2年前，尚且當紅的Lady Gaga在美國超級碗預熱舞臺上放聲歌唱時，一位看表演視頻尋找選題靈感的編輯部小伙伴突然來了一嗓子——“看，原來天上全都是無人機！”

就這一嗓子，讓那段大約不到20秒鏡頭的無人機表演，徹底擊中了當時本來是想圍觀Gaga姐的我等吃瓜群眾的心。

神奇的是，如今我已經(jīng)忘記Gaga姐當時穿了什么奇裝異服，也不記得她當時唱了啥歌，但當時她背后天空中一閃一閃的無人機陣列卻神奇地印在了腦子里。

以致于現(xiàn)在看大型晚會，假如舞臺上有飄蕩或一閃一閃的東西，我都會不自覺去琢磨它們到底是什么高科技？

看到空中飄著的東西了嗎？那就是室內(nèi)小型無人機，它們曾登上2019春晚的室內(nèi)無人機表演，孫楠和張杰可以忽視

只是沒想到，短短兩年時間，無人機表演的觀賞性和技術難度不僅提高了幾個等級，市場規(guī)模也呈倍數(shù)增長，其受歡迎程度更是在新中國70周年國慶期間達到了新高潮。

“今年正好是新中國70周年，各地都愿意花大力氣去舉辦活動，因此很多相關的公司都接單接到手軟，機器和人手都不夠用。”一位無人機市場調查人員告訴虎嗅，2018年無人機表演市場開始爆發(fā)，到今年有了急速擴大之勢。

“2018年的市場規(guī)模按照披露的數(shù)據(jù)在2億左右，2019年預計翻一番不成問題，但還需要等待年終數(shù)據(jù)?！?/p>

沒錯。從去年開始，無人機表演就已經(jīng)從國內(nèi)一二線城市向三四線城市下沉，成為許多城市舉辦重要節(jié)日慶典首選的節(jié)目。

無論是國慶還是春節(jié)，也許就在某個城市廣場上的你，一抬頭，可能首先就會發(fā)出“無人機表演技術這么牛了？可以擺出這么多新造型”的感嘆：

再抬頭，產(chǎn)生的第二個想法是：好有中國特色。大鵬展翅啥的，雖然看起來不那么高大上…但卻莫名接地氣兒。

三抬頭，你也許會聯(lián)想到更多…譬如，這效果怎么跟word文檔里的土味藝術字有異曲同工之妙。

但第四次抬頭……我突然想到了一個這樣的問題：

那些年靠節(jié)假日賺錢的煙花市場，是不是會受到?jīng)_擊……

果然，總會有一些舊東西，會不知不覺被技術給替代掉。

表演更加驚艷，全靠技術升級

“其實你仔細看，兩年前那場超級碗上的英特爾無人機，僅僅是在空中停留，點亮了幾盞燈，但是沒有拼出很精準的造型，所以那時候表演的技術并沒有現(xiàn)在好。” 

中國無人機技術公司若聯(lián)科技CEO金潔告訴虎嗅，雖然只有兩年的時間，但當下無論是無人機編隊的圖案設計，還是在空中停留的精準度與穩(wěn)定性，都已經(jīng)取得了不小的進步。

“現(xiàn)在如果不能擺出有難度的造型，客戶已經(jīng)不能買賬了。但即便是把時間延長幾分鐘，或者多一個空中造型，背后都關聯(lián)著很多技術問題?！?/p>

譬如，我們對一場無人機表演好壞與否的評判，取決于空中圖案的清晰度和實物還原度，這一點對應的最關鍵技術之一，便是“高精度定位”。

這是一項歷史悠久且常見，但是卻異常關鍵的技術類別。

小到手機的GPS，大到當下自動駕駛汽車的關鍵組成部分——高精度地圖，都與這項技術有著直接關系。

“以我們前天剛在杭州西湖上做的水上表演為例，其中有一個叫‘大雁振翅’的圖案很有挑戰(zhàn)，因為編隊效果從2D升級到了3D，這就表示無論是在空中擺布點位，還是點亮彩燈的時間控制，操作難度都大大增加?！?/p>

