2018年4月30日，工學院向北大120周年校慶獻禮海陸空項目之“空”——無人機群自主協(xié)同編隊視頻展示在五四操場大屏幕、工學院1號樓大屏幕如期開始展播。該項目的創(chuàng)意、研發(fā)、制作由工學院謝廣明教授領(lǐng)銜的智能仿生設(shè)計實驗室完成，既展示了工學院在前沿科技領(lǐng)域的強大實力，又為北京大學120周年校慶送上了一份獨特而珍貴的生日禮物。
在短短十多分鐘的視頻中，謝廣明教授團隊展示了無人機研發(fā)工作的忙碌日常、在室外進行無人機飛行試驗的情況、多無人機編隊巡航飛行、獻禮校慶的多無人機仿真編隊等。
用于編隊的無人機/圖 來源：北京大學工學院
在獻禮校慶的多機編隊部分，54架無人機和120架無人機同時飛向天空，依次形成“PKU”“120”“COE”等字樣。“五四精神薪火盛，守正創(chuàng)新正氣興”，54架無人機象征著北京大學5月4日的生日和傳承至今的五四精神；“百廿北大常為新，引領(lǐng)未來使命行”，120架無人機表達了工學院對北大120周歲深切的生日祝福。北大學子殷殷的愛校之情，深深的癡迷科研之意，生動地展現(xiàn)在有序不紊的飛行畫面上。
54架無人機形成“PKU”字樣/圖 來源：北京大學工學院
多機編隊一直是無人機開發(fā)領(lǐng)域的一個難點，各無人機要實現(xiàn)一致的隊列變換，必須要有實時暢通的通訊方式、精確穩(wěn)定的控制方法、精準正確的位置估計；需要根據(jù)無人機數(shù)量配置多基站通訊、基站間的通訊、基站與多無人機的通訊，保證盡量同步，同時互相不干擾。在控制方法上，要保證無人機之間嚴格的避碰，還要保持隊形變換的優(yōu)美，其中會涉及到空氣動力學、自穩(wěn)控制、集群協(xié)作等技術(shù)難點。經(jīng)過7個多月的自主研發(fā)和試驗，謝廣明教授團隊成功地解決了多無人機編隊巡航的種種困難，最終給校慶獻上了一份完美的“空中賀禮”。
120架無人機形成“120”字樣/圖 來源：北京大學工學院
在北大120周年校慶之際，工學院新成立了“智能仿生設(shè)計實驗室”，由謝廣明、孫智利、崔悅等教授帶領(lǐng)團隊，定位于智能仿生裝備的設(shè)計、研發(fā)與實際應(yīng)用。無人機編隊巡航實際上屬于群體控制技術(shù)，是謝廣明教授團隊的主要科研課題之一，無論在民用還是軍用等方面都具有廣泛的應(yīng)用前景。除了無人機外，團隊在智能仿生機器魚方向也走在國際前沿，其研發(fā)的智能仿生機器魚曾成功遨游遙遠的南極和北極。在校慶日，機器魚也作為工學院獻禮海陸空項目中的“海”，在未名湖中暢游。
校慶期間，無人機編隊視頻將在五四操場和工學院1號樓的大屏幕進行輪播，歡迎廣大師生前往觀看，大家也可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺快速進行欣賞https://v.qq.com/x/page/c06431mekcx.html。
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