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80架無人機夜空炫舞技術大咖是南航大教師
來源:互聯網  編輯:民航網CAAC.com.cn  日期:2016-10-22

  前不久,在央視紀念紅軍長征勝利80周年的晚會中,80架機身飾有紅色五角星的無人機,配以閃爍的LED燈,伴隨激昂的音樂,在夜空中進行炫酷的飛行表演,場面蔚為壯觀。昨天,現代快報記者從南京航空航天大學獲悉,遙控這80架無人機夜空共舞的技術大咖,正是該校機電學院的趙雪冬老師。無人機的操作非常靈敏,單獨操作一架無人機已屬不易,同時完成80架無人機的編隊和燈光控制,又是怎樣做到的呢?目前,世界上只有少數國家能運用無人機進行行為藝術表演,此次表演在中國尚為首次。

  酷炫表演 80架無人機編隊燈光秀

  趙雪冬至今還記得,在那場《紅星照耀中國》無人機主題行為藝術表演中,當80架無人機帶著五角星造型的LED燈升入夜空翩翩起舞,不時用燈光編成“80”“中國”字樣時,現場的歡呼聲一浪高過一浪。

  趙雪冬坦言,作為80架無人機編隊升空表演的技術指導,他一度壓力山大。“根據當時的技術,35架以上的飛機同時起落,同步性并不好,數量越多,難度越大。”趙雪冬說,隨著編隊規模的擴大,對單機飛行來說的小概率失控,就可能變成大概率,必須對飛行中的失控現象作出應急處理。

  據悉,活動的主辦方,起初向深圳某公司尋求無人機編隊和空中燈光秀的技術支持,但該公司當時并沒有這一技術。于是,主辦方最終向趙雪冬伸出橄欖枝。這時,距離演出只有不到20天的時間了。

  趙雪冬團隊緊急生產、裝配出90臺無人機,其中80臺用于演出,10臺備用。

  如何同時操作80架無人機同時起落?

  趙雪冬揭秘,每架無人機上,都安裝了一臺機載計算機,相當于兩個U盤大小,每臺計算機之間,都可以通過WIFI溝通。“只要地面的一臺計算機發送一個指令字符串,所有的機載計算機就都會收到信號,再將信號發給無人機的飛行控制系統。這些信號可以控制燈光的明滅,也可以控制飛機的平衡。

  “起飛上升后,每架無人機上的計算機會將飛行高度實時傳送給總控計算機,這相當于所有無人機的大腦,如果‘大腦’發現哪架無人機偏離航線了,會發送指令,幫其修正。”

  為防止意外,正式演出時,地面有8個飛手,每人控制一列10架無人機的起降,當所有無人機飛行到同一高度時,再開始變換燈光。

  百煉成鋼 無人機戴上草帽防“曬暈”

  臺上一分鐘,臺下十年功。試飛時,總有個別不聽話的無人機不時出狀況,亂了隊形。趙雪冬說,有一次,兩架無人機升空的時候,因為氣流相互干擾,撞在了一起,雙雙墜機。

  所以,正式飛行時,80架無人機排成8排10列的長方形,每兩架無人機間,間隔5米多,形成一個2000平方米的矩陣,相當于5個籃球場大小。

  別看演出時,80架無人機整齊劃一,其實它們也是經過風吹日曬百煉成鋼的。試飛時,正值酷暑,無人機待命時,也有不幸中暑的。“有一次,室溫達到攝氏三十五六度,但飛機是鋁合金的,陽光一曬,飛機內部溫度就升到六七十度,結果有幾架無人機被曬暈、停飛了。”趙雪冬說,后來,大家想了個招,無人機候場待命時,每架戴一頂草帽遮陽。飛之前,再逐個給它們脫帽。

  要飛到35米的高空,對風力也有要求。趙雪冬說,他們生產的無人機,能抵抗3級以下的風力,6級風力就會停飛了。晚會的演出結束后,趙雪冬團隊還在繼續完善技術,為了防止無人機被曬暈,他把飛行控制系統放在機身的底部,以避免陽光直射。

  趙雪冬說,9月初,重慶萬達城的101架無人機陣列飛行表演獲得世界基尼斯紀錄,而他目前所架構的無人機地面站,可以支持160架混編無人機的同步測控,有望達到國際先進水平。(金鳳)


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