169第一百六十九章维度灾难
周边这几个城市的娱乐业特别发达,这次烟花和无人机的汇演,有十几家电视台和网络媒体现场报道,有过千万的观众通过各种媒体观看了这次表演。
其中还有不少现场直播的自媒体,大飞机被无人机引导去了机场,避免了一次重大事故,自然有媒体广泛报道,在这暂且不表,先看看这次无人机表演给人们造成的影响。
初始,看到绚丽的烟花和漂亮的无人机群表演,“厉害了我的国”弹幕几乎炸了屏。
看到各种现场特效和无人机组成的动态动画时,2000架无人机,配合的衣无缝,浑成自然,没有丝毫差错,外行人未明觉厉,内行却看得相当震撼。
特别是无人机群组成从海面上奔腾而来的马群,是动态过程,流畅的像电影特效。
以前,人们也看见过无人机编队的各种表演,组成各种文字和图片,惟妙惟肖,也非常漂亮。
但是,他们图片与图片之间的转换不是连续的,图像是静止不动的,相当于用幻灯片查看图片。
而这次却像放电影一般,是连续的,动态的,上千架无人机互相配合,这技术难度的区别,其实也是民用无人机和军用无人机编队要求之间的差距。
众所周知,我国和m国在军用无人机编队领域的竞争规模,是在编队100架上下,但是民用无人机表演,多次见到千架以上的编队,难道民用无人机比军用无人机还先进吗?不是的,是因为他们编队的方式,飞行目的,无人机的任务不同决定的。
民用无人机编队只是接受指令,到达静止的位置。
而军用无人机需要动态的协同,这是类似播放幻灯片和播放电影的区别,需要的资源不是一个级别的。
民用无人机编队可以预先设计好程序,表演终端机只需要在规定的时间飞到指定的位置,就能组成绚丽的图案和文字。
数百架无人机之间不需要彼此互相沟通,不需要进行复杂的计算,因此响应时间快,对硬件要求也不高。
但是军用无人机为了速度和航程的需要,多采用固定翼飞机,然而固定翼飞机是不能在某一点悬停的,只能连续不断的飞行,所以它是一个动态的过程。
无人机和控制电脑之间需要互相传输数据,无时无刻都在进行高速度的复杂运算,以达到导航,寻找目标,识别目标和攻击目标等一系列行动,所以机载电脑和地面站上主电脑还有导航卫星之间,要不停的进行极其复杂的计算和数据交换。
举例明,民用表演无人机,不需要每一架上面都装有摄像机和视频传输系统,只需要一组微机控制的led彩灯灯就行了。
它只是被动地接受指令,
不需要告诉别的无人机它亮没亮灯。
但是军用无人机完全不一样,它上面搭载有导航设备,跟踪设备,雷达,红外线设备,导弹等等相关设备,这些设备获取的数据要传输回地面控制站,地面控制站要高速的处理这些数据,及时给无人机发出指令。
它还要告诉协同机群中的其它无人机,以便实现数据共享,计算量和数据传输量就大了无数倍。
所以无人机处理数据的速度,就影响了无人机编队的上限。
处理数据的速度太慢的话,就会严重影响精度,失失去实战价值。
有人也许会觉得奇怪,现在手机的运行速度都非常快了,为何军用无人机上的机载电脑,还会为处理数据的速度发愁呢?不得不再一下军用无人机需要处理的数据有多么庞大。
军用无人机的机载计算机必须能够处理包地面站,卫星,和机群协总无人机在内的数很多个单元的通信、侦察信息,并生成一定的作战决策。
假设地面控制站和无人机加起来数目为100。
由于空中作战涉及的参数极多,包括导航信息,侦查信息,识别信息等等,生成每架飞机作战决策需要的参数通常超过20个,先假设为n个吧。
同时,作战是一个动态过程,飞机在不断地飞行,每架无人机超过20个的信息是不停的化的,这又成指术级的增加了计算量。
为了保证精度,假设2秒以内就必须完成一次核心数据处理。
那么机载电脑必须依次计算涉及n个参数的高维方程(n》20),即使2秒内的空中作战,都要涉及(100x2)的n次方的计算量,n通常大于20。
也就是,100架军用智能无人机编队,它需要在两秒内完成10的20次方数量的运算。
相比之下,我们的河2号超级计算机,每秒钟只能完成10的15次方运算,所以,这个计算量,会让所有的机载电脑崩溃,这就是所谓的维度灾难。
也正是因为维度灾难,造成了军用无人机编队很难突破100架。
人们只能不断通过优化算法,合并功能等等方式来降低维度。
域公司做过测试,他们在动态协同方面的编队没能超过60架,所以在维度灾难面前,他们不得不放弃这次飞校
但是,大麦公司这次是2000架无人机协同飞行,万马奔腾图案是一个连续不断的变化过程,无人机之间,需要在运动中处理不断变化的数据,例如自身的位置信息,速度,高度和周围无人机位置,还有它们运动状态的信息,这些数据是跟军用无人机编队一样的,是个不断变化的过程,计算量之庞大,就算是超级电脑也会死机,又哪家的机载电脑做得到