几家头部公司为彰显实力,选择了最直观的竞争方式:破世界纪录。起初还是海内外企业轮流登榜,到后期,只剩国内公司疯狂内卷。“拿世界冠军容易,拿国内冠军太难。”表演规模从几十架快速突破到百架、千架,表演时间成倍延长,甚至能在严冬、高海拔等特殊环境演出。
2021年5月,高巨创新携5200架自研无人机在深圳龙岗大运体育中心一举刷新了四项吉尼斯世界纪录:最多无人机同时飞行、最大的由无人机形成的光源影像、最长时间由无人机表演的动画、同组无人机连续组成最多队形。目前这四项纪录仍由高巨创新保持着。
“从技术角度,同时操控上万架无人机表演也不成问题,但这明显超出了当前市场需求,单纯刷纪录没多大意义。”李晨亮回应说。
“十几分钟表演,难在幕后”
无人机编队表演规模成倍扩大背后,是跨越多个专业领域的技术融合。
李晨亮说,要控制上千架无人机按照事先设计好的三维动画精确运动,并在百米高空精准呈现出事先设计的动画效果,整套系统操作涵盖了多旋翼飞机、自动控制、无线通信、航迹规划、三维建模与仿真、LED灯光编程等专业。
2022年北京冬奥会开幕式上,作为唯一一个在热场环节亮相的南方沿海城市,深圳用2022架无人机下了一场雪。随后,无人机组成的“冰墩墩”和“雪容融”从空中款款走来,夜幕中的每一片“雪花”都是动态立体的。
“冬奥会开幕式那场无人机表演的最大难点在连续 3D 动态变换。”表演提供方高巨创新创意总监李晨亮介绍,相比于简单的图片呈现,3D表演对无人机集群控制稳定性、复杂环境通信可靠性都要求更高。
每架飞机的轨迹都是经过精准计算和反复测试的。在设计阶段,工作人员会将文字、图像等表演内容以三维动画的形式制作出来,然后用软件通过算法为上千架无人机生成单独的飞行轨迹。
表演过程中,每架飞机能够快速在空中找到自己的专属位置,以确保动画内容的灵动和细腻,则需要更精准的定位技术。“现在飞行精度可达厘米级。”李晨亮回忆,最早是为完成2018年春晚表演,让300架无人机组成的中华白海豚从港珠澳大桥上空跃过,开始研发双频RTK定位技术,那是国内首次大型3D无人机编队表演。台上1分钟,台下仅定位技术攻关就耗时近三个月。
无人机数量越多,画面表现力自然越丰富。但机队规模扩大也意味着通信数据量呈几何级增加,对后台负载和数据库分析能力都提出了更高要求。而为增强数据传输的准确性,各家企业也是各展所长。“无人机表演通常不会使用3G或4G通信公网。”覃海群解释,当现场观众人数增多时,移动手机等终端设备达到一定规模后,公网会出现严重拥塞,导致通信系统失效,编队无人机便无法正常起飞,这也是目前国内部分无人机编队表演遇到的主要障碍之一。大漠大智控的做法是自组局域专网进行通信,从而避开运营商通信频率或WIFI频段干扰。