【完整视频+多图直击】南航校友携300架无人机上演灯光秀告白母校丨志在长空牧群星

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昨夜，南航人的朋友圈被一条消息刷屏了。“效法羲和驭天马 志在长空牧群星”这南航校歌的两句词，在南航校园上空来了一场“真人秀”。

9月21日晚八点，三百架无人机在南京航空航天大学西操场上准时升空，上演了长达八分钟的酷炫表演。无人机伴着灯光时而排列成精准的“南京航空航天大学”字样，时而变换NUAA、纸飞机等图案，为前来观赏的人们带来了展示了一场精彩的视觉盛宴。

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。谈及本次表演初衷，他告诉记者：“我是南航的毕业生，现在从事无人机这个事业，所以想把无人机相关技术的最新运用，展示给学弟学妹们。这样的想法得到了母校团委、大学生科协、航模队的大力支持，在大家的共同努力下呈现了这场高科技的视觉盛宴，让学弟学妹更加直观的感受到科技进步对我们的影响，让更多的同学喜欢航空、热爱航空，坚定他们来南航学习的初衷。”

这场视觉盛宴是艺术与科技的结合，也是现实与梦想的交融。被问及是什么原因让他坚定地选择走这条路时，王钰霖告诉记者：“是学校的支持引领我一路走下去，学校里的兴趣小组能够给学生很大的空间和自由去做自己喜欢的事情。而且南航在无人机方面可以说是全国领先的，在航空航天方面上的培养也比很多国内的学校领先，这给我之后的工作带来了很大的帮助。”

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。机体结构的设计、新兴通讯和定位的发展、飞控技术的革新，甚至包括视觉效果的设计、舞步的编写、夜晚的天气状况等等……这都是团队成员不断学习和准备的，一个小疏忽可能都会成为导致演出失败的大问题。

“无人机所有的舞步都是前期编程好的，因为一场演出中舞步会有很多变动，所以前期前前后后有十几个工程师参与进这个项目里来，光设计就持续了五天的时间。”王钰霖告诉记者，“为了更好呈现效果，母校的老师、学弟学妹们给予了全力的支持和帮助，团队成员提前就到了南京，进行了多次小规模的调试和预演。”

王钰霖向记者透露，本次设计中最令他满意的一个图案是“一本书”。“这是一本可以翻开来的书，书打开以后有一架纸飞机从里面飞出来。这架‘纸飞机’就是我和我的同学们考入南航的愿景，承载了我们儿时的梦想和发展的希望，我希望借此由此告诉学弟学妹们，我们的启蒙就是从这里开始，我们的成长就是从这里启航，也寄望学弟学妹们能用功学习。”

据了解，50余人的学生团队协助王钰霖及其团队进行前期宣传策划、场地布置和装配机器，以确保顺利完成此次表演。

“很遗憾没能在开场时赶到现场，但是当我们到达时看到空中‘I love NUAA’出现的时候还是很骄傲的，我想这是每一个南航学生都共同拥有的感觉吧。”南航航空宇航学院俞晓楠向记者说道。现场也有不少家长闻讯赶来，陪伴孩子一同观礼，“我们特意来的。孩子从小就喜欢这方面的东西，带他来感受一下。”陈先生说道。

昨夜的南航，师生驻足在西操场内和周围，，怀着期待与兴奋开场一场奇妙之旅，八分钟的演出虽然时间很短，但美好的记忆留在了每一位现场师生的心中。

原版航拍视频戳下面这个：

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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。很想跑过去友情提示一句，“大清亡了”。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。

文字：于园芳、付裕/新闻中心

图片：姬乙轩/新闻中心、中国青年报

航拍：孟一鸣/南航新空间工作室

编辑：任树炜/新闻中心

部分内容转自大学生科协公众号