1、無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演的技術(shù)解密
（1）無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演的系統(tǒng)組成：
示意圖如下：
1）機(jī)架動(dòng)力套裝
2）無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)，目前市場(chǎng)的主流，pixhack飛控硬件。支持ardupilot與PX4的固件。
3）無(wú)人機(jī)集群數(shù)傳系統(tǒng)：目前主流的有xbee，zigbee，lora，3DR無(wú)線(xiàn)數(shù)傳，WiFi，433，4G等通信方案。
4）無(wú)人機(jī)RTK定位系統(tǒng)
5）LED驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)
（2）無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演大致的原理過(guò)程
進(jìn)行一次無(wú)人機(jī)表演之前，無(wú)人機(jī)操控團(tuán)隊(duì)需要對(duì)無(wú)人機(jī)的飛控系統(tǒng)和地面站進(jìn)行編程，現(xiàn)在有很多軟件可以設(shè)計(jì)空中舞步，空中舞步最后通過(guò)軟件轉(zhuǎn)換成每臺(tái)無(wú)人機(jī)的飛行路線(xiàn)、速度、坐標(biāo)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)還有LED燈光的亮度和閃動(dòng)頻率等，讓無(wú)人機(jī)能夠按照預(yù)設(shè)的圖案進(jìn)行表演。
隨著科技的進(jìn)步，目前無(wú)人機(jī)表演編程所花的時(shí)間正在逐步縮短，從創(chuàng)意到完成整個(gè)設(shè)計(jì)，只需要半天甚至幾個(gè)小時(shí)就可以完成。
（3）無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演的市場(chǎng)價(jià)值
目前，無(wú)人機(jī)表演的“出場(chǎng)費(fèi)”從開(kāi)始的1萬(wàn)元/架，降低到現(xiàn)在的500-1000元/架。隨著無(wú)人機(jī)制造成本的不斷降低，加上無(wú)人機(jī)表演無(wú)污染，綠色環(huán)保，將更多地替代煙火等其他的表演形式，成為各種大型慶?；顒?dòng)的寵兒，有著巨大的市場(chǎng)潛力。
2、無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演的關(guān)鍵技術(shù)，RTK技術(shù)在無(wú)人機(jī)表演中的應(yīng)用
作為已經(jīng)量產(chǎn)了RTK高精度GPS定位器的我們，達(dá)盟GPS小編對(duì)RTK技術(shù)是比較了解的。
無(wú)人機(jī)表演關(guān)鍵是使用了RTK技術(shù)的GPS北斗定位系統(tǒng)，通過(guò)“地面站”和飛機(jī)的配合，能夠精確定位每一臺(tái)飛機(jī)在空中的位置，精度可以做到厘米級(jí)別。
可以簡(jiǎn)單的理解RTK定位技術(shù)就是GPS北斗定位的升級(jí)版本，是可以精確到厘米級(jí)別的定位技術(shù)，簡(jiǎn)單原理是通過(guò)地面基站獲取GPS北斗的修正參數(shù)，上傳到無(wú)人機(jī)修正坐標(biāo)位置，使其精確到厘米級(jí)別。若想詳細(xì)了解RTK定位技術(shù)，參考達(dá)盟GPS小編以前的文章《GPS精確定位的RTK與RTD技術(shù)比較》。
普通GPS北斗定位精度（空曠環(huán)境）5米左右，不能滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)編隊(duì)精準(zhǔn)“畫(huà)”出精彩的圖案的需求，大批無(wú)人機(jī)若是不能精準(zhǔn)定位，很容易發(fā)生撞擊事件。
