國產無人機群飛秀 達陣

 |2019.05.05
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上個月無人機群飛秀在台南演出,排出媽祖頭像等圖案時,引發驚呼喝采。圖/南科無人機群飛團隊提供
上個月無人機群飛秀在台南演出,排出媽祖頭像等圖案時,引發驚呼喝采。圖/南科無人機群飛團隊提供
上個月無人機群飛秀在台南演出,排出媽祖頭像等圖案時,引發驚呼喝采。圖/南科無人機群飛團隊提供

【本報台南訊】上個月二十六日晚間,台南土城正統鹿耳門聖母廟為媽祖暖壽,演出一場無人機群飛的燈光秀,雖然天空只有一百架飛機,規模不算大,但過程精采,圖案精準,觀眾驚呼連連,而最大的賣點是,這是百分之百由國人自行開發設計的群飛秀,而非國外來的團隊。

這場無人機群飛秀包含兩個場次,每場次各四百秒,大約近七分鐘,共有十七個圖案,有2D也有3D圖型,無人機在天空中順暢地變換圖形,一下是Q版媽祖,一下又是莊嚴的媽祖頭像,還有鯨魚、虱目魚等,極具在地特色。

群飛秀是由南部科學工業園區與成大合作研發,從無人機的拼裝到圖形設計,再到群飛的控制,都是由團隊自行完成,前後花費半年時間,耗費一千萬元以上,但成果精采。團隊負責人成大航太系主任賴維祥表示,機隊會繼續往兩百、三百架努力擴充。

無人機群飛秀在台灣並非首次亮相,二月屏東燈會,英特爾(intel)三百架無人機的演出,獲得滿堂采。更早之前,網路上就有許多歐美群飛團隊的表演。

成功抗風 互不干擾

群飛的技術到底有何困難?賴維祥表示,目前無人機搭配GPS衛星定位系統,都能飛到精準位置,困難在於讓這麼多架無人機同時升空,不互相干擾、不受天候氣流影響,並且是由一部電腦同時對應上百架無人機,都需要精準的計算與製作。

他表示,飛機本身要有抗風設備,一般群飛表演每秒風速超過五公尺就不能演出,怕會撞機。這次團隊在海邊演出,沒有摔機,已經成功抗風;此外,一般GPS的誤差大約在數公尺內,所以開車時使用GPS有時會錯過路口,但無人機升空後每架距離大約三到五公尺,如果有誤差,很容易撞在一起,因此要靠RTK精準定位系統,讓誤差縮小到數公分以內。

精準定位 縮小誤差

RTK「即時動態定位技術」(Real Time Kinematic),是利用衛星達到即時精準定位的一種技術,方式為同時在參考站與移動站接收衛星資料,透過通訊設備,將參考站的觀測資料傳送給移動站,移動站再透過差分計算,可以在移動時即時獲得精確的定位坐標。

南科無人機群飛團隊總監劉峻麟指出,群飛的無人機除了飛機本體,還要有飛行電腦、通訊設備(接收地面指令)與LED燈光設備等,在技術上要克服的困難很多,目前每架飛機都靠人工組裝,要讓一百架同時升空、再進步到一千架,重點在於設備的精準與性能,而飛機上的通訊也很重要,一部電腦下指令給五十部與一百部,兩者之間看似差異不大,卻有很大的門檻要超越,其中三維環境的控制非常複雜。

國內過去也有學校及民間公司想設計群飛,但多數都是引進國外系統加以組裝,很難做到自行開發。賴維祥表示,主要是成大研究無人機已有很長的時間,有技術背景,再加上南科經費支援,才能在半年時間內有成果。

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