多旋翼無(wú)人機(jī)教案

1、哈爾濱四通技工學(xué)校第三教學(xué)站延壽農(nóng)民工綜合培訓(xùn)學(xué)校多旋翼無(wú)人機(jī)操作教案二0一七春季生課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題第一章 無(wú)人飛行器概述教學(xué)目標(biāo)1、 無(wú)人飛行器發(fā)展簡(jiǎn)史2、 無(wú)人飛行器的優(yōu)缺點(diǎn)3、 無(wú)人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域教學(xué)重點(diǎn)1、 什么事無(wú)人機(jī)2、 無(wú)人機(jī)的應(yīng)用3、 無(wú)人機(jī)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)教材分析無(wú)人機(jī)的概述重要性，幫助學(xué)員更好的了解無(wú)人機(jī)。教學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)二課時(shí)課程內(nèi)容1、 組織教學(xué)2、 課前提問(wèn)3、 導(dǎo)入新課4、 教學(xué)內(nèi)容：1、 1910年，在萊特兄弟所取得的成功的鼓舞下，來(lái)自俄亥俄州的年輕軍事工程師查爾斯科特林建議使用沒(méi)有人駕駛的飛行器：用鐘表機(jī)械

2、裝置控制飛機(jī)，使其在預(yù)定地點(diǎn)拋掉機(jī)翼并象炸彈一樣落向敵人。在美國(guó)陸軍的支持和資助下，他制成并試驗(yàn)了幾個(gè)模型，取名為“科特林空中魚(yú)雷”、“科特林蟲(chóng)子”。2、 二戰(zhàn)期間，美國(guó)海軍首先將無(wú)人機(jī)作為空面武器使用。1944年，美國(guó)海軍為了對(duì)德國(guó)潛艇基地進(jìn)行打擊，使用了由B-17轟炸機(jī)改裝的遙控艦載機(jī)。3、 上世紀(jì)70-90年代及其以后，以色列軍事專(zhuān)家、科學(xué)家和設(shè)計(jì)師對(duì)無(wú)人駕駛技術(shù)裝備的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，并使以色列在世界無(wú)人駕駛系統(tǒng)的研制和作戰(zhàn)使用領(lǐng)域占有重要地位。4、 最著名的是“捕食者” 可復(fù)用無(wú)人機(jī)，世界上最大的無(wú)人機(jī)“全球鷹”，“影子-200”低空無(wú)人機(jī)， “掃描鷹”小型無(wú)人機(jī)，“火力偵察兵”

3、無(wú)人直升機(jī)。5、 理論開(kāi)創(chuàng)階段，多旋翼無(wú)人飛行器理論開(kāi)創(chuàng)于上世紀(jì)10年代，直升機(jī)研發(fā)之前。幾家主要飛機(jī)生產(chǎn)商開(kāi)發(fā)出的在多個(gè)螺旋槳中搭乘飛行員的機(jī)型。這種設(shè)計(jì)開(kāi)創(chuàng)了多旋翼飛行器的理論。6、 加速發(fā)展階段，2007年以后，裝配高性能壓電陶瓷陀螺儀和角速度傳感器（六軸陀螺儀）的多旋翼無(wú)人飛行器開(kāi)始出現(xiàn)加速發(fā)展。7、 未來(lái)發(fā)展階段，伴隨著飛行器技術(shù)的進(jìn)步，多旋翼無(wú)人飛行器使用者會(huì)急劇增加。這樣一來(lái)，事故和故障也會(huì)相應(yīng)增加，甚至?xí)l(fā)展成社會(huì)問(wèn)題。今后不僅是制造商和商店一級(jí)，協(xié)會(huì)和主管部門(mén)面向多旋翼無(wú)人飛行器的飛行會(huì)和培訓(xùn)班也會(huì)增加。8、 優(yōu)點(diǎn)的特性。9、 避免犧牲空勤人員，因?yàn)轱w機(jī)上不需要飛行人員，所以

