走進瀏陽15,947架無人機創下兩項世界紀錄的盛大演出

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走進瀏陽15,947架無人機創下兩項世界紀錄的盛大演出

軟體改寫節慶夜空

湖南省瀏陽市以煙火聞名,但最近一場慶典看起來更像數位交響樂,而非煙火盛放。總計15,947架發光四軸無人機升上夜空,整齊劃一地移動,組成巨大的圖案,並完美同步地變換形狀。演出團隊將這場表演命名為「屬於我的煙火」,呼應軟體如今也能創造共享驚奇,而這種體驗過去只有火藥與火焰才能帶來。

目錄
  1. 軟體改寫節慶夜空
  2. 瀏陽究竟創下了哪些紀錄?
  3. 無人機大規模編隊的編舞原理
  4. RTK定位與時間同步
  5. 網狀網路與控制可靠性
  6. 煙火加入演出,工程師如何維持同步
  7. 中國及其他地區的紀錄快速刷新
  8. 安全、故障與風險管理
  9. 天候與干擾
  10. 故障保護與降落區
  11. 城市為何以燈光像素取代煙火
  12. 這項技術的下一步
  13. 重點整理

無人機編隊依序展演一系列動態影像,包括高聳的天空之樹、雙螺旋、彷彿發芽開花的種子,以及花瓣與蝴蝶傾瀉而下的景象。圖案彷彿直接繪在夜空中,維持著精確幾何形狀,隨後依照指令切換至下一幕。觀眾欣賞著由燈光動畫呈現的活生生分鏡,城市河岸與節慶場地則成了巨型露天劇場。

節目尾聲,這場演出帶來的不只是炫目效果,還創下兩項金氏世界紀錄:一項是由單一電腦同時發射並控制最多架無人機,另一項則是飛行中的無人機編隊搭載並施放最多煙火,演出期間共裝載並發射7,496枚煙火。這項成就凸顯大規模飛行協調技術的進步,也展現瀏陽的煙火工藝文化如今如何結合精密程式碼。

瀏陽究竟創下了哪些紀錄?

金氏世界紀錄設有多種空中編隊類別,因為衡量天空中的企圖心有不同方式。瀏陽團隊挑戰其中兩項最具難度的紀錄。第一項著重控制能力,要求單一地面系統同時管理所有飛行器。紀錄認定會統計符合位置、飛行時間與可靠度嚴格標準的空中飛行器數量。第二項則著重航空與煙火的結合,計算無人機編隊飛行期間搭載並成功施放的個別煙火數量。

在瀏陽,兩項門檻都遠遠超越了甚至一年前的規模。地面控制站負責操作全部15,947架飛行器,煙火環節則施放7,496枚,並配合音樂節拍與燈光編排同步進行。這和無人機組成最大空中圖像的紀錄並不相同;後者通常是由主辦單位針對天空中的特定單一圖像申請認證。瀏陽這場演出強調的是兩種難以同時大規模實現的能力:統一指揮,以及安全整合空中煙火。

演出片段迅速在網路上流傳,並於各社群平台廣泛轉發。知名帳號分享影片進一步擴大了迴響,讓這場由擁有數百年煙火傳統的城市舉辦的節慶,吸引全球觀眾關注。對主辦單位來說,這些數字不只是值得炫耀的成績,更證明軟體協調、定位精準度與無線電可靠性,如今足以管理滿布天空的飛行器,且幾乎看不到明顯漂移或延遲。

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無人機大規模編隊的編舞原理

數萬架飛行器參與的演出,成敗取決於時間掌握與幾何位置。每架飛行器都必須精確掌握自己的位置、下一步要前往何處,以及在不與鄰近飛行器相撞的前提下應以多快速度移動。這需要遠比日常GPS精確許多的定位系統、能連接每個節點的通訊網路,以及可計算並傳送數千條飛行軌跡、同時即時偵測錯誤的地面控制系統。

RTK定位與時間同步

瀏陽編隊採用即時動態定位(RTK),透過參照本地基準站提高衛星導航精度。RTK會傳送修正資料,以補償微小的衛星計時誤差、大氣延遲與幾何誤差;在訊號連線良好時,定位精度可達公分級。實際運作時,機隊會持續接收修正資訊,確保圖像變化過程中的位置精確。統一時鐘則確保時間同步,讓轉向、上升與下降都能踩準節拍,不會混成一團。

