無人機燈光秀如何運作？
2018 年，英特爾的 1,218 架“流星”無人機在韓國平昌上空，慶祝2018 年冬季
奧運會開幕，震驚了世界。2020年，中國公司深圳達摩達智能控制技術有限公司
以3051架無人機打破了這一紀錄。無人機燈光秀是現代奇觀，但成千上萬的無人
機如何在天空中形成完美同步的圖案？讓我們了解一下無人機燈光秀的工作原
理：
■它是如何工作的？
成功的無人機燈光秀有幾個因素。它的範圍從無人機的類型到引導無人機精確計
算的飛行軌蹟的算法。
■無人機類型
用於燈光秀的無人機非常輕巧，由電池、LED 模塊和 GPS 傳感器組成。無人機
越輕，它在空中停留所需的能量就越少，並且越容易控制。例如，英特爾的
Shooting Star 無人機完全由塑料和泡沫製成，沒有一顆螺絲。由於這些無人機
在預編程的飛行路徑中飛行，因此它們不需要大量傳感器。
■任務規劃
這個過程是整個節目中最長的部分。編排數百架無人機的運動需要幾周到幾個月
的時間。任務計劃使用專有算法和 Blender 等 3D 動畫軟件進行。使用定制設計
的算法，飛行計劃團隊能夠為每架無人機創建完美的軌跡。這通常通過一個迭代
過程來平滑並創建最適合的飛行路徑。
南加州大學助理教授兼 ACT 實驗室主任兼 MRS 主席 Nora Ayanian 博士廣泛研
究了無人機群背後的科學。觀看下面的視頻，了解這個迭代過程如何為無人機群
創建飛行路徑。
【視頻】Trajectory Planning for Quadrotor Swarms
然後在 Blender 等 3D 動畫軟件中模擬無人機表演。此處監控飛行路徑並更改衝
突路徑以避免碰撞。然而，隨著技術的進步，像 Verge Aero 這樣的軟件正在出
現，可以自動進行防碰撞計算。
■飛行前檢查和一路順風
在實際演出前幾個小時，所有無人機的電池都已充電，每架無人機都加載了完整
的演出藍圖副本。地面站檢查無人機的準備情況。只有一名飛行員從中央計算機
管理所有無人機。
最後，無人機起飛並開始上升到它們編程的軌跡以到達它們的最終位置。備用無
人機準備就緒，以防無人機無法運行。無人機在整個展會期間受到監控，以確保
適航性和空域安全。
觀看下面世界上最大的無人機表演的一瞥：
【視頻】Biggest drone display ever! - Guinness World Records
【視頻】無人機背後的PID控制
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