【簡介:】理論上是可以的!但是還存在很多不可預(yù)知的問題!
我個人覺得只是時間問題。
據(jù)報道,2020年3月9日19時55分,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十四
理論上是可以的!但是還存在很多不可預(yù)知的問題!
我個人覺得只是時間問題。
據(jù)報道,2020年3月9日19時55分,中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十四顆導(dǎo)航衛(wèi)星。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道,后續(xù)將進(jìn)行變軌、在軌測試、試驗(yàn)評估,適時入網(wǎng)提供服務(wù)。北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合保航與通信能力。
北斗系統(tǒng)有多強(qiáng)大:
1.抗遮擋能力強(qiáng)
2.提供多個頻點(diǎn)導(dǎo)航信號
3.可以實(shí)時導(dǎo)航、快速定位、精確受時、位置報告和提供短報文通信服務(wù)五大功能
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成,可在全球范圍內(nèi)全天為各類用戶提供高精度定位、導(dǎo)航、授時服務(wù),定位精度10米,測速精度0.2米/秒。
而第五代通信系統(tǒng)5G網(wǎng)絡(luò)的建成,與北斗系統(tǒng)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,軍用飛機(jī)無人化絕對不是夢!
600架無人機(jī)怎么操控?
無人機(jī)編隊(duì)的表演效果眾所周知,它不僅能夠滿足人們的視覺要求,還有望取代煙火表演達(dá)到零排放量的環(huán)保要求。除此之外,于拍攝而言,編隊(duì)飛行能夠在立體空間內(nèi)快速采集多角度的影像資料,在搜索救援中提供信息支持;對于物流而言,編隊(duì)飛行能夠靈活地派送貨物,協(xié)力運(yùn)送重物;對于軍用而言,編隊(duì)飛行能夠密集突防,提高任務(wù)成功率。所以它的用途還是相當(dāng)廣泛的。
1.無人機(jī)基本飛行控制原理 這種基本的控制算法已經(jīng)爛大街了,基本上都在用,在這簡單說一下。單臺無人機(jī)平穩(wěn)飛行是實(shí)現(xiàn)無人機(jī)編隊(duì)飛行的基礎(chǔ)。下圖是無人機(jī)平穩(wěn)飛行的關(guān)鍵技術(shù)原理,CPU實(shí)時采集姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù),其中姿態(tài)傳感器包括三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、三軸磁力計(jì),依靠這9軸姿態(tài)信息進(jìn)行姿態(tài)解算融合得到四元數(shù)和歐拉角,傳感器采集的信息作為當(dāng)前姿態(tài),目標(biāo)姿態(tài)由遙控器的通道信息決定,二者偏差作為PID的輸入控制,姿態(tài)控制通過串級PID,外環(huán)角度環(huán),內(nèi)環(huán)進(jìn)入角速度環(huán),整定內(nèi)環(huán)和外環(huán)PID之后輸出加到姿態(tài)控制上,完成無人機(jī)的平穩(wěn)控制飛行。
2.無人機(jī)定位
(1)測距定位 在每臺無人機(jī)上安裝距離傳感器,計(jì)算出各臺無人機(jī)之間的相對距離,然后進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,根據(jù)相應(yīng)算法得出無人機(jī)的位置。它的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算所得位置比較精確,但是運(yùn)算量比較高,另外三維空間中的距離傳感器種類很少。
(2)GPS+氣壓計(jì) 通過GPS獲得無人機(jī)二維平面位置,再結(jié)合氣壓計(jì)和超聲波模塊計(jì)算出高度,最終得出飛機(jī)空間位置。飛機(jī)在低空飛行時通常采用超聲波模塊獲取高度信息,精度很高,在高空時采用氣壓計(jì)。