對地面團隊而言,RTK不只是用來掌握無人機目前的位置,也能確保預測它們不到一秒後的位置。當數百架相鄰飛行器即將同時旋轉,另一層編隊則向上穿出、形成樹冠或盤旋成螺旋時,這種預測就格外重要。若沒有依據精確測量所做的準確預測,這些動作就會出現漂移與空隙。

網狀網路與控制可靠性

另一層系統負責讓資料持續流動。大型機隊通常仰賴網狀網路,由無人機彼此充當訊號中繼器。訊息可以在編隊中逐點傳遞,降低單一訊號死角讓飛行器失去控制連線的風險。地面系統會監控連線狀況,並可重新路由封包、降低穩定區域的更新頻率,或在需要頻繁更新的轉場動作中集中配置頻寬。

即使網狀網路穩健,頻譜管理仍是持續面對的問題。演出往往在無線電訊號擁擠的環境中進行,都市建築也會不可預測地反射訊號。主辦單位通常會先勘查當地干擾情況、劃分頻道,並謹慎規劃天線位置。他們也會先在模擬環境中進行離線彩排,在第一具旋翼於觀眾面前轉動之前找出瓶頸。這些做法無法消除不確定性,但能降低封包遺失在演出關鍵時刻引發連鎖問題的機率。

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煙火加入演出,工程師如何維持同步

瀏陽這場演出將傳統煙火與空中機器人技術結合,規模之大鮮少有城市嘗試。無人機搭載煙火裝置,依照指令點燃,讓火花與LED燈光組成的星座交錯呈現。這類效果的時間容許誤差很小。煙火噴射會依可預測的軌跡燃燒,但編舞必須吸收細微延遲與飛行器的微小移動。控制系統將這些延遲納入演出腳本,讓化學光效與圖像燈光相互配合,不致失去同步。

安全設計左右每一項決策。載荷重量會配合馬達與電池的餘裕,確保增加的重量不會影響操控能力。耐火材料將點火線路與飛行關鍵零組件隔離。飛行員預先規劃安全走廊,以及高風險環節下方的禁航區;降落程序也會預先安排,避免已耗盡煙火的飛行器與仍在活動的飛行器交錯。讓煙火與無人機動作保持同步,不只是為了視覺效果,也能減少高溫火星與鄰近飛行器發生不可預測互動,藉此降低風險。

中國及其他地區的紀錄快速刷新

就在幾年前,千架無人機升空還算是技術里程碑。2017年,廣州一場演出安排1,000架飛行器同步飛行,當時創下新標準。此後規模迅速攀升。中國團隊先將數量推過3,000架,接著再突破五位數。2024年,深圳在國慶慶祝活動期間以單一電腦控制超過一萬架飛行器。幾個月後,胡志明市一場演出達到10,518架;2025年6月,重慶一場大型演出則以11,787架同步飛行器,刷新最大空中圖像類別的紀錄。

這些數字反映出物流、軟體與無線電設計方面的競賽。規模每提升一個層級,就必須改進場地安排、電池充電、天線規劃、工作人員分工與緊急應變程序。大型城市將這種表演形式視為推廣文化與觀光,以及發展低空經濟的方式,讓空中服務與娛樂融入都市生活。如今,瀏陽在控制與煙火整合類別中名列前茅,而這座城市的名字本身就與煙火製造密不可分。

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安全、故障與風險管理

如此大規模的無人機群是一個脆弱的系統。單一軟體錯誤就可能波及整支機隊。少數定位訊號遺失就可能讓圖像出現缺口。突如其來的強風若使相鄰飛行器無法恢復安全間距,也可能引發連鎖反應。瀏陽的主辦單位清楚知道其中風險。這座城市過去舉辦活動時曾發生故障,無人機起火並墜向人群,提醒人們公共演出除了展現技術,更必須保持謹慎。

天候與干擾

風切、降雨與紊流層都會讓每個動作變得複雜。都市峽谷會反射無線電波、干擾衛星接收器,尤其當反射訊號被誤認為真實訊號時更是如此。電離層狀況也可能暫時降低定位精度。團隊會透過設定風速與降雨的起飛及停飛門檻、安排基準站以減少多路徑誤差,並設計能容忍微小位置偏差而不致明顯破壞視覺效果的編隊,預先因應這些狀況。

