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    新聞導(dǎo)航

    無(wú)人機(jī)燈光秀,用到了哪些關(guān)鍵技術(shù)?

    來(lái)源:中國(guó)照明網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2019-03-18 返回

     

    燈光秀年年有,這兩年特別多”。

      尤其是當(dāng)我們知道‘無(wú)人機(jī)’這一黑科技后,它就成了燈光秀表演的標(biāo)配。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(wú)人機(jī)燈光秀是如何實(shí)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)?

      0 1 三維建模技術(shù)

      無(wú)人機(jī)燈光秀用的是四旋翼無(wú)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(wú)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(gè)像素點(diǎn),靠不同顏色的變化來(lái)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(duì)燈光的控制。電腦里面的軟件根據(jù)人們畫(huà)好的圖案進(jìn)行模型計(jì)算,把人們想要看到的畫(huà)面轉(zhuǎn)換成無(wú)人機(jī)的運(yùn)動(dòng)路徑,然后變成無(wú)人機(jī)能看懂的0和1遠(yuǎn)程發(fā)送給每一架無(wú)人機(jī)。

      0 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(jì)算出來(lái)了每架無(wú)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(wú)人機(jī)呢?肯定是通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信技術(shù),但是有個(gè)問(wèn)題就是單純的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(shì)必會(huì)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(wú)人機(jī)動(dòng)作整齊劃一,好像同時(shí)在受到控制一樣,其實(shí)在一個(gè)極短的時(shí)間段里面只有一架無(wú)人機(jī)在跟電腦進(jìn)行通信,它們?cè)诤碗娔X玩一個(gè)“擊鼓傳花”的游戲,這個(gè)花就是“令牌”,每架無(wú)人機(jī)收到數(shù)據(jù)后都會(huì)判斷是不是自己的數(shù)據(jù),如果是就收下“令牌”,否則就丟給其他兄弟。同一時(shí)刻只有拿到“令牌”的無(wú)人機(jī)有權(quán)利跟電腦通信,其他無(wú)人機(jī)則待命。

      就這樣,“令牌”在無(wú)人機(jī)之間快速反復(fù)地傳遞,確保每一位兄弟都有機(jī)會(huì)跟電腦通信上。

      0 3 差分GPS(DGPS)技術(shù)

      無(wú)人機(jī)收到了電腦發(fā)出來(lái)的路徑規(guī)劃之后,就要開(kāi)始沿著自己的路徑運(yùn)動(dòng)了,但這里有個(gè)問(wèn)題,它是如何實(shí)時(shí)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(chē)上也有。但是我們有沒(méi)有注意到GPS的精度確實(shí)有瑕疵,經(jīng)常把我們定位到馬路對(duì)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(lái)飛,就算無(wú)人機(jī)不撞成一鍋粥,那組成的圖案也會(huì)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(shí)也是一種GPS技術(shù)的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)直接用GPS定位,由于存在無(wú)法消除的誤差,導(dǎo)致定位精度達(dá)不到編隊(duì)飛行的要求。這時(shí)候,偉大的工程師們想到了在地面上架設(shè)一個(gè)GPS基準(zhǔn)站的點(diǎn)子,這個(gè)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(shí)時(shí)測(cè)量到的GPS結(jié)果進(jìn)行差分,把誤差實(shí)時(shí)發(fā)送給無(wú)人機(jī),無(wú)人機(jī)則根據(jù)收到的誤差信息對(duì)自己的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)糾偏。這就是差分GPS技術(shù)。

    大型無(wú)人機(jī)燈光表演出問(wèn)題,可能性大概有以下幾點(diǎn):

      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)出了問(wèn)題,比如GPS丟星,無(wú)人機(jī)就可能找不著自己編隊(duì)。無(wú)人機(jī)架次越多,出問(wèn)題幾率就越高。

      二是通信系統(tǒng)。大量的無(wú)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(hào)中斷,無(wú)人機(jī)就會(huì)找不到自己位置。

      三是飛行器本體問(wèn)題。比如無(wú)人機(jī)自身電力不足,飛不動(dòng)了,控制不了自己的姿態(tài)了,就會(huì)出現(xiàn)偏移。

      說(shuō)了這么多無(wú)人機(jī)編隊(duì)的技術(shù),其實(shí)對(duì)于工程師幕后的工作來(lái)說(shuō),還只是冰山一角。我們看到的二十多分鐘的無(wú)人機(jī)燈光秀,驚艷了世人,刷爆了我們的朋友圈,對(duì)于沒(méi)日沒(méi)夜加班工作的工程師來(lái)說(shuō)也算是最大的安慰了。

      向所有平凡而偉大的工程師們致敬!

     

     

     

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