Les hôtels et les parcs d'attractions ont besoin de spectacles de drones. Les artistes et les feux d'artifice sont bons, mais pas assez. Vous devez trouver quelque chose de brillant pour les invités. Un spectacle de drones, c'est juste ça. Nous avons participé au projet d'organiser régulièrement des spectacles de drones pour un parc d'attractions étranger.
Et maintenant, nous savons comment faire les mêmes spectacles en Russie.
Lorsqu'il s'agit d'un essaim de 300 ou 1 000 véhicules dans la flotte, la précision de positionnement (c'est-à-dire l'emplacement de chaque drone par rapport au sol et les uns aux autres) ne joue pas un rôle particulier. Il s'agit d'une masse précipitée, où les particules sont à une distance de plusieurs mètres les unes des autres. Masse très chère. Plus ou moins le compteur n'a pas d'importance ici: ils le prennent par le fait que le spectateur est loin et par le fait qu'il y a vraiment beaucoup de drones. Même si quelques morceaux tombent - ça va. Mais les hôtels et les parcs, organisateurs d'événements à très petite échelle, par exemple, ont besoin de drones de 20 à 90 pièces, et ici le positionnement est critique.
Dans ce cas, vous ne pouvez prendre que la précision et le synchronisme. Nous avons résolu ce problème.
Pourquoi et comment c'était tout
CROC possède une division robotique. Il est né en 2012 et est engagé dans diverses choses intéressantes, mais sa principale direction est le contrôle des drones. Nous supprimons nos propres logiciels pour contrôler les drones et résoudre les tâches non standard. Les participants au concours de 2013 connaissent peut-être
ce code sur le github, que nous avons développé et utilisé pour contrôler le drone dans le cadre de la compétition de drones volants. À cette époque, nous étions en train de résoudre une nouvelle tâche pour le marché - faire geler le drone au bon endroit, en évitant soigneusement les coins et les obstacles. Aujourd'hui, cela semble ridicule.
De plus, nous réalisons des projets de gestion d'UAV basés sur le logiciel du fournisseur, y compris le logiciel d'ingénierie SPH. Ils ont à la fois une station au sol du logiciel UgCS et un centre de commande à part entière pour les grands dronoflot. UgCS peut contrôler un grand groupe de véhicules sans pilote, ce qui le distingue des stations de contrôle au sol conventionnelles. Par gestion, nous entendons la planification d'un itinéraire de vol, par exemple, pour des opérations de sauvetage ou le vol autour d'un périmètre de sécurité, l'envoi de commandes à distance et la surveillance de l'état des véhicules. En fait, pour les spectacles de drones, à peu près les mêmes fonctions sont nécessaires que dans le centre de commande. Et maintenant, sur la base de la plate-forme UgCS, un logiciel hautement spécialisé Drone Dance Controller est apparu, mais ce n'était pas tout de suite.
Et comment était
Doux La première version, que mon partenaire et moi avons testée en peu de temps, utilisait la fonctionnalité standard de la plupart des drones civils, à savoir voler le long d'une route donnée. Un itinéraire est un ensemble de coordonnées entre lesquelles un drone se déplace en ligne droite à une vitesse donnée, faisant quelque chose d'utile le long de la route. Pour la plupart des tâches résolues par des drones, une telle planification de vol est plus que suffisante. Mais au moins, il n'y a pas de synchronisation horaire, c'est-à-dire qu'il est difficile de forcer le drone à être à un point donné au bon moment, ce qui est essentiel pour un vol de groupe. Cependant, la première version est la première version, afin de la construire rapidement et de commencer à voler. Nous dessinons des itinéraires de la manière standard (dans UgCS, bien sûr), nous chargeons dans des drones - et en avant.
La synchronisation des vols a été effectuée, comme prévu, au niveau du front. Dans les itinéraires des drones, des points ont été identifiés où le drone s'est arrêté et a attendu une commande du sol pour continuer le vol. Nous les avons appelés points de synchronisation. L'opérateur au sol devait s'assurer que tous les drones atteignaient les points de synchronisation, et leur envoyer la commande «Continuer» pour continuer le vol.
Le fer La première version n'utilisait que des itinéraires de type standard et permettait en conséquence l'utilisation de drones de différents fabricants. Mais nous avons immédiatement décidé de réparer la plate-forme cible et d'effectuer tous les tests sur celle-ci.
Il n'y avait pas de drones prêts pour le spectacle à ce moment-là. Ils ne le sont pas au moment de la rédaction, mais on espère qu'ils apparaîtront bientôt. En attendant, vous devez le récupérer vous-même. Nous les assemblons sur la base d'un cadre de 450 mm, et nous avons choisi le open source Pixhawk comme pilote automatique, d'une part, pour délier nos mains, tant en hardware qu'en firmware. Et d'autre part, pour que les utilisateurs puissent facilement acheter tous les composants nécessaires et assembler le bon produit par eux-mêmes. Mais en général, seul le pilote automatique est strictement fixe. D'autres éléments structurels sont facultatifs.
Et un point important - nous avons immédiatement commencé à nous concentrer sur la technologie GPS RTK. Il vous permet d'obtenir une précision centimétrique de positionnement par rapport à la station de base au sol (précision GPS conventionnelle de 3 mètres et plus).
