一艘栩栩如生的红船悬挂天空，“庆祝中国共产党成立100周年”“没有共产党就没有新中国”等图文交替变换，在夜空中形成一道靓丽的风景，吸引了无数市民驻足观看……

还记得7月1日晚上那场绚丽壮观、震撼人心的视觉盛宴吗？1000架无人机划破南湖革命纪念馆上方的夜空，以秀水泱泱的嘉兴南湖为背景，在空中变幻出十多幅祝福图文，带领嘉兴市民穿越时空，感悟精神力量，生动表达了南湖儿女对中国共产党百年华诞的深情祝福，充分展现了嘉兴干部群众奋进“十四五”、启航新征程，积极助力我市高质量发展建设共同富裕先行市的壮志豪情。

惊叹无人机编队高超技术的同时，你是不是也很好奇，要摆出这么多形态各异的图案，无人机到底运用了什么技术实现立体化、多样化表演呢？

今天，嘉职院航空与轨道学院、智能制造学院的无人机专业教师位小记、肖乃稼为你详细解读这场花式“表白”背后的秘密。

首先，无人机编队要顺利表演，离不开无人机集群技术的支撑。那什么是无人机集群技术呢？

肖乃稼介绍道，无人机集群概念起源于昆虫蜜蜂，以群体的形式出现，通过相互合作发挥共同作用。无人机编队表演需要多架无人机协作完成，这就会产生一种集群行为，即一群实体聚集在一起兜圈或朝特定方向行动，而这种集群行为应用在无人机上，就产生了无人机集群技术。

那么，多架无人机同时工作时，它们又是怎么做到按照既定目标完成任务的呢？如果其中一架无人机“掉队”，会对编队表演产生影响吗？

关于这一问题，无人机“集群控制算法”可以来解答。

无人机编队表演必须确定无人机之间逻辑上和物理上的信息关系和控制关系，针对可能出现的相关问题进行体系研究，可以将多架无人机和控制系统有机地结合起来，保证多架无人机信息流和控制流的畅通，便于无人机之间的信息交互。集群控制算法不仅可以保证多架无人机之间进行有效协同，而且不受制于无人机的数量，即无人机可以随时退出或者加入集群，也不会影响控制系统的整体结构。

无人机编队表演还要涉及无人机定位、无人机监控等技术，这就需要畅通的通信网络来保障。而事实上网络通信并不是每时每刻都确保畅通，那无人机遇到收不到信号的情况又该怎么办呢？

这个时候，通信网络设计就显得极为重要。

在多架无人机协同系统中，无人机作为通信网络节点，其空间的分布决定了网络的拓扑结构，而不同的网络拓扑结构有着不同的通信性能。无人机会根据所执行的任务分配通信资源，从而有效提高通信质量。

“简单来说，无人机编队表演之前，每架无人机都会进行多次全参数的飞行安全排查和按照实际飞行地点真实坐标模拟的验证飞行及航线避让测试，所以即便出现通讯受到严重干扰甚至完全中断的情况，无人机仍然可以安全完成既定任务并返回起飞地点。任何个体飞行器的单一故障都不会影响其它飞行器的任务执行，也不会拖累编队整体任务的完成。”位小记说。

随着科技的进步，无人机编队表演愈发受到人民群众的欢迎和喜爱。它们以特有的科技感、可塑性和艺术性，成为了众多晚会节目、发布会活动现场、景区表演的“宠儿”。通过无人机编队表演，文字、造型、LOGO等可以在夜空中放大呈现，获得更具个性的展示，以群众喜闻乐见的形式传播文化理念。这种新颖的表演形式和丰富的表演内容，让它们能快速适应市场的发展，将前沿科技的魅力展现得淋漓尽致。

当然，目前无人机编队技术仍然存在许多需要攻克的难题。多机编队是一个复杂的技术领域，涉及空气动力、网络通信、传感器及数据融合、飞行控制等多个学科，需要解决环境感知、网络通信、数据融合、队形控制等技术难题。

作为中国革命红船起航地的公办职业高等院校，嘉职院始终以红船旁高校应有的政治担当，紧跟时代步伐、紧扣市场需求、紧盯行业“卡脖子”难题，开设无人机应用技术专业，配齐配强师资力量，深化产教融合、校企合作，培养了一大批无人机技术技能人才。

目前，学校无人机应用技术专业拥有硕博士专任教师6名，均具有国内知名企业和研究所工作经历，拥有深厚的技术功底和丰富的实践经验。学校成立了嘉兴市无人机协同创新中心，下设无人机组装与调试实训室、无人机操控实训室及无人机模拟飞行实训室，开展无人机组装、调试、检修、操控、二次开发等技能实训，学生可在中心内接受全方位、系统性的实操训练。学校先后与杭州启飞智能科技有限公司、上海翰动浩翔航空科技有限公司、嘉兴天旭航空科技有限公司、浙江科比特科技有限公司、嘉兴佳利电子有限公司等企业开展校企合作，在多旋翼无人机、复合翼无人机、农用植保无人机、无人机技术应用培训四个领域开展技术研究，协同培养高适应性、高匹配度的高素质技术技能人才。

学赛融通，捷报频传。近年来，嘉职学子积极参加国家级、省级大型赛事，在中国国际飞行器设计挑战赛、AOPO无人机职业技能大赛、全国人工智能应用技术技能大赛、浙江省青少年航空航天模型锦标赛、浙江省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、浙江省职业院校“挑战杯”创新创效竞赛中收获佳绩，学生的专业技能水平得到大幅提升，实战化能力不断增强，育人成效显著，为区域经济社会高质量发展提供了强有力的人才支撑和技术支持。