【自主群飛不是夢】Taiwan Drone 100讓台灣夜空美不勝收

作者:賴佩萱

一架架小小無人機緩緩升起,伴著音樂與節奏閃爍,時而高升、低落、旋轉,巧妙地在空中變換隊伍、組成各式各樣的圖形,隨之迎來一陣陣的歡呼與驚嘆,不僅點亮了浩瀚無垠的夜空,也帶給觀眾一場目不轉睛的視覺饗宴;原來,無人機技術不僅能應用於空拍、探勘、搜救、噴灑農藥,還能集結成體,進行「群飛」,成就一場場精彩的「表演」。

自 2015 年 11 月,Intel 於德國漢堡首次展示 100 架無人飛機同步在空中飛行,驚艷全球並創下金氏世界紀錄後,各國競相投入「無人機群飛」的軟硬體研發;而在台灣,由南臺科技大學電子系李志清教授帶領的 Taiwan Drone 100 團隊已於 2018 年底開發出完全自製的無人機群飛軟硬體技術,並逐步實現數量愈來愈多的群飛表演。

台灣團隊徒手打造無人機群飛軟硬體

Taiwan Drone 100 計畫源自於 2018 年 3 月南科 AI_Robot 自造基地的「共創型自造亮點專案計畫」,目標是完成臺灣本土自主開發無人機群飛技術的初期研究,技術團隊成員主要由南台灣四所大專院校投入無人機相關研究的教師與學生組成,包括南臺科技大學、實踐大學、高苑科技大學與長榮大學,從打造無人機到程式開發撰寫全都是團隊成員親力親為的成果。

Taiwan Drone 100 團隊(圖片來源:李志清提供)

要達成無人機群飛著實不容易,因為除了研發技術門檻高外,所需投入的資金也相當龐大;李志清說明,無人機群飛必需掌握「飛機本體、定位及通訊、監控及模擬」三大要素,甚至連如何讓無人機隊型完美呈現的藝術美感也是不可或缺的 Know–How。

Taiwan Drone 100 的無人機每台造價高達五萬元,全來自團隊成員純手工組裝製作。無人機機身本體主要由碳纖維材質及鋁柱組成,飛機上搭載了底層飛控系統 Pixhawk、上層飛控 RaspberryPi、RTK GPS、4G 網路、電池、高亮度LED,其中為了達到群飛表演的精確定位需求,所採用的 RTK GPS(Real Time Kinematic,實時動態技術)屬成本最高的裝置,但其優點在於能將定位的誤差值控制在 10 公分以內。

Taiwan Drone 100 的技術架構(圖片來源:李志清提供)

「我不覺得這是什麼了不起的技術,我們只是做了很多技術整合。」李志清不藏私地分享 Taiwan Drone 100 的技術架構,更不諱言在軟體通訊方面花了許多功夫。

其實航太背景出身的李志清,在航太領域中專研導航與控制,碩博士論文的主題也都與行動通訊、監控相關,因此 Taiwan Drone 100 延續李志清的研究成果,使用 SkySentry 的行動通訊與監控技術,作為無人機群飛時的監控系統。他解釋:「飛機上有兩層飛控,每台無人機上也都裝有 SIM 卡,形成類似物聯網的模式,能即時監控飛機的飛行狀況。」

科技X藝術X教育  Taiwan Drone 100無可限量

從起初製作的五台,李志清帶領團隊一步步驗證硬體與通訊能否實現無人機的群飛技術,甚至自行貸款投入開發,逐漸擴展無人機群飛的數量。

Taiwan Drone 100  初登場(圖片來源:李志清提供)

Taiwan Drone 100 的首場群飛表演於今年 2 月 14 日台南安平登場,為配合西洋情人節,20 架無人機在短短七分鐘內,結合科技與藝術呈現《大魚的祝福》及《心心相印,愛在安平》兩大主題,設計鯨魚、愛心、台灣的隊形排列,傳達「在大海裡遨遊的鯨魚化身為台灣,守護這塊土地與人民」的概念。

這場演出除了為台灣無人機產業留下歷史的一頁,堪稱首次臺灣自製無人機群飛的公開演出,更開啟了Taiwan Drone 100 一連串以無人機群飛的新科技推廣台南城市行銷的序幕。

蓄勢待發的 36 台無人機準備在成功號旁演出(圖片來源:Taiwan Drone 100 臉書粉專

《台灣成功號 成功啟航》則為 Taiwan Drone 100 的第二次公開演出,這場在三月底的表演以安平台灣船園區的《成功號》古船為主體,展示 36 台無人機編隊飛行,堪稱一場結合創新科技、歷史文化與藝術人文的聲光表演。

李志清表示,這場演出不只是群飛表演,更是宣告 Taiwan Drone 100 結合台灣無人機產業專業 — 飛隼科技與翔隆航太,共同推動的「Edu.Taiwan Drone 100無人機教育聯盟」正式啟動,期許成為臺灣無人機產業向教育扎根的推手。

50 架無人機在空中展現漁光島上的裝置藝術作品(圖片來源:台南意象

一系列台南城市行銷的演出還包括四月為了漁光島藝術節設計的《珍藏生命中的永恆回憶》,團隊在編排上巧妙地融入漁光島的裝置藝術,使 50 台無人機在夜空中劃出一個個生動的作品;六月台南市國際龍舟賽開幕式則以龍舟競賽與端午文化為主軸,設計台南市市徽、鑼鼓齊鳴、龍舟划槳前行、奪標勝利、歡欣鼓舞及粽子造型。

不久前(7/26)的「世界少棒錦標賽開幕式」則是 Taiwan Drone 100 另一個重要里程碑,首次成功將 100 架無人機飛上天空,在夜空中幻化出動人的群飛表演。

無人機飛越天際  台灣的驕傲

無人機群飛表演受許多因素影響,包括電力、訊號、天候等都是左右群飛表演成敗的關鍵,因此每次群飛表演前,都可見團隊成員緊鑼密鼓地進行驗證與測試。

「這一路走來很辛苦,但很踏實。」李志清回想起投入這事的起源,還是因為 MakerPRO 總主筆歐敏銓有一次問他,「台灣能不能做出自己的 Drone 100?」他說:「沒問題,我來做!」

如今終於圓夢,他臉上露出滿滿的成就:「多虧了所有成員對『玩飛機』這件事抱持著如此大的熱情,才能有足夠的能量得以完成這件事。」

Taiwan Drone 100 團隊目前以發展無人機技術應用研發、無人機教育推廣及無人機群飛表演為三大主軸,更因此成立「臺灣希望創新股份有限公司」,期望透過三者相輔相成,促進台灣無人機產業形成一個良性的成長循環。

(責任編輯:歐敏銓)

賴佩萱

一個純粹覺得英文很美而選擇念英文系的女子,認為語言是開啟世界另一扇窗的鑰匙。喜歡用文字記錄生活、書寫故事,期望能透過細膩的觀察與有溫度的筆觸,傳達Maker充滿熱忱的精神。
賴佩萱

Author: 賴佩萱

一個純粹覺得英文很美而選擇念英文系的女子,認為語言是開啟世界另一扇窗的鑰匙。喜歡用文字記錄生活、書寫故事,期望能透過細膩的觀察與有溫度的筆觸,傳達Maker充滿熱忱的精神。

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1 Comment

  1. 非常棒,台灣加油!

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