。
千架飛機未實地彩排過
李智源透露，在此次演出前，無人機編隊已經(jīng)異地進行了數(shù)千小時和數(shù)萬架次的測試。但由于無人機數(shù)量多，演出地點又在市中心，平時沒辦法進行實地彩排演練，每次都是異地測試。
“縱使異地測了千百遍，但元宵節(jié)現(xiàn)場人多、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、更炫的編隊樣式。
去年6月23日，夏季達沃斯論壇開幕前夕，世界經(jīng)濟論壇創(chuàng)始人兼主席克勞斯·施瓦布一行來到廣州，億航無人機就曾做過一次表演。不過，那一次36架無人機編隊僅由1個人通過1臺電腦遙控，整個表演過程由無人機全自動完成，不需要任何人為操控。
南方日報記者 陳思勤 彭琳
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