所以，無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演最難的是讓無(wú)人機(jī)待在精準(zhǔn)的位置上，厘米級(jí)別的誤差，才能保證飛行軌跡整齊劃一。
另外，無(wú)人機(jī)編隊(duì)表演還需要解決授時(shí)、導(dǎo)航、抗干擾、路徑協(xié)調(diào)等多個(gè)技術(shù)難題。
3、無(wú)人機(jī)編程表演的最大難題
無(wú)人機(jī)編程表演的最大難題在于安全保障。
因?yàn)橥瑫r(shí)幾百甚至幾千架無(wú)人機(jī)飛在空中，若失控撞擊到建筑物、高架線(xiàn)都是非常危險(xiǎn)的；失控墜落到人群，高速旋轉(zhuǎn)的旋翼刮到人肯定是要見(jiàn)血的，高空炸機(jī)墜落的話(huà)，想想高墜落的雞蛋都能砸傷人，無(wú)人機(jī)比雞蛋可重多了。
所以表演的安全保障是最重要的。
現(xiàn)在無(wú)人機(jī)編隊(duì)很多采用了傳感器雙備份、多冗余設(shè)計(jì)的智能無(wú)人機(jī)，以及專(zhuān)屬實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)數(shù)傳通道，確保在多種環(huán)境下安全飛行。通過(guò)前期空域報(bào)備和設(shè)立電子圍欄保護(hù)區(qū)域，確保編隊(duì)飛行的合法合規(guī)，多重的安全保障讓精彩表演順利呈現(xiàn)。
盡管采用了很多預(yù)防措施，還是出現(xiàn)了很多次的表演事故。
一般最容易出問(wèn)題的是這幾個(gè)地方：
（1）數(shù)傳通訊出現(xiàn)故障：無(wú)人機(jī)無(wú)法及時(shí)執(zhí)行控制中心發(fā)出的指令亂飛，無(wú)法更新RTK數(shù)據(jù)而導(dǎo)致無(wú)法精確定位。
（2）GPS信號(hào)丟失：無(wú)法定位，無(wú)人機(jī)亂飛。
（3）磁羅盤(pán)（電子指南針）被干擾：無(wú)人機(jī)容易畫(huà)圈飛。
這幾個(gè)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致編隊(duì)無(wú)人機(jī)大面積亂飛，飛機(jī)墜落，撞擊等嚴(yán)重事故。
個(gè)別的電池故障，機(jī)械故障，傳感器未校準(zhǔn)等只會(huì)影響到個(gè)別無(wú)人機(jī)，對(duì)整個(gè)編隊(duì)表演影響不大，不在本文討論范圍。
下面針對(duì)幾次重大無(wú)人機(jī)表演事故進(jìn)行分析。
4、幾次重大無(wú)人機(jī)表演事故分析
（1）西安無(wú)人機(jī)表演失控分析
2018年4月29日，億航在西安古城墻前進(jìn)行無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行表演，1374架無(wú)人機(jī)成功獲得吉尼斯世界紀(jì)錄榮譽(yù)“最多無(wú)人機(jī)同時(shí)飛行”，但在5月1日的表演中，496架無(wú)人機(jī)受到影響，出現(xiàn)“亂碼”。如下圖：
在表演事故發(fā)生近一周后，億航給出官方說(shuō)法，表演當(dāng)晚，無(wú)人機(jī)設(shè)備、通信系統(tǒng)和飛行系統(tǒng)正常，但部分無(wú)人機(jī)的定位及輔助定位系統(tǒng)在起飛后受到定向干擾，造成其位置和高度的數(shù)據(jù)異常。
定向干擾分多種情況，比如有人利用反無(wú)人機(jī)技術(shù)，用電子干擾槍發(fā)出電磁信號(hào)，阻斷衛(wèi)星（GPS L1，L2頻段，北斗B1頻段等）、無(wú)人機(jī)與地面站的通信鏈路（2.4G和5.8G WIFI頻段，這2個(gè)頻段是公開(kāi)不用授權(quán)使用的頻段，干擾本身就很多），讓無(wú)人機(jī)失控。在某東輸入“無(wú)人機(jī)干擾器”，很容易得到下面的參考樣機(jī).
