2018年4月30日，工學(xué)院向北大120周年校慶獻(xiàn)禮海陸空項(xiàng)目之“空”——無人機(jī)群自主協(xié)同編隊(duì)視頻展示在五四操場大屏幕、工學(xué)院1號(hào)樓大屏幕如期開始展播。該項(xiàng)目的創(chuàng)意、研發(fā)、制作由工學(xué)院謝廣明教授領(lǐng)銜的智能仿生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室完成，既展示了工學(xué)院在前沿科技領(lǐng)域的強(qiáng)大實(shí)力，又為北京大學(xué)120周年校慶送上了一份獨(dú)特而珍貴的生日禮物。
在短短十多分鐘的視頻中，謝廣明教授團(tuán)隊(duì)展示了無人機(jī)研發(fā)工作的忙碌日常、在室外進(jìn)行無人機(jī)飛行試驗(yàn)的情況、多無人機(jī)編隊(duì)巡航飛行、獻(xiàn)禮校慶的多無人機(jī)仿真編隊(duì)等。
用于編隊(duì)的無人機(jī)/圖 來源：北京大學(xué)工學(xué)院
在獻(xiàn)禮校慶的多機(jī)編隊(duì)部分，54架無人機(jī)和120架無人機(jī)同時(shí)飛向天空，依次形成“PKU”“120”“COE”等字樣。“五四精神薪火盛，守正創(chuàng)新正氣興”，54架無人機(jī)象征著北京大學(xué)5月4日的生日和傳承至今的五四精神；“百廿北大常為新，引領(lǐng)未來使命行”，120架無人機(jī)表達(dá)了工學(xué)院對(duì)北大120周歲深切的生日祝福。北大學(xué)子殷殷的愛校之情，深深的癡迷科研之意，生動(dòng)地展現(xiàn)在有序不紊的飛行畫面上。
54架無人機(jī)形成“PKU”字樣/圖 來源：北京大學(xué)工學(xué)院
多機(jī)編隊(duì)一直是無人機(jī)開發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)，各無人機(jī)要實(shí)現(xiàn)一致的隊(duì)列變換，必須要有實(shí)時(shí)暢通的通訊方式、精確穩(wěn)定的控制方法、精準(zhǔn)正確的位置估計(jì)；需要根據(jù)無人機(jī)數(shù)量配置多基站通訊、基站間的通訊、基站與多無人機(jī)的通訊，保證盡量同步，同時(shí)互相不干擾。在控制方法上，要保證無人機(jī)之間嚴(yán)格的避碰，還要保持隊(duì)形變換的優(yōu)美，其中會(huì)涉及到空氣動(dòng)力學(xué)、自穩(wěn)控制、集群協(xié)作等技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過7個(gè)多月的自主研發(fā)和試驗(yàn)，謝廣明教授團(tuán)隊(duì)成功地解決了多無人機(jī)編隊(duì)巡航的種種困難，最終給校慶獻(xiàn)上了一份完美的“空中賀禮”。
120架無人機(jī)形成“120”字樣/圖 來源：北京大學(xué)工學(xué)院
在北大120周年校慶之際，工學(xué)院新成立了“智能仿生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室”，由謝廣明、孫智利、崔悅等教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，定位于智能仿生裝備的設(shè)計(jì)、研發(fā)與實(shí)際應(yīng)用。無人機(jī)編隊(duì)巡航實(shí)際上屬于群體控制技術(shù)，是謝廣明教授團(tuán)隊(duì)的主要科研課題之一，無論在民用還是軍用等方面都具有廣泛的應(yīng)用前景。除了無人機(jī)外，團(tuán)隊(duì)在智能仿生機(jī)器魚方向也走在國際前沿，其研發(fā)的智能仿生機(jī)器魚曾成功遨游遙遠(yuǎn)的南極和北極。在校慶日，機(jī)器魚也作為工學(xué)院獻(xiàn)禮海陸空項(xiàng)目中的“海”，在未名湖中暢游。
校慶期間，無人機(jī)編隊(duì)視頻將在五四操場和工學(xué)院1號(hào)樓的大屏幕進(jìn)行輪播，歡迎廣大師生前往觀看，大家也可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)快速進(jìn)行欣賞https://v.qq.com/x/page/c06431mekcx.html。
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