第2秒展示的是3D大鵬展翅造型

單這一個3D圖案，意味著所有需要呈現(xiàn)“翅膀飛翔”效果的無人機必須要實現(xiàn)厘米級的定位精度，以及10毫秒內(nèi)的燈光控制誤差。

也就是說，你除了要保證每架無人機定位和移動速度可以精準控制，還必須讓前者在10毫秒內(nèi)跟燈光控制產(chǎn)生的誤差進行同步，才能表現(xiàn)出“翱翔”這個動作。

在這里，有必要提一下跟他們合作開發(fā)高精度定位導航技術的瑞士科技公司Fixposition。

這家公司孵化于被譽為“歐陸第一理工高校”的蘇黎世聯(lián)邦理工大學（這個學?？赡懿惶蝗耸熘阅憧梢赃@么理解，這是一所可以跟麻省理工、加州理工對標的名校，著名校友有愛因斯坦），主要在研發(fā)一種高精度低成本的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。

而在今年6月拜訪這家科技公司時，他們也曾給我現(xiàn)場演示過，在巨大的風力作用下（當天風很大），如何通過新定位模塊將無人機的起飛與降落位置的誤差精度控制到2厘米以內(nèi)。

而結果就是，在我兩眼的緊密“監(jiān)控”下，無人機起飛與降落地點放置的那枚硬幣，在兩個時間點與起落架的相對位置，只發(fā)生了 1 厘米左右的偏移。

看到那枚硬幣了嗎，眼見為實。在這里要提一嘴，瑞士被譽為無人機之國，擁有70多家無人機公司，在導航定位技術方面一直有強大的技術優(yōu)勢和人才輸出優(yōu)勢。譬如，瑞士車載GPS芯片供應商U-blox，就是車載前裝GPS芯片市場的隱形巨頭，但是太低調了不怎么被外界關注

高精度定位的技術升級，當然不能解決所有難題。

譬如，當我問出“表演現(xiàn)場需要多少飛手”這個傻瓜問題后，金潔撫額表示無奈，因為對于無人機燈光秀的表演艦隊來說，起到“領導統(tǒng)籌”作用的早已不是飛手，而是“集群控制系統(tǒng)”。

“300多架無人機，靠人的話就慘了。

現(xiàn)在是通過一臺地面群控計算機，相當于大腦，通過自建的機器人專網(wǎng)對空中所有無人機進行指揮。

所以說，現(xiàn)場只需要一名工程師通過地面大腦啟動整場表演，隨后他的任務是觀測每臺無人機反饋給大腦的狀態(tài)，并保持應急響應就可以了，哪有什么飛手?！?/p>

像他一樣，把控場權交給機器，在很多工程師眼里，比人來得可靠。

但是，要做好這臺機器，考驗的卻是背后人類群體的系統(tǒng)工程能力。

你可以把無人機燈光表演秀這樣的大規(guī)模無人機動態(tài)性集體運動，看成一場復雜的戰(zhàn)役：

在面對復雜的環(huán)境時，一支軍隊對于每個關鍵據(jù)點都要定時定點按照先后順序攻克。與此同時，他們沒有重來的機會，因此便需要準備無數(shù)個應急預案來應對突發(fā)情況。

“在室外的飛行表演中發(fā)生的無人機掉落事故至今都不少見，我們很多時候都會對一些表演的關鍵節(jié)點準備幾套應急方案，但即便如此，也會有意外發(fā)生。

技術都發(fā)展到現(xiàn)在了，而我們自己乃至整個行業(yè)都絕不能說解決了無人機室外協(xié)同表演中出現(xiàn)的所有關鍵問題?！?/p>

仍未攻克的技術難題

無人機燈光表演按照環(huán)境的不同，可以分為“室內(nèi)秀”與“室外秀”。

與飛行環(huán)境更為穩(wěn)定的室內(nèi)秀相比，你肯定不難理解，凹凸不平的地面，以及隨時都可以來一場疾風或暴雨的外部環(huán)境會給無人機飛行造成怎樣的沖擊。

以這次在杭州西湖上的無人機表演為例，其實最大的挑戰(zhàn)就來自于場地的地面環(huán)境。西湖新天地的大草坪作為起飛點，周圍有好多樹，這些樹會對衛(wèi)星定位信號的接收產(chǎn)生干擾；

