国庆期间，深圳用8场无人机表演点亮了深圳的夜空，看过的市民无不惊叹这场粒子光影秀的魅力。
万架齐飞的无人机表演是如何做出来的？背后有哪些不为人知的故事？本期《先行》带你揭秘。
极限挑战：“这是从来没做过的事”
9月初，深圳一家无人机企业，正进行前所未有的技术攻关，他们筹备在国庆期间以万架无人机表演“表白”祖国。
7598架，这家深企在9月初创下“最多无人机组成的空中图案”纪录。仅过了1周，他们决定向“单台电脑控制万架无人机同时升空”发起挑战，这是对集群控制技术极大的考验。
“这是我们从来没做过的事情，既兴奋又紧张”，黄征宇所在的创意工程部的任务，是要完成无人机演出的剧本设计。
黄征宇设想，要做一场脱离传统的无人机演出，不应像往常放幻灯片般，一幕幕“硬切”，而是要行云流水地推进故事线。
“我们想做一场自由粒子光影秀，让无人机从我们的设备箱上起飞后，像有生命力的粒子一样自由地组合，时而聚时而散，时而有规律时而又没有，让组合成的图像看起来像活的一样。”
在黄征宇的脑海中，一幅以生命起源为概念、美轮美奂的粒子光影秀已经浮现。从粒子起源，到基因、到鲲鹏、到人类、到宇宙飞船、再到穿着宇航服的腾讯QQ企鹅，最后带出主题“天空之城、大有可能”……
然而，在一场无人机表演的前期准备中，建模与编程往往要耗费一半以上的时间。编程的成败，关乎表演能否安全顺利地演出，也是能否将剧本实现的关键。
“如果用一个球代表一架飞机，球的半径就是飞机的安全距离，两个球之间只要不会粘在一起，它就是安全的。”编程设计师王土源向记者展示着编程程序。这项自主研发的剧本编辑器，能让他们在很短时间内，迅速完成编程工作。
调整飞机编程的秘诀，在于对“球”与“球”之间的不断调试。两架飞机间，只要距离在1.5米范围之内就可能发生碰撞，“球”与“球”之间就会黏在一起，系统就会自动预警。
“我把这个画面的参数都调整完后，会发现它与下一个画面的衔接部分有问题。即使全部调试完之后，可能在起飞或者降落的时候，又会出现问题，我们只能反复不断地去调试……”王土源说。
难度叠加：“一台电脑控制万架飞机”
这一边，编程的工作人员正在不断调试，另一边，彩排也进场了。
“在彩排期间，我们不断对通讯、网络、飞机的性能等方面进行调试。对于单一的地面电脑，能否做到同时控制这么多架飞机的飞行，我们也在不断修改方案。” 执飞负责人贾恒祥说。
由单一地面电脑控制万架无人机飞行，是他们此次最大的突破之一。“通过集群控制技术，提前把程序都写到飞机里去，我们在电脑里通过程序的加载，将程序传到飞机里，达成一键起飞，实现一台电脑控制万架无人机。”大漠大智控副总覃海群介绍道。
能完成一键起飞，得益于公司早前升级的箱体起飞技术，这项技术让无人机表演向半自动化、智能化再迈进了一步。
以往无人机表演起飞，需要人工将一台一台飞机摆放，特别耗时耗力。现在，只需要打开无人机设备箱，飞机就可以自动从箱子里起飞，人力和时间都节省了一半以上。
每个飞机的下方的二维码，也是可以精确降落的关键。
“我们有GPS定位和rtk定位（载波相位差分技术），其中rtk定位技术已经达到了厘米级别，加上视觉辅助定位后，让定位精度更高了。视觉辅助定位可以扫描箱子里的二维码，让飞机在识别原来的位置后，直接降落，从而实现从箱子里起飞，又回到箱子里的过程。” 覃海群说。
“这是对我们人力、硬件设备、软件系统的极限挑战。”黄征宇说。
有了“黑科技”的加持，贾恒祥的执飞工作信心加倍。但他们要对抗的还有看不见的“阻碍”：天气。
风速、太阳风暴、雨水，都会影响到飞机的飞行状态。受到冷空气季风低槽的共同影响，彩排期间恰逢深圳暴雨。
由于下雨，贾恒祥和团队只能将彩排放到后半夜，一边等剧本一边检修设备。等到凌晨12点剧本给到之后，飞完已是清晨六点。
表演现场：“看不见的阻碍”
9月26日，万架无人机正式表演当天，在地面控制电脑前，紧张的气氛不断蔓延。刮风、掉线、失灵，工作人员淡定处理每一个问题。
在地面控制电脑前，紧张的气氛不断蔓延。刮风、掉线、失灵，工作人员淡定处理每一个问题。