無線電干擾也是同等威脅。公共Wi-Fi、私人網路與行動裝置都會讓空中頻譜變得擁擠。事前掃描頻譜可以找出可能出問題的區域。演出期間,主管會查看訊號品質儀表板,留意壅塞跡象,必要時調整傳輸功率、切換頻道,或暫時降低更新頻率。多層次運用這些方法,可降低天空某個區域在最關鍵時刻失去訊號的機率。

故障保護與降落區

機隊的作業系統必須知道如何妥善應對故障。常見的安全措施包括地理圍籬、飛行高度與航道限制,以及連線中斷時分階段採取的應變措施;系統會依據飛行器與人群的距離,決定是否暫停、爬升、返航或降落。電池監測器會在電量餘裕過快縮減時發出警示,相關飛行器便會飛往預先指定的降落區,而不是冒險在表演區上空因電力不足而失控。觀眾抵達前,工作人員會演練緊急航線並清出備用路線,確保即使機隊部分區域必須停止運作,也能有序降落。

公共演出無法完全消除風險,尤其涉及煙火時更是如此。不過,公開說明取消演出的標準、採用多層備援並保守規劃場地,已隨無人機數量增加而改善安全成效。觀眾看見整支機隊在陣風中穩定飛行,隨後又恢復隊形時,所看到的正是無數次測試飛行的成果;只要條件不符,團隊就會取消演出。

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城市為何以燈光像素取代煙火

無人機演出能提供更潔淨的天空。傳統煙火會留下煙霧、紙屑與燃放後的外殼。大型煙火可能驚擾寵物與野生動物,有時還會引發火災。相較之下,多旋翼燈光表演幾乎不會留下碎屑,也能調整亮度,適用於醫院或棲地附近等敏感地點。缺點是無人機旋翼仍會產生噪音,大規模演出所需的電池充電與運輸也會帶來環境負擔。主辦單位會衡量這些取捨,並考量無人機能以煙火無法比擬的精細度在夜空中呈現故事。

城市測試空中編舞的另一個原因,是創作控制更具彈性。無人機編隊可以依照規劃的順序,清晰繪出標誌、肖像與景觀,並在電池電量允許的範圍內維持圖像。動畫也能與音樂及地面投影無縫結合。對城市慶典而言,這代表夜空能訴說城市歷史、產業或節慶主題,不必受限於特定煙火色彩或發射數量。

這項技術的下一步

為娛樂演出培養的技術已開始應用於其他領域。瀏陽演出所用的編隊控制、定位精度與無線電網路,也適用於大規模測繪、臨時通訊中繼與分散式感測。公共安全機關正在測試協同搜尋網格。測量人員將無人機資料拼接成高解析度地形與建築模型。研究人員則打造能在障礙物周圍維持隊形,或在不造成網路過載的情況下分工合作的無人機群。

國防規劃人員也在研究相同的技術模式。機隊能在網路因應干擾時維持穩定隊形,對訓練與測試平台具有明確價值。投入低空經濟的國家也看好出口相關服務、設備與軟體套件的機會,這些技術共同支撐大規模編隊的運作。商業領域將受惠於更完善的自動化、更安全的電池,以及能在操作人員察覺之前偵測並修正偏移的機載演算法。可靠性每提升一分,就能降低成本,並讓原本持保留態度的場地有機會開放使用。

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重點整理

  • 湖南瀏陽舉辦名為「屬於我的煙火」的無人機演出,共有15,947架無人機參與
  • 演出創下兩項金氏世界紀錄,包括由單一電腦控制最多架無人機,以及無人機編隊搭載最多煙火,數量達7,496枚
  • 演出結合無人機LED燈光與煙火,以毫秒級精度配合音樂同步呈現效果
  • RTK定位與網狀網路讓編隊保持穩定,通訊更具韌性
  • 中國無人機演出紀錄迅速攀升,從2017年的1,000架增至2025年的逾11,000架;瀏陽如今在控制與煙火整合方面再創新高
  • 主辦單位透過天候門檻、頻譜規劃、地理圍籬與分階段緊急降落程序來強化安全
  • 與煙火相比,城市偏好無人機演出,因為它能減少碎屑、保持天空潔淨,並更自由地呈現故事
  • 隨著低空經濟擴大,編隊控制技術可應用於測繪、通訊與國防研究
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