近日，在南京航空航天大学西操场上三百架无人机准时升空，上演了长达八分钟的酷炫表演。

摄影：姬乙轩

据悉，这场表演是由南航2015届飞行器制造专业毕业生王钰霖，带领团队进行无人机技术操控，通过无人机群表演感恩母校，献礼南航。“我是南航的毕业生，再加上我现在正在从事无人机这个事业。所以我就想把我所从事的无人机相关技术的运用展示给我的学弟学妹们。“

人们看到无人机灯光秀现场的精彩8分钟，却很难想象团队背后投入的努力。从表面上看，本次表演的三百架无人机只需要一台电脑、一个人进行控制即可完成，但幕后凝聚了团队大量的心血。

不知道大家了解了

这个精彩表演背后的原理了吗

再让我们

唠叨一下

如此壮观的无人机灯光表演，是如何实现的呢？

一、三维建模技术

有人可能会说，这么多无人机要多少人控制啊。这些无人机其实有一个共同的指挥官，那就是地面幕后控制的电脑，电脑里面的软件根据人们画好的图案进行模型计算，把人们想要看到的画面转换成无人机的运动路径，然后变成无人机能看懂的0和1远程发送给每一架无人机。

二、令牌环网机制

地面上的电脑根据一定的模型计算出来了每架无人机的路径数据，那么它如何把数据发送给无人机呢？

肯定是通过无线通信技术，但是有个问题就是单纯的点对点通信技术是应付不了这么大的阵仗的，大家的频率一样，直接把数据丢出去势必会乱套。

这里面就要用到IEEE802.5令牌环网技术。我们看到的无人机动作整齐划一，好像同时在受到控制一样，其实在一个极短的时间段里面只有一架无人机在跟电脑进行通信，它们在和电脑玩一个“击鼓传花”的游戏，这个花就是“令牌”，每架无人机收到数据后都会判断是不是自己的数据，如果是就收下“令牌”，否则就丢给其他兄弟。同一时刻只有拿到“令牌”的无人机有权利跟电脑通信，其他无人机则待命。

就这样，“令牌”在无人机之间快速反复地传递，确保每一位兄弟都有机会跟电脑通信上。

三、差分GPS（DGPS）技术

无人机收到了电脑发出来的路径规划之后，就要开始沿着自己的路径运动了，但这里有个问题，它是如何实时得知自己的位置并准确按照路径飞行的呢？

不难想象，很多人第一反应都是GPS。GPS我们经常用，手机上就有，车上也有。但是我们有没有注意到GPS的精度确实有瑕疵，经常把我们定位到马路对面？

民用的GPS定位精度只有3到5米。按照这样的定位精度来飞，就算无人机不撞成一锅粥，那组成的图案也会惨不忍睹。

怎么解决呢？这就要用到差分GPS技术了，差分GPS技术其实也是一种GPS技术的应用。无人机直接用GPS定位，由于存在无法消除的误差，导致定位精度达不到编队飞行的要求。

这时候，伟大的工程师们想到了在地面上架设一个GPS基准站的点子，这个地面基准站有事先知晓的准确的空间坐标，然后跟实时测量到的GPS结果进行差分，把误差实时发送给无人机，无人机则根据收到的误差信息对自己的位置进行实时纠偏。这就是差分GPS技术。

这些技术的完成不可或缺的是各个专业学科的配合与交叉，其中涵盖了我校的许多工科专业，包括飞行器设计与工程，飞行器制造工程，飞行器动力工程，飞行器环境与生命保障工程，探测制导与控制技术，飞行力学，航空电子电气技术，航空材料精密成型技术，航空发动机制造技术等等。