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无人机编队表演控制是个技术活

来源:韦加教育 发布时间:2022-04-07 点击次数: 46 次

无人机编队表演控制是个技术活

  与其它功能的无人机不同的是,每一架表演用无人机都有一个自己被编写好的程序,里面包含了GPS定位和所悬挂灯光的闪烁程序,列队表演时,统一由一台电脑进行后台控制。

无人机编队表演控制是个技术活

  那么无人机是如何完成表演的呢?这就犹如生物界的集群作战。地面的电脑是带队的‘首领’,会向每一位队员发出不同的执行指令。工程师们设计出一套智能高效的无人机编队远程操控系统,会同一时间告诉每一架飞机该怎么飞、位置在哪儿、队列如何切换、灯光颜色如何变化等。要让1000架飞机“听话”执飞,无人机之间不发生撞机。在每台无人机的间距保持1.5米的同时,工程师们还在无人机上安装了厘米级的高精度定位技术系统。

  无人机编队表演主要运用差分GPS来定位。普通GPS定位可能导致数米的误差,在无人机升空时可能导致炸机、撞机等安全隐患。在使用RTK实时差分定位技术后,通过建立地面基准站的校准,差分GPS的精度可以达到厘米级,这样就能顺利进行编队了。由于相关技术的日益进步,目前无人机编队采用的厘米级定位技术的误差横向不超过2厘米、纵向不超过3厘米,或者说飞行定位的误差范围不超过一个矿泉水瓶瓶盖的大小,从而保证精准执行飞行轨迹、动作。

  但尽管如此,也难以保证无人机编队表演万无一失。去年10月1日晚,在郑州高新区万达广场附近,一场无人机编队表演发生意外。很多无人机从空中坠落,有的直接掉入人群,还有无人机砸向附近停放的车辆,现场犹如科幻大片。幸运的是,这次事件现场没有造成人员伤亡,也无造成严重的地面财产损失。同年6月14日,上海北外滩进行无人机表演时也发生坠机事故,并造成一定程度的人身伤害和财产损失。

  大批量摔机的主要原因是信号受到严重干扰。无人机编队的成百上千台飞机,全部通过无线信号传输由地面端控制。目前无线信号大多数都是2.4G和5.8G。而这两个频段的无线信号在我们生活中也是很常见的,所以非常容易受到干扰。做无人机编队表演的公司几乎每家都出现过大批量摔机的情况,而以目前民用的无线信号很难根治这种状况。

  大量摔机外的其它事故类型包括单个或者小部分无人机出现不协调。这也是信号传输链路出现问题所致。还有个别无人机掉落或单个飞走的情况。前者主要是因为电池出现了问题,后者可能是返航时电池电量不足,或者是GPS卫星信号突然丢失或者指南针受到严重干扰。

  综合上述,无人机编队表演在技术方面有待改进的地方包括:加强抗干扰能力,不光是通信干扰,还有环境干扰。即使是目前民用级最高的RTK实时差分定位技术也无法保证一定能克服所有的环境干扰,而指南针在地球磁场变化的时候则有可能受到严重干扰。此外,电池续航时间有待进一步提高。最后一点是,在出现突发情况时要有备用应急处理办法。

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