黑科技無人機(jī)表演燈光秀，到底用到了哪些關(guān)鍵技術(shù)？
“燈光秀年年有，這兩年特別多”。
尤其是當(dāng)我們知道‘無人機(jī)’這一黑科技后，它就成了燈光秀表演的標(biāo)配，尤其在重大節(jié)日期間，我們時不時就能刷到在各大景區(qū)，各城市地標(biāo)性建筑起舞。每一次表演，都讓人目眩神迷，并占據(jù)你的朋友圈頭條。
但是你知道無人機(jī)燈光秀是如何實現(xiàn)的嗎？它表演的原理是什么？用到了哪些關(guān)鍵性技術(shù)？
下面，我們就來淺談一下無人機(jī)表演的詳細(xì)介紹：
1.三維建模技術(shù)
無人機(jī)燈光秀用的是小型四旋翼無人機(jī)，本身飛行控制能力很強(qiáng)，可以前飛、后飛，可以懸停，可以平移，可以向任何方向調(diào)整自己的位置。無人機(jī)在空中呈現(xiàn)圖形，并非像顯示屏那樣把每架飛機(jī)當(dāng)做一個像素點，靠不同顏色的變化來呈現(xiàn)圖形，而是每架飛機(jī)必須要飛到指定的位置才能調(diào)整燈光。
所以需要事先編好每架飛機(jī)的飛行軌跡和位置，包括對燈光的控制。電腦里面的軟件根據(jù)人們畫好的圖案進(jìn)行模型計算，把人們想要看到的畫面轉(zhuǎn)換成無人機(jī)的運動路徑，然后變成無人機(jī)能看懂的0和1遠(yuǎn)程發(fā)送給每一架無人機(jī)。
2.令牌環(huán)網(wǎng)機(jī)制
地面上的電腦根據(jù)一定的模型計算出來了每架無人機(jī)的路徑數(shù)據(jù)，那么它如何把數(shù)據(jù)發(fā)送給無人機(jī)呢？肯定是通過無線通信技術(shù)，但是有個問題就是單純的點對點通信技術(shù)是應(yīng)付不了這么大的陣仗的，大家的頻率一樣，直接把數(shù)據(jù)丟出去勢必會亂套。
這里面就要用到IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)。我們看到的無人機(jī)動作整齊劃一，好像同時在受到控制一樣，其實在一個極短的時間段里面只有一架無人機(jī)在跟電腦進(jìn)行通信，它們在和電腦玩一個“擊鼓傳花”的游戲，這個花就是“令牌”，每架無人機(jī)收到數(shù)據(jù)后都會判斷是不是自己的數(shù)據(jù)，如果是就收下“令牌”，否則就丟給其他無人機(jī)兄弟。同一時刻只有拿到“令牌”的無人機(jī)有權(quán)利跟電腦通信，其他無人機(jī)則待命。
就這樣，“令牌”在無人機(jī)之間快速反復(fù)地傳遞，確保每一位無人機(jī)兄弟都有機(jī)會跟電腦通信上。
3.差分GPS（DGPS）技術(shù)
無人機(jī)收到了電腦發(fā)出來的路徑規(guī)劃之后，就要開始沿著自己的路徑運動了，但這里有個問題，它是如何實時得知自己的位置并準(zhǔn)確按照路徑飛行的呢？
不難想象，很多人第一反應(yīng)都是GPS。GPS我們經(jīng)常用，手機(jī)上就有，車上也有。但是我們有沒有注意到GPS的精度確實有瑕疵，經(jīng)常把我們定位到馬路對面？
民用的GPS定位精度只有3到5米。按照這樣的定位精度來飛，就算無人機(jī)不撞成一鍋粥，那組成的圖案也會慘不忍睹。
怎么解決呢？這就要用到差分GPS技術(shù)了，差分GPS技術(shù)其實也是一種GPS技術(shù)的應(yīng)用。無人機(jī)直接用GPS定位，由于存在無法消除的誤差，導(dǎo)致定位精度達(dá)不到編隊飛行的要求。這時候，偉大的工程師們想到了在地面上架設(shè)一個GPS基準(zhǔn)站的點子，這個地面基準(zhǔn)站有事先知曉的準(zhǔn)確的空間坐標(biāo)，然后跟實時測量到的GPS結(jié)果進(jìn)行差分，把誤差實時發(fā)送給無人機(jī)，無人機(jī)則根據(jù)收到的誤差信息對自己的位置進(jìn)行實時糾偏。這就是差分GPS技術(shù)。
大型無人機(jī)燈光表演出問題，可能性大概有以下幾點：
一是定位系統(tǒng)。這和衛(wèi)星有關(guān)系，需要定位得非常準(zhǔn)確才可以。如果定位系統(tǒng)受到了干擾問題，比如GPS丟星，無人機(jī)就可能找不著自己編隊。無人機(jī)架次越多，出問題幾率就越高。
二是通信系統(tǒng)。大量的無人機(jī)和基站之間是要有通信的，這樣才能知道每架飛機(jī)往哪兒飛，軌跡怎么規(guī)劃，當(dāng)前到達(dá)什么位置。若通信信號中斷，無人機(jī)就會找不到自己位置。
三是飛行器本體問題。比如無人機(jī)自身電力不足，飛不動了，控制不了自己的姿態(tài)了，就會出現(xiàn)偏移。
以上就是無人機(jī)編隊技術(shù)性的一些介紹，其實對于工程師幕后的工作來說，還只是冰山一角。我們看到的十多二十分鐘的無人機(jī)燈光秀，驚艷了世人，刷爆了我們的朋友圈，也正表明了高科技創(chuàng)新技術(shù)正在豐富我們的生活方式。
轉(zhuǎn)載請在文章開頭和結(jié)尾顯眼處標(biāo)注：作者、出處和鏈接。不按規(guī)范轉(zhuǎn)載侵權(quán)必究。
未經(jīng)授權(quán)嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載，授權(quán)事宜請聯(lián)系作者本人，侵權(quán)必究。
本文禁止轉(zhuǎn)載，侵權(quán)必究。
授權(quán)事宜請至數(shù)英微信公眾號(ID: digitaling) 后臺授權(quán)，侵權(quán)必究。
評論
評論
推薦評論
暫無評論哦，快來評論一下吧！
全部評論（0條）