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亿航无人机阵列重庆首秀【101架无人机破Intel记录】

2016-09-18 14:47:54文章来源: 5imx
      万达集团邀请亿航白鹭在重庆国际博览中心,组织的那一场由101架无人机组成的无人机飞行表演回想起来仍然记忆深刻。在表演的同时,还有著名钢琴家李云迪全程合奏。在演出结束后,由大世界基尼斯认证官给颁发“重庆万达城全球首次101架无人机阵列飞行”的大世界基尼斯记录证书。

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颁发大世界基尼斯证书
 
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准备起飞的无人机
 
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用无人机组成的万达标志
 
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无人机组成的“I ❤ CQ ☺”
 
 
无人机编队是怎么做到的?

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     在这次无人机表演中,总共动用了101架表演机,如果光靠人来控制这101架无人机来进行如此复杂的表演,几乎是不可能的事情。所以,这101台无人机必然是由电脑来进行控制的。那么下面我们就分析一下,这些无人机编队的几个难点。


1.无人机的定位
      在这次无人机表演中,总共动用了101架表演机和2架用于航拍记录的无人机,所以在天上的飞机加起来一共是103架,所有飞机的移动都必须非常的精准,这就对定位有很高的要求了。

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      如果通过人来控制飞机实现编队飞行,对操作技术要求非常高。而且在无人机数量增加之后,因为每个人的差异性,视角差异,最后要么图形不完整,要么就是直接撞在一起了。那么,怎样才能使这么多无人机在天上不“打架”呢?

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    早在年初的时候,Intel也做了类似的事情,那时候他们用的是Ars Electronica Futurelab(奥地利独立研究院未来实验室)的无人机编队飞行解决方案。该方案是运用软件事先设计好无人机的飞行路径和灯光效,然后GPS给予无人机一个平面坐标参照系统,再配合气压计提供的实时高度信息,完成空间坐标定位,最后通过飞行控制系统进行飞行矫正。亿航同样也是采用的相同的定位控制技术,不过是GPS+格洛纳斯双星定位。


2.无人机的控制
      前面讲到,这么多飞机靠人肯定无法实现操控,那么一定是计算机在背后指挥,也就是通过预先设定好的程序来实现编队飞行。

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亿航的三组编队
 
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Intel的四组编队

      亿航采用的是三组编队控制,每组三十几台无人机。亿航的工程师表示,他们还有信心采用一个编组来控制这一百多台无人机的表演。不过无人机数量的增加也会带来控制信号传输的问题。

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     同时,飞机的起降也是一个需考虑的问题。由于飞机起飞之前的间隔距离比较近,而且GPS的定位也并不是绝对准确,如果同时起飞很容易造成临近飞机之间相撞。所以飞机的起飞降落都是事先设定好的由程序自主控制,并且是以几台飞机为一个小队依次起降。


3.控制信号传输
      无人机数量的增加还会带来控制信号传输的问题,小编推测亿航采用的是基于2.4GHz频段的控制通道,也就是我们熟悉的Wi-Fi信号频段。理论上1个AP可以连接超过256个设备终端,但是实际上远远达不到这个数字。实际情况最多也就30-50个了不起了。
 
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AP发射天线
 
      所以我们看到亿航将101台无人机按照30多台为一个组进行编队,由1台AP负责连接。由地面站(1台电脑)负责给3台AP发送信号,去控制3个编队的飞行。实际通信时,每个数据包含着每架无人机的ID,当无人机接收到属于自己的ID信息开头的控制信号时,才会执行对应的指令,进行移动位置或闪烁等。

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      然而,经验告诉我们,WiFi信号在受到干扰的时候,很容易出现断线或阻塞的情况。30多台终端(无人机)很难保证没有几台会被“挤掉“。于是,在最后的表演中,确实也发生了"意外"——彩排的时候没有任何问题,但是真正现场表演的时候,由于观众太多,手机太多,干扰无比严重,有多台无人机出现了Offline的情况(在天空中停止不动)。

4.稳定性
      如果以上的问题都能解决,那最重要也是最关键的问题则是执行编队飞行的飞机。即使再好的技术,在牛的人物,都需要一个稳定可靠的载体。

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      之前采访的时候亿航方面表示,他们这次一共带了150架GHOST 2.0过来。此外,飞机如果发现自身有不稳定因素,会自动返航,然后会有备机接替它的位置。是的,编队的后面还有备机飘着,随时待命。但是这些备机关闭了灯光,所以你在夜晚是看不到他们的。

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      亿航表示,他们希望将科技与艺术结合,让更多人体验到科技的魅力。同时,也向世界证明,无人机技术国内企业是领先国际的。未来他们将继续推广无人机阵列的表演,给观众呈现更加趣味、更丰富多彩的内容。