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無人機編隊表演控制是個技術活

來源:韋加教育 發布時間:2022-04-07 點擊次數: 117 次

無人機編隊表演控制是個技術活

  與其它功能的無人機不同的是,每一架表演用無人機都有一個自己被編寫好的程序,里面包含了GPS定位和所懸掛燈光的閃爍程序,列隊表演時,統一由一臺電腦進行后臺控制。

無人機編隊表演控制是個技術活

  那么無人機是如何完成表演的呢?這就猶如生物界的集群作戰。地面的電腦是帶隊的‘首領’,會向每一位隊員發出不同的執行指令。工程師們設計出一套智能高效的無人機編隊遠程操控系統,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。要讓1000架飛機“聽話”執飛,無人機之間不發生撞機。在每臺無人機的間距保持1.5米的同時,工程師們還在無人機上安裝了厘米級的高精度定位技術系統。

  無人機編隊表演主要運用差分GPS來定位。普通GPS定位可能導致數米的誤差,在無人機升空時可能導致炸機、撞機等安全隱患。在使用RTK實時差分定位技術后,通過建立地面基準站的校準,差分GPS的精度可以達到厘米級,這樣就能順利進行編隊了。由于相關技術的日益進步,目前無人機編隊采用的厘米級定位技術的誤差橫向不超過2厘米、縱向不超過3厘米,或者說飛行定位的誤差范圍不超過一個礦泉水瓶瓶蓋的大小,從而保證精準執行飛行軌跡、動作。

  但盡管如此,也難以保證無人機編隊表演萬無一失。去年10月1日晚,在鄭州高新區萬達廣場附近,一場無人機編隊表演發生意外。很多無人機從空中墜落,有的直接掉入人群,還有無人機砸向附近停放的車輛,現場猶如科幻大片。幸運的是,這次事件現場沒有造成人員傷亡,也無造成嚴重的地面財產損失。同年6月14日,上海北外灘進行無人機表演時也發生墜機事故,并造成一定程度的人身傷害和財產損失。

  大批量摔機的主要原因是信號受到嚴重干擾。無人機編隊的成百上千臺飛機,全部通過無線信號傳輸由地面端控制。目前無線信號大多數都是2.4G和5.8G。而這兩個頻段的無線信號在我們生活中也是很常見的,所以非常容易受到干擾。做無人機編隊表演的公司幾乎每家都出現過大批量摔機的情況,而以目前民用的無線信號很難根治這種狀況。

  大量摔機外的其它事故類型包括單個或者小部分無人機出現不協調。這也是信號傳輸鏈路出現問題所致。還有個別無人機掉落或單個飛走的情況。前者主要是因為電池出現了問題,后者可能是返航時電池電量不足,或者是GPS衛星信號突然丟失或者指南針受到嚴重干擾。

  綜合上述,無人機編隊表演在技術方面有待改進的地方包括:加強抗干擾能力,不光是通信干擾,還有環境干擾。即使是目前民用級最高的RTK實時差分定位技術也無法保證一定能克服所有的環境干擾,而指南針在地球磁場變化的時候則有可能受到嚴重干擾。此外,電池續航時間有待進一步提高。最后一點是,在出現突發情況時要有備用應急處理辦法。

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