草坪地勢最大落差有近一米且地勢不太平整，也給無人機起飛時的穩(wěn)定性造成了很大的困擾；還有湖面起到了鏡子的作用，也對無線電信號產(chǎn)生干擾。

這就是為何截至目前大部分室外表演秀的起飛現(xiàn)場，都會被選擇在地勢平坦、落差不大，且周邊遮擋和干擾源較少的地方。

如果從吃瓜群眾的角度來看室外無人機的技術挑戰(zhàn)，那就是完全還原了一句玩笑話的字面意思：

讓你分分鐘體驗什么是“禍從天上來”。

2018年5月，西安千架無人機在室外表演過程中曾出現(xiàn)重大事故——除了空中的圖案出現(xiàn)諸多亂碼，甚至在演出結束某家無人機公司準備回收機器時，被一些民眾親眼目睹了許多無人機直接垂直往下掉落的過程，“活像流星雨”。

這起事故曾被人民日報點名批評

通常來說，相比于室內(nèi)秀受限于空間只能設計成巴掌大，且定位技術完全不同的輕巧型無人機，室外的無人機秀使用的無人機體積更大，而且由于盤旋在高空中，他們砸向地面的力度也更大。

當然，至今被報道的無人機砸傷人的案例僅與一些個人賣家的民用無人機有關，但這也說明無人機在室外飛行表演對于觀眾的安全性保障也提出了很高的要求。

有一個挑戰(zhàn)，卻讓室內(nèi)的飛行難度超過室外——

由于wifi、手機信號以及其他各種頻段的無線電一起“擠”在空間相對狹小的室內(nèi)，使得室內(nèi)編隊的通信網(wǎng)絡技術挑戰(zhàn)大大超過室外。

舉個例子，室外能通過wifi電臺，可以讓100架無人機同時收到信號同時起飛。但是在室內(nèi)，同樣的wifi強度卻基本上“喚不醒”同樣的100架編隊無人機。

因此，這就更加凸顯了提升無線電技術抗干擾能力的重要性。

瑞士技術公司verity studios，應該是全球最好的室內(nèi)無人機表演公司。開頭2019年春晚上的孫楠、張杰唱歌時的無人機背景墻就是他們做的

說到這里，你已經(jīng)不難發(fā)現(xiàn)，這些挑戰(zhàn)涉及到了各個學科。

機械力學、空氣流體、電子、計算機、通信、自動化……然而很少有一個人能通曉所有技術細節(jié)。

這就是實現(xiàn)一項系統(tǒng)工程為何會被人稱作“具有史詩級難度”，但同時，這也是無人機作為一項系統(tǒng)工程的魅力所在。

而同樣的道理也可以對應到無人車的研發(fā)工作上。

譬如，最先對自動駕駛汽車持反對態(tài)度的人恰恰是汽車工程師，不是因為他們不具備硅谷技術極客們的創(chuàng)新精神，而是他們早就看透了一項系統(tǒng)工程“牽一發(fā)而動全身”的本質。

認清現(xiàn)實都需要極大的勇氣，何況要付出巨大的時間與資本代價。

相比于地面跑的水里游的，空中飛行的事故代價更大，因此容錯率要小很多。一次飛行失敗，無論是對于企業(yè)還是整個行業(yè)，付出的可能是一蹶不振的代價。

“無人機本身就是一個系統(tǒng)工程，然而要讓一群無人機用于表演，還要讓他們之間保持很小的距離前提下相安無事，那就是系統(tǒng)工程中的系統(tǒng)工程了。

因此，圍繞著這樣一個龐雜的系統(tǒng)，去攻克一個個跨學科技術難題，是當下國內(nèi)乃至全球無人機編隊技術進步路上最大的攔路虎?！?/p>

一場表演背后需要不同技術人員的支持

他提到公司做集群系統(tǒng)時，曾在很長一段時間里都沒什么進展，因為為了打通無人機端數(shù)據(jù)、通信以及地面大腦之間的鏈路，內(nèi)部各專業(yè)工程師時常被囚禁在“溝通都不在一個頻道里”的專業(yè)壁壘中，更不用說還要打破這個壁壘。

“即便是現(xiàn)在整體編隊的可靠性達到了一定高度，事故也不可能保證100%不會發(fā)生。因為使用的是民用技術，我們還無法保證系統(tǒng)能在嚴苛條件下穩(wěn)定不出錯。