遇到起飞不成功的时候，自动补点的专利技术“出马”了。
“起飞失败时，系统会报告错误，我们在地面站看到错误后，会进行补点。我们提前准备30台或者40台候补飞机，将候补飞机加到地面站控制的软件里，把相应的程序传输进去后，程序会自动计算飞行路径。”
最终，万架无人机的国庆启幕大秀圆满落幕，最终认定成功的是10197台无人机，有三台没有起飞，但这并不妨碍观众们雷鸣般的掌声。
“吉尼斯纪录挑战成功，恭喜为中国再添两项世界纪录……”
“对我们来说，破万架的意义不单单是世界纪录，我们更想把这场表演做得漂亮，给观众带来一场别开生面的表演。我们心里其实很复杂，一方面，只要飞超过万架无人机，我们就赢了；另外一方面，我们也希望失误的数量越少越好。” 覃海群说。
“我最喜欢最后一个烟花的画面。看到无人机升空，当时现场反应都是很震撼的，听到大家的尖叫声、惊叹声，作为设计人员很满足，能够有这样的效果，我觉得熬夜通宵也值得了。”王土源说。
万架挑战成功后，国庆七天的表演随之而来。但这次，他们迎来了一场“看不见的阻碍”。
“现在地面风速达到7.5米/秒以上，高空的风速平均超过16米/秒，不适宜飞行了。”执飞负责人施少奇说。一般而言，风速达到或超过5级时就会影响无人机飞行。
而那几天，电离层的干扰同样困扰着团队。电离层是地球大气层中一片特殊的区域，该区域分子大量电离，存在巨量电子，这些会对卫星的导航信号有折射和反射效应。目前太阳处于比较剧烈的活动期，当太阳活动增强，会抛出大量的粒子进入太空，部分会抵达地球电离层，这会造成地球电离层活动加剧。
电离层活动异常剧烈时，会导致卫星导航信号失真甚至断开的情况，当电离层活动等级为超强时，无人机无法保证厘米级定位，因此会出现延迟起飞的情况。
于是，工作人员想到了一个新的解决办法，既能保证演出，又能安全。
“我们坚定推出了‘破风版’”，黄征宇介绍，“破风版”的演出把无人机架次减少、间距拉大，在起飞时便不会发生碰撞。同时，团队把所有飞机因干扰所受到的偏移幅度，都计算在内了。
长尾效应：
“我们也想把技术带到巴西去”
有了无人机表演的加持，深圳文旅国庆数据亮眼。国庆期间，深圳共接待游客818.86万人次，实现旅游收入76亿元。这场“文旅+低空经济”的结合带来的长尾效应，也为深圳无人机企业吸引了越来越多外国客户。
来自巴西的无人机表演公司PIXEL DRONE负责人Gabriel介绍，在打破世界纪录后，他们找到了这里，首次购买了600台无人机，近期正在进行学习培训。
“无人机能让表演变成魔法一样，我们非常信任深圳无人机企业的技术，我们也想把这些技术带到巴西去。” Gabriel说。
像PIXEL DRONE这样远道而来学习的海外公司并不是首例，公司海外负责人何振川介绍道，目前公司业务已经遍布世界各大洲，全球对于无人机编队表演的需求呈现逐渐上升的趋势，公司海外业务量正在以30%到40%的速度在迅速增长。
作为国家高新技术企业和工信部认定的国家级专精特新“小巨人”企业，依托“技术创新+内容创意”两大核心优势，大漠大成功打入国际市场，产品远销美国、英国、日本、韩国、澳大利亚、沙特、新加坡、马来西亚、泰国、巴西等地。以中东市场为例，大漠大在阿联酋及沙特建立了广泛的生态合作体系，无人机集群产品销售超过数千架。
在表演现场，来自韩国、阿联酋等海外客户也受邀前来欣赏这一大秀，何振川清楚记得他们看到后的反应，“他们觉得非常开心，感觉见证了奇迹，也觉得中国的技术非常好。”
记者手记：“热爱能让人做好一件事”
走进大漠大，我的第一感觉就是高效、简洁，团队协作、各司其职，努力把一件事做好的决心和动力。在采访的几位对象的脸上，他们经常面带笑容，眼里有光，对于这一新兴领域和赛道展现出真诚的热爱，我想这也是他们能够不断突破极限，激发自研能力的关键。采访对象和我说，全世界80%的经济和玩有关，作为深圳的创新企业，我想这不单单是一场表演，也是深圳创新企业走向全球的一次亮相，让世界见证了中国科技的力量。
记者 / 李子立 林惠珊 温国赞 周一义 庄文奇 曹泽东编辑 / 刘雅婧
审校 / 庞诗凡
