Jak blisko można latać między sobą dronami? Przyszłość pokazów świetlnych

Li Zhiyuan, wiceprezes EHang Egret i Raffaello D’Andrea, założyciel i dyrektor generalny Verity Studios, wyjaśniają, jak duża może być flota dronów, badając koncepcję roju dronów, po ukończeniu pokazu składającego się z 1374 urządzeń.

Techniczne ograniczenia nie stanowią problemów dla pokazów składających się z 5 000 czy 10 000, a nawet więcej. Odpowiednio dobrany system sterowania i kontroli pozwala na utworzenie zasięgu nawet dla tak dużej liczby dronów. Jednak pokazy tej wielkości wiążą się z wieloma ograniczającymi czynnikami. Jednym z nich oraz pierwszym jaki należy wykonać jest certyfikacja przestrzeni powietrznej, która w przypadku tak złożonych widowisk będzie bardzo duża.

Kolejnym ograniczeniem jest środowisko projektowe. Oprócz ciągłej optymalizacji technologii, wyzwanie stanowi przetwarzanie wzorów 2D na 3D, uzyskując niesamowite efekty wizualne

Rozdzielczość tego typu projekcji wymuszana jest również poprzez fakt jak blisko można latać między sobą dronami. Zmniejszenie odległości między urządzeniami umożliwiło by tworzenie bardziej złożonych efektów. Rój dronów zmieniał by się niemalże w gigantyczny ekran na niebie. Obecnie jednak odległości między poszczególnymi jednostkami wynoszą od 1.5m do 3m.

Przez długi czas pokazy opierały się w znacznym stopniu na ręcznym sterowaniu. Dopiero firma EHang wprowadziła możliwość automatycznego dowodzenia i kontroli. Jest ona pierwszym na świecie skomercjalizowanym działaniem autonomicznych formacji UAV.

Wszystkie bezzałogowce od EHang są połączone. Proces zaczyna się od projektantów ustalających wzór, następnie inżynierowie opracowują do niego program, dla każdego pokazu UAV osobno. Dzięki wiodącemu na świecie systemowi kontroli roju, firma umożliwia jednej osobie sterowanie ponad 1000 jednostek przy użyciu jednego komputera.

Bezpieczeństwo jest również jednym z kluczowych elementów dla takiego systemu. Komunikacja między dronami a stacją dowodzenia i kontroli utrzymywana jest bez przerwy. Redundancja komunikacyjna zapewnia możliwość zbudowania wirtualnego ogrodzenia. W efekcie pokazy wykonywane w pomieszczeniach lub bezpośrednio nad widzami są w pełni bezpieczne. Chroni to jednostki przed wleceniem w zestawy głośnikowe, przewody czy wiązary dachowe. Bezpieczeństwo zapewnia również wbudowany mechanizm zapobiegający upadkom dronów, czyli tak zwane bezpieczne awarie.

Obecnie firma oferuje całkowita integralność systemu. Sama projektuje oraz montuje drony oraz system, jak również świadczy usługi kreatywne dla swoich klientów takie jak chociażby choreografii, a także dojeżdża do klienta, aby samodzielnie zainstalować system. Jednak, kiedy instalacja się zakończy, może on być całkowicie samodzielnie obsługiwany przez klienta.

Każdy z autonomicznych mikro dronów Lucie wyposażony jest w programowalne źródło światła RGBW o wysokiej intensywności, natomiast bateria starcza na czas przelotu trwający około 3 minut. Dodatkowo system pozycjonowania w pomieszczeniach jest również autorską technologią umożliwiający wykonywanie pokazów. Składa się on z jednostek lokalizacyjnych Kedge. Rozmieszczane są w przestrzeniach pozbawionych sygnału GPS. Jednostki mają bardzo podobne zadanie, działają jak satelity tworząc wewnętrzny system pozycjonowania.

Takie rozwiązanie pozwala na umiejscowienie się autonomicznie dronów w przestrzeni, dzięki czemu samodzielnie mogą wykonywać zaplanowane choreografie, bez niepotrzebnych dodatkowych kamer, znaczników czy innych ograniczeń. Taka automatyzacja umożliwia jednemu operatorowi latanie niemalże nieograniczoną liczbą dronów. Dodatkowym atutem systemu jest ponad 100 000 zarejestrowanych lotów, dających dostęp do zestawu danych, który wykorzystywany jest do ciągłego ulepszania systemu, jak również optymalizacji.

Z kolei firma Verity Studios, dzięki współpracy z Cirque du Soleil oraz Brodway’em opracowało drony Stage Flayer. Występowały one niemalże co noc przez 390 spektakli ponad aktorami, ze względu na swoje stosunkowo duże rozmiary (ponad 1kg) nad głowami ludzi wymuszały również wprowadzenie autorskich systemów bezpieczeństwa i niezawodności.

System bezpieczeństwa nie ograniczono jedynie do zastosowanej technologii, ale obejmowało wszystkie aspekty, począwszy od wewnętrznych procedur i procesów po szkolenie dla automatyków spektakli i pracowników technicznych którzy codziennie drony obsługiwali. To podejście pozwoliło tworzyć pokazy nie wymagające dodatkowych siatek bezpieczeństwa. W ciągu roku drony wykonały ponad 7000 lotów autonomicznych bez ani jednego incydentu.

Drony Lucies ważą zaledwie 50g i wyposażone są również w dodatkowe osłony chroniące drona i jego śmigła. Takie połączenie gwarantuje, że są niezwykle bezpieczne i stanowiące niewielkie zagrożenie, więc również pokazy odbywać się mogą blisko ludzi oraz bez siatek bezpieczeństwa.

Regulacje prawne dotyczące wykorzystania dronów bardzo szybko się zmieniają jednak obecnie jesteśmy w sytuacji, gdzie technologia wyprzedza regulacje w większości regionów świata. Oznacza to, że często decyzja z pozwoleniem na lot zależy od miejsca oraz straży pożarnej, natomiast operatorzy zazwyczaj nie muszą posiadać licencji. Bardzo pomocnym aspektem jest waga. Bardzo lekkie drony Lucie mogą bezpiecznie latać nad ludźmi a nawet uzyskują pozwolenie do pracy w bardzo restrykcyjnych środowiskach takich jak lotniska.

Słyszę, jak tysiące ludzi wzdycha, gdy nasze mikrodrony zaczęły latać nad publicznością, wiedząc, że tworzymy historię, robimy coś czego nigdy wcześniej nie robiono. Również owacje na stojąco po zakończeniu pokazu to niezwykłe doświadczenie, które będę cenić przez resztę mojego życia. 

Raffaello D’Andrea