(3)圖像識別定位 通過多個攝像頭獲取環(huán)境三維空間圖像,使用圖像識別技術(shù)將圖像進(jìn)行處理,對飛行空間進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,將識別出的不同維度的無人機(jī)位置信息整合,可獲得三維空間中無人機(jī)位置。該方法在圖像識別過程中數(shù)據(jù)運(yùn)算量也很大,另外受地域限制,只可在布有攝像頭的環(huán)境中飛行。 3. 防誤撞軌跡規(guī)劃 為防止無人機(jī)在變換隊(duì)形時發(fā)生碰撞,我們?yōu)槊颗_無人機(jī)設(shè)置一定的安全距離。如圖,以每臺無人機(jī)為球心,固定距離為半徑的球體設(shè)為其安全區(qū)域,其他無人機(jī)不得進(jìn)入。若在飛行過程中需要經(jīng)過其他無人機(jī)的安全區(qū)域,該無人機(jī)必須繞行到達(dá)目標(biāo)位置,不可直線行進(jìn),避免發(fā)生碰撞。
4. 位置信息共享 無人機(jī)如要完成整齊的編隊(duì)動作,必須統(tǒng)籌規(guī)劃所有無人機(jī)的實(shí)時飛行位置。為此,需要設(shè)定一臺無人機(jī)作為主機(jī),其余為副機(jī)。主機(jī)負(fù)責(zé)接收信標(biāo)臺的控制信息,然后進(jìn)行解算,把預(yù)定路徑中每臺無人機(jī)的位置通過遠(yuǎn)距離通信模塊傳送給副機(jī),設(shè)置合適的信息格式,副機(jī)接收到主機(jī)的位置信息后把其作為自己的目標(biāo)位置向其飛行,實(shí)現(xiàn)所有無人機(jī)的路徑統(tǒng)籌規(guī)劃。
600架無人機(jī)協(xié)同作業(yè),展示特定姿態(tài)配合燈光秀是無人機(jī)編隊(duì)表演,目前在中國各地大放異采。每逢新春、中秋、國慶等佳節(jié)以及一些重大會議、活動,一些大城市都會以無人機(jī)飛行燈光表演形式,給人們帶來一場場視覺盛宴,
無人機(jī)編隊(duì)表演涉及到技術(shù),除了單臺無人機(jī)飛行時需要的飛控、通訊、數(shù)傳、圖傳等技術(shù),主要涉及到大量無人機(jī)的管理與協(xié)同。
1)無人機(jī)集群技術(shù)
無人機(jī)編隊(duì)表演離不開多架無人機(jī)的協(xié)作完成,這就會產(chǎn)生一種集群行為,即外觀上看起來一群實(shí)體聚集在一起兜圈或朝特定方向行動。而這種集群行為加上無人機(jī)技術(shù),就產(chǎn)生了無人機(jī)集群技術(shù),事實(shí)上最初的無人機(jī)集群概念就是起源于鳥群,以群體的形式出現(xiàn),通過相互合作發(fā)揮共同作用。
2)集群控制算法
無人機(jī)編隊(duì)表演必須確定無人機(jī)之間邏輯上和物理上的信息關(guān)系和控制關(guān)系,針對出現(xiàn)的相關(guān)問題而進(jìn)行的體系結(jié)構(gòu)研究,可以將多無人飛行器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制有飛行器地結(jié)合起來,保證多無人飛行器系統(tǒng)中信息流和控制流的暢通,為無人機(jī)之間的交互提供框架。集群控制算法不僅可以保證多架無人機(jī)之間能有效地進(jìn)行協(xié)同,而且可以不依賴于無人機(jī)的數(shù)量,即無人機(jī)可以隨時退出或者加入集群,而不會影響控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。
3)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
在多架無人機(jī)協(xié)同任務(wù)自組織系統(tǒng)中,無人機(jī)作為通信網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),其空間的分布決定了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),而不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有著不同的通信性能。在一定的通信拓?fù)浼靶阅芟?,根?jù)所執(zhí)行的任務(wù)分配通信資源,提高通信質(zhì)量。
簡單來說,無人機(jī)編隊(duì)表演,每架無人機(jī)都將進(jìn)行過多次全參數(shù)的飛行安全排查和按照實(shí)際飛行地點(diǎn)真實(shí)坐標(biāo)模擬的驗(yàn)證飛行及航線避讓,所以即便是通訊收到嚴(yán)重干擾甚至完全中斷的情況下,無人機(jī)仍然可以安全完成既定任務(wù)并返回起飛地點(diǎn)。任何個體飛行器的單一故障都不會影響其它飛行器的任務(wù)執(zhí)行,也不會拖累編隊(duì)整體任務(wù)安全完成。
在無人機(jī)編隊(duì)表演前,編隊(duì)團(tuán)隊(duì)都要申請空域,公安報備,實(shí)地勘探飛行場地,協(xié)調(diào)通訊保障,策劃編隊(duì)表演腳本,不斷進(jìn)行試飛、調(diào)試。