“开放”、“创新”、“财富”、“I love Guangzhou”…
12月7日的广州,利用《财富》论坛这个机会,无人机灯光、烟花秀,向全世界展示科技实力。
广州《财富》论坛1180架无人机方队压轴表演
1180架无人机组成的“科技舞蹈”表演方队, 在夜幕中,繁若星辰,在空中汇集交织成一条星河,在珠江上空流动,随即,他们组成了两个巨大的“财富”,挂在空中,熠熠生辉。酷炫演示了一个七彩绚丽的画卷,空中表演引无数惊叹,各种美轮美奂的照片和小视频,瞬间刷屏社交媒体。
短短2分45秒的表演,惊艳了广州的夜空,也惊艳了世界的目光。
对于大型集群无人机而言,编队飞行是很困难的事情。因为这需要非常高的定位精度、非常高的控制精度;协同还需要集群间的位置共享交互。
1180架多旋翼无人机组成的集群按照预先设定的路线,根据GPS定位坐标运动至夜空中固定位置停留组成造型,按照预定设定的顺序点亮LED,成为夜空中流动的霓虹灯。
无人机阵列精确化控制,全分布空中机器人编队飞行的技术,是怎样完成表演的动作?
空中机器人编队飞行如何控制 1180架无人机
一套完整的空中机器人编队表演是怎样完成的?
机器人异质,无人机群的数量、速度、高度、定位,地面站向每一台机器人装订任务时发送的消息是相同的,只需要一个人点击启动,机器人之间进行交互通信,几百架无人机腾空而起组成既定图案;控制层面同质化,弱化主僚机拓扑,如果有无人机“掉队”,飞机会自动调整迅速回到任务的执行中。机器人之间的异质关系,无人机会自动启用备案指令,选择自主悬停、返航,退出队伍;在传感层面和规划层面表现,飞行过程中地面站不参与控制。
从技术层面来说,地面站(无差别)向空中机器人装订(相同)任务,机器人接收任务,生成(静态或动态)群总体移动轨迹,无序(同质或异质)空中机器人开始建立交互通信,开始自主编队,编队飞行,群避障,地面站监测状态。
这些无人机的动作协调、变化都是通过专门的算法和软件来设置。团队需要对无人机的飞控系统和地面站进行编程开发,将每台无人机的飞行路线、速度、坐标等参数进行设置,同时操控数量如此之多的无人机,有LED灯光的亮度和闪动频率等,在实际表演中,只需要一键点击,每台无人机就可以按照预设的程序进行表演。
无人机集群技术——多旋翼与固定翼
多旋翼无人机结构简单、成本低廉、控制简洁、可以空中悬停的特点,使其占据了绝大部分消费类无人机市场和相当部分行业无人机市场,但是续航时间短、速度慢的特点,又极大限制了其行业运用的拓展与之想法。
固定翼无人机续航时间长、速度快、飞行距离远、可携带更重的载荷,因此更受行业用户的欢迎。
在无人机集群技术方面,由于固定翼无人机非静稳态的特点,在集群编队中的单机控制、集群协同、传感与避障、起飞降落通道、机载射频与通信组网等方面,均比“准静态”的旋翼无人机复杂得多。
目前,国外的无人机集群技术的发展趋势为多旋翼和固定翼并重,灯光表演等局域应用已多旋翼集群为主;对地观测、农业和军事等领域已固定翼集群为主。
国内无人机集群技术团队,目前主要以多旋翼集群为主。