【揭秘】无人机表演 定位误差控制在酒瓶盖大小

　　■小蛮腰前,无人机表演拼出文字图案。

　　■广州花城广场附近,整装待发的无人机。

　　■无人机拼出木棉花图案。

　　国庆前,许多人的微信朋友圈都被闪耀广州夜空的无人机编队表演刷屏了。

　　9月25日晚8时多,在广州珠江北岸的璀璨灯光背景中,500架无人机腾空而起,贝联珠贯,组成了星星点点的编队,训练有序地变换着阵型,代表广州元素的文字和图案依次展开,点亮了天幕。

　　9月28日和10月1日晚的广州黄埔科学广场,在动人的旋律中,700架无人机编队两次上演了对祖国的花式表白,赢得了阵阵喝彩。

　　短短十几分钟的表演,凝结的是科技、艺术与辛勤的力量。无人机是如何准确“走位”的?3D图案如何呈现?一架无人机的“出场费”是多少?新快报记者专访了带来这两场表演的亿航白鹭团队,为你一一揭秘。

　　要深入了解当地文化 至少要测试、彩排两次

　　除了在广州的几场表演,近期亿航白鹭团队还在上海外滩、兰州黄河滩、非洲圣多美、乌镇呈现了多场无人机编队表演。

　　亿航白鹭传媒科技集团副总裁胡龄月在接受新快报记者采访时透露,在每一次的编队方案设计前,亿航白鹭都会对当地文化进行深入了解。

　　“这次在广州的两场无人机表演,因为我们对广州非常熟悉,所以除了表达对中华人民共和国成立70周年的祝福,还融入了羊城雕塑、广州市花木棉、‘老城市新活力’、‘到黄埔去’等与本地文化特色密切相关的内容。根据创意构思,设计师会把创意图像化,技术工程师根据设计进行编程、设计无人机舞步,经过多次的调试、测试,最终形成大家所看到的图案效果。”胡龄月说。

　　一场无人机表演背后,需要数十人的团队的参与,涉及创意构思、图形设计、舞步设计、灯光设计、程序编排到现场执行各个环节。然而这次在广州的表演给亿航白鹭的准备时间非常紧迫,整个项目仅筹备了20多天。但为了保证表演效果,他们每次表演至少要测试、彩排两次,根据现场实际环境参数进行调试和测试。为了保证现场市民有最佳的视觉角度,重点对飞行方位进行了调整。

　　另外,团队对图案和动态的精细度、颜色的变化等都做了更多的优化。在黄埔区嘉年华的表演中,天安门烟花盛放、普天同乐这组3D图案,是专门创作的全新图案。同样的,珠江上呈现的木棉花图案也是3D造型。“无人机体在空中需要进行曲线运动,两机间隔最少仅有1.2米。”胡龄月说。

　　采用高精度的先进技术

　　提供厘米级精准定位

　　与平面图案相比,3D图案对无人机编程计算有更高要求,机位和角度也要求更精准,需要不断进行测试和调整。为了呈现最完美的3D效果,工程师们对设计稿一帧帧地核对和修改,反复多次才确定了最终的表演方案。

　　无人机编队表演还利用了高亮多彩动态感灯光效果,强化了造型的透视感和立体效果。另外,采用了高精度的RTK-GPS载波相位差分技术,为每台无人机提供厘米级精准定位。为了达到更加细腻的图案效果,定位误差要控制在一个酒瓶盖的大小范围。

　　亿航白鹭项目副总监王明超此前在接受媒体采访时介绍,无人机起飞后,在珠江上148米的空中位置进行表演,一般通讯技术的覆盖只有十多米,过百米的距离对飞机需要有一定的调整,需要保持信号的连贯,才能保障演出的顺利。但也有一个好处,在江面上的表演干扰点也会比人群多的地方干扰点要小一些。

　　小小无人机身价不低

　　有时一场表演平均收费近万元

　　2017年2月,亿航白鹭在广州小蛮腰夜空上演元宵节“天幕流星·千机变”、2017年12月广州财富全球论坛期间再次创造1180架无人机全自动飞行编队表演世界纪录、2018年6月,以“金紫荆”图案献礼香港回归21周年、2018年11月,广州国际灯光节开幕,以无人机编队飞行绘就40年广州故事长卷……

　　据介绍,迄今为止,亿航白鹭已在全国各地成功呈献了数百场无人机编队表演,累计有数万架次无人机完成了编队飞行任务。仅2018年,亿航白鹭就进行了无人机编队表演将近80场次,位居国内前列,无人机数量最多的一次是1589架。

　　中国政府采购网《关于春舞大西安城墙千架无人机光影盛典活动无人机表演项目成交公告》显示,今年5月在西安1374架无人机表演项目的成交金额达1050万元,每台无人机的出场费接近万元,成交供应商正是亿航白鹭。

　　据介绍,无人机编队表演的主要技术难点在于多机的引导和协同,队形设计、气动耦合、队形的动态调整、航迹规划、信息互换以及编队飞行控制策略等问题,成本会伴随机体数量增加而大幅提高。

　　通过一套智能云系统

　　一人就能够控制上千架无人机

　　几年间,无人机编队飞行也发生着变化。胡龄月介绍,表演的创意图案从刚开始最简单的文字图案到几何图形,再到较为具象的静态物体,到了现在可以实现3D立体、动态展示人、物甚至连贯性的动画,这不仅仅是创意上的提升,还是技术和无人机的迭代升级带来的结果。

　　技术方面,从一台电脑一人一键操作升级到现在通过一套智能云系统一人控制上千架无人机,让无人机数量和表现力性能均可大大提升。“在通讯方案选择和数据优化方面,我们也做了很多探索,让无人机的定位更加精准更加可靠。”

　　靠GPS进行定位,防信号干扰是重要的方面。亿航白鹭在通讯保障方面采用了多冗余的通讯方案,一架无人机上搭载2-3套不同的通讯方案。另外针对通讯的数据进行优化,尽量减少每架无人机和控制台之间的数据量,既能保证最低量的通讯,又可以利用有限的带宽传输更多数据。

　　未来,无人机还能为我们呈现出哪些新奇的体验呢?胡龄月透露,未来可以跟AR技术结合,也可以与VR技术结合,往智慧旅游的方向发展。“我们还在致力于向‘城市无人机智慧医疗配送’方向努力,打造无人机人工智能应用解决方案。”