身邊無人化群飛的“黑科技”

趙家樂

集群表演盡顯科技魅力

無人機集群技術(shù)作為人類第三次信息革命的技術(shù)結(jié)晶，彰顯出科技進步帶來的巨大魅力，這不僅改變著傳統(tǒng)廣告行業(yè)的運作方式，也深刻影響著當下潮流藝術(shù)的表達形式。

相信關(guān)注英雄聯(lián)盟的讀者一定知道以下這條新聞：LPL中資格最老的WE戰(zhàn)隊于2018年5月25日落戶西安，作為戰(zhàn)隊本部。與此同時，西安也用數(shù)百架無人機的集群表演，熱情歡迎WE戰(zhàn)隊的到來。天空中巨幅“WE”戰(zhàn)隊標識和“I'M BACK”的歡迎標語著實吸引了許多粉絲的眼球，為WE戰(zhàn)隊的人氣增長送上了一波神助攻。在如今廣告橫飛的時代，如何在五彩繽紛的廣告中博取觀眾的眼球，讓設(shè)計師們絞盡腦汁?，F(xiàn)在，無人機的集群表演或許可以給出一個滿意的答案。

無人機集群表演因具備了表演方面的極高天賦，如今如雨后春筍一般地出現(xiàn)在許多城市。自2018年春節(jié)開始，西安已經(jīng)進行了數(shù)次無人機集群表演，同時表演所用無人機的數(shù)量也在逐次刷新。最近一次“紅五月”的表演，就打破了“最多無人機同時飛行”的吉尼斯世界紀錄。

在西安的無人機集群表演開展得如火如荼之時，長沙也不甘寂寞。2018年8月17日七夕節(jié)當天，長沙以777架無人機上演了一場浪漫的光影表演秀。橘子洲頭，熱情奔放的告白，回蕩著湘江的愛意，為浪漫七夕節(jié)帶來了一場意外的驚喜。

空中作業(yè)大展優(yōu)勢

愈發(fā)成熟的無人機集群技術(shù)，讓無人機行業(yè)完成了一次華麗的轉(zhuǎn)型，從原本“不可褻玩焉”的土豪專屬到現(xiàn)在“平易近人”的親民價格。無人機集群憑借著巨大的數(shù)量優(yōu)勢，以及科技感十足的智能化自主控制系統(tǒng)，將在攝影制作和地形測繪中發(fā)揮不可或缺的作用。

現(xiàn)如今，不論是民間“作坊”的微視頻，還是央視“工廠”的大制作，無不使用無人機進行鳥瞰全景的角度拍攝。正是因為無人機在攝影方面展現(xiàn)出得天獨厚的巨大優(yōu)勢，使其升級后的2.0版本——無人機集群攝影更具備了集約高效的特點。首先，使用無人機集群進行大型場景拍攝，可從多角度、多方位對同一場景同時進行拍攝，避免了重復拍攝同一鏡頭的浪費，展現(xiàn)出集約高效的優(yōu)勢。其次，無人機作為一種小型旋翼飛機，具備靈活敏捷的特點，再借助人工智能的最佳規(guī)劃決策，尋找出最優(yōu)拍攝角度，可大幅提高影片制作質(zhì)量。最后，智能化自主控制系統(tǒng)使得無人機集群即使在完全自主控制飛行時，也可以拍出唯美動人的畫面。

此外，無人機集群技術(shù)還在地形測繪中大顯身手。以往進行復雜地形的測繪作業(yè)，常常需要耗費大量人力和時間進行現(xiàn)場調(diào)查，或者利用價值不菲的衛(wèi)星進行遙感拍攝。但是由于在許多未知區(qū)域存在多種不確定的影響因素，人工現(xiàn)地作業(yè)的危險系數(shù)居高不下。而使用衛(wèi)星技術(shù)進行的遙感拍攝則不僅費用高昂，而且容易受到自然因素的嚴重干擾。而使用無人機集群進行航空作業(yè)，則可以憑借單架無人機低廉的成本，以及成熟穩(wěn)定的集群飛行控制技術(shù)，充分體現(xiàn)出它的巨大優(yōu)勢。其次，無人機的集群作業(yè)完全可以替代大部分人工現(xiàn)地作業(yè)，這也就大幅降低了作業(yè)中存在的危險隱患。更何況還有效解決了傳統(tǒng)作業(yè)方式效率低下、范圍有限等諸多問題。

