(原標(biāo)題:80架無人機(jī)夜空炫舞 技術(shù)大咖是南航教師)
▲趙雪冬老師
無人機(jī)炫酷的飛行表演
南航供圖
前不久,在央視紀(jì)念紅軍長(zhǎng)征勝利80周年的晚會(huì)中,80架機(jī)身飾有紅色五角星的無人機(jī),配以閃爍的LED燈,伴隨激昂的音樂,在夜空中進(jìn)行炫酷的飛行表演,場(chǎng)面蔚為壯觀。昨天,現(xiàn)代快報(bào)記者從南京航空航天大學(xué)獲悉,遙控這80架無人機(jī)夜空共舞的技術(shù)大咖,正是該校機(jī)電學(xué)院的趙雪冬老師。無人機(jī)的操作非常靈敏,單獨(dú)操作一架無人機(jī)已屬不易,同時(shí)完成80架無人機(jī)的編隊(duì)和燈光控制,又是怎樣做到的呢?目前,世界上只有少數(shù)國(guó)家能運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行行為藝術(shù)表演,此次表演在中國(guó)尚為首次。
現(xiàn)代快報(bào)/ZAKER南京記者 金鳳
酷炫表演
80架無人機(jī)編隊(duì)燈光秀
趙雪冬至今還記得,在那場(chǎng)《紅星照耀中國(guó)》無人機(jī)主題行為藝術(shù)表演中,當(dāng)80架無人機(jī)帶著五角星造型的LED燈升入夜空翩翩起舞,不時(shí)用燈光編成“80”“中國(guó)”字樣時(shí),現(xiàn)場(chǎng)的歡呼聲一浪高過一浪。
趙雪冬坦言,作為80架無人機(jī)編隊(duì)升空表演的技術(shù)指導(dǎo),他一度壓力山大。“根據(jù)當(dāng)時(shí)的技術(shù),35架以上的飛機(jī)同時(shí)起落,同步性并不好,數(shù)量越多,難度越大。”趙雪冬說,隨著編隊(duì)規(guī)模的擴(kuò)大,對(duì)單機(jī)飛行來說的小概率失控,就可能變成大概率,必須對(duì)飛行中的失控現(xiàn)象作出應(yīng)急處理。
據(jù)悉,活動(dòng)的主辦方,起初向深圳某公司尋求無人機(jī)編隊(duì)和空中燈光秀的技術(shù)支持,但該公司當(dāng)時(shí)并沒有這一技術(shù)。于是,主辦方最終向趙雪冬伸出橄欖枝。這時(shí),距離演出只有不到20天的時(shí)間了。
趙雪冬團(tuán)隊(duì)緊急生產(chǎn)、裝配出90臺(tái)無人機(jī),其中80臺(tái)用于演出,10臺(tái)備用。
如何同時(shí)操作80架無人機(jī)同時(shí)起落?
趙雪冬揭秘,每架無人機(jī)上,都安裝了一臺(tái)機(jī)載計(jì)算機(jī),相當(dāng)于兩個(gè)U盤大小,每臺(tái)計(jì)算機(jī)之間,都可以通過WIFI溝通。“只要地面的一臺(tái)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)指令字符串,所有的機(jī)載計(jì)算機(jī)就都會(huì)收到信號(hào),再將信號(hào)發(fā)給無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)。這些信號(hào)可以控制燈光的明滅,也可以控制飛機(jī)的平衡。
“起飛上升后,每架無人機(jī)上的計(jì)算機(jī)會(huì)將飛行高度實(shí)時(shí)傳送給總控計(jì)算機(jī),這相當(dāng)于所有無人機(jī)的大腦,如果‘大腦’發(fā)現(xiàn)哪架無人機(jī)偏離航線了,會(huì)發(fā)送指令,幫其修正。”
為防止意外,正式演出時(shí),地面有8個(gè)飛手,每人控制一列10架無人機(jī)的起降,當(dāng)所有無人機(jī)飛行到同一高度時(shí),再開始變換燈光。
百煉成鋼
無人機(jī)被曬暈
戴上草帽防暑
臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下十年功。試飛時(shí),總有個(gè)別不聽話的無人機(jī)不時(shí)出狀況,亂了隊(duì)形。趙雪冬說,有一次,兩架無人機(jī)升空的時(shí)候,因?yàn)闅饬飨嗷ジ蓴_,撞在了一起,雙雙墜機(jī)。
所以,正式飛行時(shí),80架無人機(jī)排成8排10列的長(zhǎng)方形,每?jī)杉軣o人機(jī)間,間隔5米多,形成一個(gè)2000平方米的矩陣,相當(dāng)于5個(gè)籃球場(chǎng)大小。
別看演出時(shí),80架無人機(jī)整齊劃一,其實(shí)它們也是經(jīng)過風(fēng)吹日曬百煉成鋼的。試飛時(shí),正值酷暑,無人機(jī)待命時(shí),也有不幸中暑的。“有一次,室溫達(dá)到攝氏三十五六度,但飛機(jī)是鋁合金的,陽光一曬,飛機(jī)內(nèi)部溫度就升到六七十度,結(jié)果有幾架無人機(jī)被曬暈、停飛了。”趙雪冬說,后來,大家想了個(gè)招,無人機(jī)候場(chǎng)待命時(shí),每架戴一頂草帽遮陽。飛之前,再逐個(gè)給它們脫帽。
要飛到35米的高空,對(duì)風(fēng)力也有要求。趙雪冬說,他們生產(chǎn)的無人機(jī),能抵抗3級(jí)以下的風(fēng)力,6級(jí)風(fēng)力就會(huì)停飛了。晚會(huì)的演出結(jié)束后,趙雪冬團(tuán)隊(duì)還在繼續(xù)完善技術(shù),為了防止無人機(jī)被曬暈,他把飛行控制系統(tǒng)放在機(jī)身的底部,以避免陽光直射。
趙雪冬說,9月初,重慶萬達(dá)城的101架無人機(jī)陣列飛行表演獲得世界基尼斯紀(jì)錄,而他目前所架構(gòu)的無人機(jī)地面站,可以支持160架混編無人機(jī)的同步測(cè)控,有望達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。