方便攜帶，操作簡(jiǎn)單。在1-2公里外偷偷按下按鈕，就能“射殺”無(wú)人機(jī)，或者直接把控制中心與無(wú)人機(jī)的鏈路切斷。
再比如表演地點(diǎn)有廣播電臺(tái)，表演時(shí)廣播電臺(tái)恰好發(fā)出信號(hào)，也有可能影響到無(wú)人機(jī)編隊(duì)的定位。
如果編隊(duì)飛行碰到定向干擾，很難急救，除非能識(shí)別定向干擾的位置。
達(dá)盟GPS小編認(rèn)為西安無(wú)人機(jī)表演失控，定向干擾可能性不大，因?yàn)槲靼策@次表演是控制臺(tái)與無(wú)人機(jī)是通過(guò)4G信號(hào)通訊的（億航人說(shuō)的）。無(wú)人機(jī)干擾器不能干擾4G信號(hào)（應(yīng)該是不讓賣(mài)這種對(duì)公網(wǎng)有干擾的大功率設(shè)備）。因?yàn)槭?96架無(wú)人機(jī)同時(shí)失控（將近總數(shù)的1/3），應(yīng)該是RTK鏈路數(shù)據(jù)更新出問(wèn)題了。
因?yàn)?月1號(hào)現(xiàn)場(chǎng)人太多，4G基站負(fù)荷太大，導(dǎo)致這496架無(wú)人機(jī)注冊(cè)的基站（或者臨時(shí)加強(qiáng)4G通訊用的移動(dòng)基站）重啟或者掉電，導(dǎo)致RTK數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)更新，無(wú)人機(jī)從RTK模式切換到GPS+氣壓計(jì)定位模式，最終導(dǎo)致局部“亂碼”。
現(xiàn)在很多數(shù)傳采用WIFI+433雙通路的方式，盡量避免這種因?yàn)閿?shù)傳通道故障導(dǎo)致的大規(guī)模無(wú)人機(jī)失控。4G在現(xiàn)場(chǎng)人多的時(shí)候，也很容易注冊(cè)不上基站，或者被基站踢掉。
（2）重慶無(wú)人機(jī)撞大樓
2021年1月25號(hào)，重慶朝天門(mén)大約數(shù)百架無(wú)人機(jī)在表演時(shí)突然撞上大樓，最終多駕無(wú)人機(jī)失控散落在地上和江面。如下圖：
還好大樓和人員沒(méi)有受到傷害。官方給出的解釋是主機(jī)死機(jī)了。這里的主機(jī)應(yīng)該是控制中心的電腦。
這種數(shù)百臺(tái)無(wú)人機(jī)集體撞向大樓的情況，達(dá)盟GPS小編猜測(cè)應(yīng)該是舞步的軟件坐標(biāo)寫(xiě)反了。好在這是試飛，出錯(cuò)是難免的，正式飛也很難保證100%成功。
損失不小啊，一臺(tái)無(wú)人機(jī)要幾千元。至少幾十萬(wàn)打水漂了。
（3）鄭州無(wú)人機(jī)墜落事件
2021年10月1日21時(shí)許，在河南省鄭州市高新區(qū)萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)舉辦了一場(chǎng)無(wú)人機(jī)表演，在表演期間，多架無(wú)人機(jī)紛紛“熄燈”并緩緩墜落，砸向人群，還有的砸中了汽車(chē)，現(xiàn)場(chǎng)如同下冰雹，一度十分混亂。如下圖：
鄭州萬(wàn)達(dá)廣場(chǎng)無(wú)人機(jī)編隊(duì)“炸機(jī)”，一開(kāi)始被懷疑成是控制信號(hào)受到干擾，后來(lái)官方確定是8架無(wú)人機(jī)出現(xiàn)了機(jī)械故障，表演被迫暫時(shí)終止，其余無(wú)人機(jī)系迫降，并非墜落，網(wǎng)上流傳的“數(shù)千架無(wú)人機(jī)表演時(shí)被競(jìng)爭(zhēng)者進(jìn)行干擾，導(dǎo)致飛機(jī)失控”的說(shuō)法也并不屬實(shí)。據(jù)悉，事故未造成人員傷亡和重大財(cái)產(chǎn)損失。
一共200架飛機(jī)參加表演，8架飛機(jī)機(jī)械故障，達(dá)盟GPS小編認(rèn)為同時(shí)出現(xiàn)這么多機(jī)械故障，若是真的，那這次表演的主辦方的無(wú)人機(jī)品質(zhì)也太差了，事先也沒(méi)做好測(cè)試準(zhǔn)備。這種情況挺像受到了無(wú)人機(jī)干擾器的干擾。