【机构】：广东夜太阳科技集团有限公司

                 广东声光水影规划设计研究院

【摘要】：“飞行灯光”，听起来非常神奇，难道是把舞台搬到空中去？是的，没错，就是要把灯光飞上天，通过远程智能控制系统进行灯光编程，将多组灯光形成空中灯光秀，在空旷的地方去实现自由的而非局限在舞台桁架上的灯光效果，像是射灯、手电筒、远程探照灯，“宇宙来客”、“七仙下凡”、“群星闪耀”、飞碟等，在空中构建一个“空中芭蕾”。

【关键词】：飞行灯光；无人机；空中芭蕾；空中灯光秀；舞台灯光

     “我们仰望星空，它是那样寥廓而深邃、那样庄严而圣洁、它是那样壮丽而光辉；让我们充满热爱、感到敬畏。那永恒的炽热，让我心中燃起希望的烈焰、响起春雷。”——前总理温家宝于2007年发表于《人民日报文艺副刊》

     千百年来，人们对星空、苍穹的探索和敬畏无止境，“鹰击长空”、“追光逐日”、“欲与天公试比高”这些词，展现了华夏儿女奋发有为、勇者无惧的精神。近一两年，最让国人感到骄傲和自豪的无疑是中国自主研发建造的太空空间站。据央视网消息，10月23日，神舟十五号载人飞行任务已经全面进入准备阶段，中国空间站建造也即将收官……

     如此种种，华夏儿女从“仰望”到“齐天”，见证着国家航天事业巨大的发展加速度，彰显科学探测和研究的无穷魅力。那么，回归制造业，倚赖桁架的舞台灯光是否可以搭上“飞天”的构想让光电行业在空中大秀“科技制造”范？既可以漫步在云端，又能让天际也能凝视人类的科技之光？

     答案是肯定的。

     “飞行灯光”“空中芭蕾”的最早灵感

     早在2015年，国内无人机刚崭露头角的时候，设计师出身的夜太阳总经理王志军先生，就在构想着如何研发飞行灯光，还亲自绘制了图纸及创意说明，打算申请专利（因未成形，暂时搁置了专利申请计划），次年，王志军先生前往德国参加法兰克福照明展，首次观看到无人机灯光秀（现在已经常见），光的那部分仅仅是低功率LED灯珠亮起来，并非王志军先生所说的飞行灯光，二者具有本质性区别（飞行灯光是要将灯光光束射向地面，其技术难点非常高）。无人机灯光现已在市面普及，王志军先生深深念着灯光的“空中芭蕾”该是多么震撼的画面，于是着手构思“舞台灯光+无人机”（“飞行灯光”的雏形），并带领研发团队开展研发工作。

     最开始“载光”工程计划是搭配很轻的激光束，因为研发的是“飞行灯光”而不是无人机灯，亮一亮、靠用一百台一千台的阵仗组成图案，仅仅在天空起到图案展示的作用。在空中起到舞台效果作用，像一把剑一样打过来，或者探照灯从天上射下来这种感觉，全世界还没有人体验过。尤其是在空旷的演唱会现场，如果灯光完全靠搭架子，首先是限制了，第二各方面都有固化的感觉。而“飞行灯光”，听起来非常神奇，难道是把舞台搬到空中去？是的，没错，就是要把灯光飞上天，通过远程智能控制系统进行灯光编程，将多组灯光形成空中灯光秀，在空旷的地方去实现自由的而非局限在舞台桁架上的灯光效果，像是射灯、手电筒、远程探照灯，“宇宙来客”、“七仙下凡”、“群星闪耀”、飞碟等，在空中构建一个“空中芭蕾”。由于当时无人机的发展不成熟，难以核载大功率灯具，一直搁置下来。

     “飞行灯光”要攻克的难点非常多，需要跨界资源整合，他山之石，可以攻玉。

     首先是“飞行灯光”的光源问题。选择不同光源，决定了不同的功耗、重量、光效、散热，而这些恰恰是“飞行灯光”最核心的，王志军先生首先想到的采用功率低、质量轻的激光光源来实现“飞行灯光”的其中一款——摇头激光光束灯，可选用功率分别为10W/30W/60W的激光光源，这类光源耗能低、散热易，是最佳选择。由于激光光束聚焦易带来安全隐患，则将激光束加粗，解除了这种安全隐患的同时，也满足了视觉的光束感。

     作为“空中芭蕾”，不能只是单调的摇头激光光束效果，还要考虑色彩、光斑粗细，甚至图案、花式效果等，需要更大功率的光源，目前市面上的大功率光源有气体放电泡、LED模组，放电泡因其散热问题不采用，LED模组可以用，但由于单位瓦所产生的光通量还是不够，因此仍然是一个问题。近几年，国内光源技术突飞猛进，已研制出“白激光”光源，功率大、体积小、散热好、单位瓦光通量高，是“飞行灯光”的理想光源选择，可研制出相应的表演灯具，如：摇头彩色光束灯、万丈光芒等，染色灯由于空中无载体，不适合研发。

     飞行灯光，主要要攻克的是续航能力，除了无人机自重耗能外，还有灯光的耗能、机械运作系统的耗能等，因此，锂电池、灯光腔体的结构材质、散热材料选择就比较重要了。有关“飞行灯光”的材料和散热，王志军先生调查了无人机公司和灯体材料供应商，原本是金属铝质材料的钣金件、车件，均要换碳纤维材料；原本是塑料的灯壳，也要换成碳纤维灯壳，甚至某些配件需不惜代价，换成石墨烯材料……总之，就是要尽可能第“轻”，轻才能降低飞行能耗；在续航方面，锂电池是关键。飞行灯光，一次上天飞行需要完成多少动作，需要飞行多久，需要光照多久，选择什么样的锂电池……是非常讲究的。夜太阳1.0版本的“飞行灯光”，可以选择已经成熟的无人机锂电池，通过增加数量、制造电池包，可满足上述要求。

      其次是“飞行灯光”的控制问题。单台无人机自身的控制已经不是问题了，但是，多台无人机组合表演，且要不同的灯光效果编程控制，那就不是一个简单的问题了，目前市面上有无人机表演控制软件，可以实现了无人机多台组合、定位、亮灯等功能，但舞台灯光复杂的光影编程，无线DMX512信号、RDM信号，如何和无人机表演控制信号融合，需要上位机、下位机两相融合，需要同时整合无人机控制系统和舞台灯光控制系统，否则，飞行灯光的“空中芭蕾”就会变成“群魔乱舞”了。

     再则是“飞行灯光”的安全问题。“飞行灯光”，由于功率大、机身比较重、表演失误等因素，最好不要在人群头顶上表演，并且光束视角需要一定的角度，所以，比较适合在人群头顶偏斜处，对人群投射。随着技术的日益进步，也许未来这个问题也不是很重要的。

《中国经济评论》11期封面

      本论文刊登于国家级杂志《中国经济评论》 2022 年11期 6月上，并收录于中国期刊网。