而此前業(yè)內(nèi)一些公司發(fā)生的表演事故，大部分事后調查原因是無線電干擾，其中就包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)的接受無線電和指揮控制的無線電技術。

但還有一些原因，由于存在太多學科知識點，連無人機研發(fā)公司自己也不一定能清楚?！?/p>

逐漸擁擠的市場，靠什么突圍

盡管當下的無人機表演火到讓很多公司的訂單早就排到了節(jié)后甚至年底，但動輒50萬以上的演出費用，使得無人機表演一直是少數(shù)客戶的選擇。

不過，隨著演出場次的迅速增加，市場規(guī)模的擴大，有人預估行業(yè)內(nèi)表演用無人機的保有量將在短時間內(nèi)呈迅速上升趨勢，與此同時，軟硬件成本也會不斷下降。

然而，這就意味著新對手會陸續(xù)入場，行業(yè)競爭將更加激烈，已經(jīng)嘗到市場甜頭的無人機公司們是時候開辟“新航線”了。

“實際上，無人機表演的‘暴利’時期已經(jīng)過去，目前整個行業(yè)價格一降再降，大家都在尋找滿足市場需求與自我發(fā)展的平衡點。

但是你會發(fā)現(xiàn)，不可避免會出現(xiàn)同質化的內(nèi)容，而且這個弊病已經(jīng)愈加明顯?！?一位行業(yè)人士認為，當下單一化的內(nèi)容，特別是簡單的文字拼接，已經(jīng)越來越難讓觀眾買賬。

因此，內(nèi)容IP的深度開發(fā)，或許將是無人機表演的“下半場”。

舉個例子，每個城市和地區(qū)都有屬于自己文化特色，就像杭州有西湖，西安有兵馬俑，如果能把這些文化的差異通過無人機燈光秀表現(xiàn)出來，找到更能觸及觀眾情感的表達方式，那么企業(yè)就能脫穎而出。

有趣的是，為了刻畫出更為復雜且有溫度的內(nèi)容，相比其他行業(yè)，無人機行業(yè)從業(yè)者普遍對新技術的融合與應用有著更大的渴望。

譬如5G。

目前我們大多時候都把對5G技術的關注焦點集中在手機身上。但事實是，無人機公司比手機公司更早開始研究如何將5G技術用在無人機集群控制上。

因為集群的最大特點就是“團隊作戰(zhàn)”，那么每只無人機的信息交換自然是越充分越好，越及時越好。

但剛才我們就已經(jīng)提到，無人機編隊表演受到當前網(wǎng)絡技術的極大掣肘。僅靠4G和Wifi還遠遠不能實現(xiàn)地面大腦與每架無人機之間、無人機與無人機之間大數(shù)據(jù)量、高頻次和實時通信。

這就好比一個組織或公司內(nèi)部，老板和員工，同事與同事之間不開會不交流，對信息的認知產(chǎn)生了嚴重不對稱，那么最終工作能不能完成都是個未知數(shù)。

今年3月31日，中國聯(lián)通曾在上海崇明島做過一次5G工業(yè)無人機的中低空、超視距、高速飛行試驗。這次試驗最終被驗證了5G在中低空覆蓋、高速移動性、基站切換、邊緣計算協(xié)同等方面具有更好的表現(xiàn)。

此外，國內(nèi)5G基站肯定將首先在城市地區(qū)大面積部署，無人機表演恰恰為了“吸睛”和產(chǎn)生商業(yè)價值，往往又會把地點選擇在人口密集區(qū)。

更契合的是，5G覆蓋范圍所觸及的300米低空，正好是一場無人機表演的所需高度。

“5G肯定能在極大程度上解決目前無人機集群控制中普遍存在的通信網(wǎng)絡難題，這對于無人機來說絕對是顯而易見的好處。

但是，這又是一個需要跨界來完成的任務?！?金潔承認，目前還不能指望5G在當下的商演中真的派上什么用場，

“但是，你很難想象有了5G后，無人機的發(fā)揮空間到底會有多大，這絕不是多幾個復雜的3D造型這么簡單，說不定會革新整個無人機產(chǎn)業(yè)?！?/p>

End