Intel無⼈機燈光秀

Intel無⼈機燈光秀
安 漢 瑄   同學
 
2019/03/02-NEWS: Intel設計的300 架無⼈機秀,讓燈光隨著⾳樂起舞隨之變化,在屏東⼤ 鵬灣的夜空上緩緩變換,排列出屏東、Taiwan 等字樣,還有鵝鑾⿐燈塔與⿊鮪⿂等圖案。
  
  近年來,Multi-agent systems (MAS)議題已佔據各期刊熱⾨的題⽬,控制對象廣泛,可以是2D機器⼈, 或是3D的UAV等。尤其是隊形控制(Formation control),透過虛擬主機(virtual leader),與各從 機(follower)維持指定的距離,可以維持多台無⼈機同時⾶⾏特定的隊形。

  然⽽當各無⼈機要隨時間變換隊型時,可能不適合固定隊形的控制。要預先設定無⼈機的 waypoints來做各機的路徑規劃(Path planning)。但同時多台無⼈機升空,故仍然需要增加避障,才 能使⾶⾏當下機台彼此不碰撞。⽐較進階的⽅法,也可以在無⼈機上加裝感測器做即時(realtime)的路徑規劃達到避障,另外當被⾵吹偏離原路線時,也能⾺上規劃新路徑。但在每⼀台無⼈機 上增加照相機或是光達等感測器除了成本增加,同時也增加無⼈機的負重,對於⼩型四軸無⼈機,電 量有限的情況下有其難度
。 
 

新聞中說只⽤⼀台電腦做控制,多台機器控制⽅式可能有⼆種: 
1.中⼼控制(Centralized control) :有⼀中央控制電腦接受各無⼈機所需資訊,再進⾏運算,並發布給 其他所有機台。此需要⼤網路頻寬做傳遞。 2.分散式控制(Decentralized control): 各機台有其各⾃的感測器,僅傳送⾃⼰與鄰近無⼈機的相關 資料,並且在⾃⼰機台上進⾏運算。
  
  然⽽,三百台無⼈機,同時傳送資訊,就算使⽤2的⽅式,仍會佔⽤⼤量頻寬,可能導致各台無⼈機接受 指令不良,猜測解決無⼈機頻寬問題使⽤到Observer⽅式避免連續的通訊傳送,或是事件觸發控制 (Event-triggered Control)來減少傳送頻率。

  先前intel先在室內測試無⼈機的表現,透過位置誤差做無⼈機的速度控制,其位置量測⽅式可在為室 內定位可架設動態捕捉系統(Optitrack),由多台相機於室內各⾓度算得物體精確位⼦。但屏東燈會 因為距離遠,且為戶外,定位較為複雜,因為GPS精度不⾼,收斂速度慢,不能採⽤。故猜測其使⽤ PPP ,RTK等毫⽶級定位。藉由多⼀個⾃設的虛擬基準站做為主站,藉由⽐較接收某個實體衛星定 位基準站之實際觀測資料,經過誤差修正後得到虛擬但更精確的觀測數據。

  此次屏東燈會的無⼈機操控⽅式,仍有許多需要探討的細節得待⼤家做討論。