應急救援高效

道路受阻，通訊中斷，救援困難，基本上成為震后的“老三件”。以汶川地震為例，強震過后，通向汶川的道路被攔腰截斷，與災區(qū)的通訊癱瘓，而救援行動又必須在災后48小時內(nèi)迅速開展，此時如何快速架設(shè)通往災區(qū)的“生命通道”？如何迅速恢復并建立與災區(qū)的“通訊巨網(wǎng)”？

災難過后，自然地形發(fā)生嚴重變化，以水陸形式進入災區(qū)基本不可能。那么，能夠快速進入災區(qū)的方法僅剩不易干擾的空中路線。此時，如果利用無人機集群的協(xié)同規(guī)劃和自主控制能力，通過空中集群來架設(shè)“生命通道”，則可以有效緩解災區(qū)在短時間內(nèi)出現(xiàn)的物資輸送的難題。

利用無人機集群進行物資輸送，還可以做到對目標區(qū)域的精確投放。如果使用運輸機或者直升機進行作業(yè)，不僅投放精度不足，而且難以保證飛機在災后復雜氣象條件下飛行的安全性。而無人機不會出現(xiàn)此類問題，它可以充分發(fā)揮其體形較小、靈活機動的特點，完成物資輸送與精確投放的任務。即使單架無人機載重有限，也可以通過無人機集群作業(yè)的數(shù)量優(yōu)勢來彌補。

災難過后，由于通訊基站和微波轉(zhuǎn)接裝置發(fā)生損壞，災區(qū)與外界的通訊也會因此受到阻隔。那么，能否迅速恢復外界與災區(qū)之間的通訊線路，往往決定著搜救工作是否能夠迅速有效地開展。此時，無人機集群的通訊組網(wǎng)能力，就成為快速恢復災區(qū)通訊的一個最佳方案。通過無人機集群來建立通訊組網(wǎng)，就好比在天空中布下了一張“巨網(wǎng)”，這張“通訊巨網(wǎng)”中的每一個結(jié)點都由一架無人機構(gòu)成。之后，再利用無人機集群所具備的通訊組網(wǎng)功能，讓每架無人機都“自結(jié)成網(wǎng)”，并且將一些關(guān)鍵位置的無人機升級成為“天空基站”，并讓這些“天空基站”帶領(lǐng)著“網(wǎng)絡(luò)結(jié)點”，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)進行有效排列，快速重構(gòu)災區(qū)的通訊網(wǎng)絡(luò)。

如今，大部分無人機均具備了通用掛載能力，可以根據(jù)不同作業(yè)任務的需要進行不同設(shè)備的掛載。如使用無人機攜帶紅外熱成像設(shè)備或者聲波震動生命探測儀，可以在災后“黃金48小時”內(nèi)進行高效搜救。而如果使用無人機的升級版——無人機集群進行作業(yè)，則可以讓救援設(shè)備的作用發(fā)揮到極致。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三個方面：一是無人機集群的巨大數(shù)量，可以讓搜救范圍擴展至數(shù)百平方千米。二是無人機集群可以根據(jù)任務需要進行不同掛載。例如，當搜救行動中出現(xiàn)光線不足的問題時，可以使其攜帶照明設(shè)備為搜救行動提供光源。三是無人機集群具備價格低廉的先天優(yōu)勢。就算單架無人機的造價高達數(shù)千美元，也遠遠低于培養(yǎng)一名合格的搜救員或者搜救犬的成本。即使無人機在任務中出現(xiàn)損耗，也可以快速修復或者直接進行更換?？梢哉f，無人機集群技術(shù)已成為應急救援時必不可少的“黑科技”。