Oui, le GPS RTK complique tout, car il nécessite la disponibilité de récepteurs avec prise en charge du GPS RTK à bord de chaque appareil, auxquels vous devez constamment envoyer des données depuis une station au sol. Mais il n'y avait rien à faire: nous avons compris que nous et nos clients n'atteindrions pas immédiatement les grandes flottes. Avec des centaines et des milliers de drones dans l'air, vous pouvez dessiner de belles figures volumétriques à grande échelle dans lesquelles la position de chaque drone n'est pas très critique pour l'œil. Et que peut-on dessiner avec des dizaines de drones? Il s'agit très probablement de petites figures géométriques simples et de leurs transformations, pour lesquelles la précision du vol est absolument critique. En gros, les drones devraient pouvoir s'aligner en ligne droite, agréables à l'œil et sans défauts.
De plus, les drones à Atlanta portent des LED RVB. Leur travail peut être intégré à la mission ou contrôlé depuis le sol, mais en même temps, la charge supplémentaire sur le canal radio doit être prise en compte. Cependant, au lieu des LED, le drone peut transporter des pièces pyrotechniques, bien que, bien sûr, vous devez être très prudent avec elles.
Voici un exemple de l'un des premiers vols sur la première version du matériel et des logiciels (et juste avec la pyrotechnie). Les lignes normales sont également clairement visibles (eh bien, ok, ok. Il y avait encore quelque chose à travailler.), Et la synchronisation manuelle. Autrement dit, environ 40 à 50 fois pendant le spectacle, l'opérateur a cliqué sur "Allons plus loin", puis l'équipe suivante a été envoyée aux drones pour tout le monde.
Mais quelque chose s'est déjà produit en volant.
Ainsi, le client s'est envolé de la saison des émissions quotidiennes.
Comment ça marche maintenant
Dans la pratique, la première version n'était probablement pas la solution la plus réussie. Premièrement, la présence d'une synchronisation manuelle constante est mauvaise. La commande Continuer peut ne pas atteindre le drone en raison, par exemple, de mauvaises communications radio. Dans ce cas, tout le monde s'envolera et lui, le pauvre, restera. Deuxièmement, il est impossible de créer des itinéraires complexes, ce qui empêche la création de peintures animées, seules les scènes statiques sont possibles.
Maintenant, tout est devenu plus facile: il y a environ six mois, le vendeur a sorti une version spéciale du logiciel - Drone Dance Controller, par exemple. Ici, il conjura un peu le pilote automatique et lui apprit à voler de manière autonome le long de trajectoires arbitraires avec une référence claire au temps GPS. Les trajectoires peuvent être préparées dans un éditeur 3D ou à l'aide de scripts. L'opérateur doit maintenant cliquer sur le bouton "Démarrer" et arrêter de fumer. La sortie peut ressembler à ceci:
Ou ceci:
Mais, avant de gâcher les poumons, l'équipe doit terminer l'étape cruciale de préparation du spectacle.
Donc, tout d'abord, il est nécessaire de préparer la flotte: assurez-vous que tous les drones sont dans un état mortel, sont correctement configurés et que rien ne leur est tombé pendant le transport.
Parallèlement à cela, le spectacle lui-même doit être préparé. Nous commençons par l'animation qui peut être faite dans un éditeur 3D, par exemple, dans Blender:
Ensuite, nous convertissons les trajectoires de l'animation dans un format compréhensible pour le pilote automatique. Et, avant de partir voler sur le terrain, nous vérifions soigneusement les simulateurs avec une évaluation du résultat. La simulation nous donne la possibilité de placer des drones virtuels dans les coordonnées nécessaires et de travailler avec eux sur notre logiciel comme avec de vrais appareils. Vous pouvez évaluer leur vol en temps réel, ainsi que post-traiter leurs mouvements et visualiser le résultat dans une sorte de scène 3D.
Sur vidéo - un exemple de visualisation sous différents points de vue.
Point de vue: visionneuse
Point de vue: Launch Pad
Point de vue 1
Point de vue 2
Après cela, nous allons sur le terrain pour des tests. Nous déployons l'infrastructure (station au sol, communications), organisons des drones. Nous vérifions qu'ils ont bien transporté et que tous les drones se connectent à notre station. De plus, le logiciel détermine automatiquement quel drone sur quelle route doit voler. Nous définissons l'heure de début - et en avant.
Et puis - et le spectacle lui-même.
Bien sûr, sur «arrêter de fumer» - c'était une blague. Parce que directement pendant le vol, l'opérateur et les observateurs doivent surveiller l'état actuel de la flotte et, si nécessaire, prendre une décision sur l'atterrissage d'urgence des drones défaillants (dans tous les sens).
Bien sûr, il existe un certain nombre de limitations.
Météo: nous ne volons pas sous la pluie et la neige (pour l'instant), et nous n'aimons pas vraiment les vents supérieurs à 5 m / s. Il est clair que le drone volera à 10 m / s, mais la précision du maintien de la position peut ne pas être très bonne.
L'air devrait être relativement libre aux fréquences utilisées pour communiquer avec les drones.
Sécurité: les spectateurs doivent être éloignés d'une certaine distance du lieu du spectacle, car les drones, d'une manière générale, peuvent tomber.
Tout cela doit être pris en compte lors de la planification.
Total
Vous pouvez collecter un essaim de drones, acheter le logiciel UgCS, obtenir des recommandations de notre part et commencer à voler. Si vous avez déjà une certaine compétence dans l'élevage de drones, alors tout ne sera même pas très difficile. Je connais les gars qui ont élevé la danse de test pour 20 drones 24 heures après avoir acquis une licence et des recommandations pour la mise en œuvre d'un logiciel (bien qu'ils aient déjà une flotte). S'il n'y a pas de compétence, mais que vous souhaitez faire de tels spectacles, nos ingénieurs peuvent mettre en œuvre un tel projet, former vos spécialistes à tout et continuer à le soutenir. Si vous avez juste besoin de voler d'un spectacle unique - écrivez également, nous discuterons.
Les références