4、最大可能地保障了人的生命安全。10、 無(wú)人機(jī)尺寸相對(duì)較小，設(shè)計(jì)時(shí)不受駕駛員生理?xiàng)l件限制，可以有很大的工作強(qiáng)度，不需要人員生存保障系統(tǒng)和應(yīng)急救生系統(tǒng)等，大大地減輕了飛機(jī)重量。11、 制造成本與壽命周期費(fèi)用低，沒(méi)有昂貴的訓(xùn)練費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用，機(jī)體使用壽命長(zhǎng)，檢修和維護(hù)簡(jiǎn)單。12、 無(wú)人機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是能夠定點(diǎn)起飛，降落，對(duì)起降場(chǎng)地的條件要求不高，可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)電遙控或通過(guò)機(jī)載計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。課程后記給學(xué)生留了上網(wǎng)查詢(xún)無(wú)人機(jī)的信息的作業(yè)。程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題無(wú)人飛行器應(yīng)用領(lǐng)域及分類(lèi)教學(xué)目標(biāo)1、 無(wú)人飛行器的應(yīng)用理解2、 無(wú)人飛行器的分類(lèi)識(shí)別教學(xué)重點(diǎn)多旋翼概述及分類(lèi)教

5、材分析無(wú)人機(jī)的種類(lèi)劃分教學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)二課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、復(fù)習(xí)前一節(jié)課的內(nèi)容三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、無(wú)人飛行器的種類(lèi)繁多，主要包括飛艇、固定翼無(wú)人機(jī)、傘翼無(wú)人機(jī)、撲翼無(wú)人機(jī)、變翼無(wú)人機(jī)、旋翼式無(wú)人機(jī)等。2、多旋翼飛行器也稱(chēng)為多軸飛行器，是直升機(jī)的一種，它通常有3個(gè)以上的旋翼。飛行器的機(jī)動(dòng)性通過(guò)改變不同旋翼的扭力和轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。相比傳統(tǒng)的單水平旋翼直升機(jī)，它構(gòu)造精簡(jiǎn)，易于維護(hù)，操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性高且攜帶方便。常見(jiàn)的多旋翼飛行器。3、四旋翼，六旋翼和八旋翼，被廣泛用于影視航拍、安全監(jiān)控、農(nóng)業(yè)植保、電力巡線(xiàn)等領(lǐng)域 （多旋翼無(wú)人機(jī)）（航拍無(wú)人機(jī)） （固定翼無(wú)人機(jī)）課程后記學(xué)

6、員對(duì)無(wú)人機(jī)的用途很有興趣程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題多旋翼飛行器的構(gòu)造教學(xué)目標(biāo)1、 多旋翼飛行器的原件構(gòu)造和組成。2、多旋翼飛行器各個(gè)配件的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)多旋翼飛行器組成構(gòu)造及應(yīng)用教材分析多旋翼飛行器重要組成構(gòu)件的理解教學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、復(fù)習(xí)前一節(jié)課的內(nèi)容三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、多旋翼飛行器主要由機(jī)架、電機(jī)、電調(diào)和槳葉組成，為了滿(mǎn)足實(shí)際飛行需要，一般還需要配備電池、遙控器及飛行輔助控制系統(tǒng)。（無(wú)人機(jī)的組成及構(gòu)造）2、機(jī)架：機(jī)架是指多旋翼飛行器的機(jī)身架，是整個(gè)飛行系統(tǒng)的飛行載體。一般使用高強(qiáng)度重量輕的材料，例如碳纖維、P

7、A66+30GF等材料。3、 電機(jī)是由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，起到提供動(dòng)力的作用。4、電調(diào)全稱(chēng)電子調(diào)速器，英文electronic speed controller,簡(jiǎn)稱(chēng)ESC。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，電調(diào)主要提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)的指令，來(lái)控制電機(jī)，完成規(guī)定的速度和動(dòng)作等。5、電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。在整個(gè)飛行系統(tǒng)中，電池作為能源儲(chǔ)備，為整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)和其他電子設(shè)備提供電力來(lái)源。目前在多旋翼飛行器上，一般采用普通鋰電池或者智能鋰電池等。6、遙控系統(tǒng)由遙控器和接收機(jī)組成，是整個(gè)飛行系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)控制終端。7、飛行控制系統(tǒng)集成了高精度的感應(yīng)器元件，主要由陀螺儀（飛

8、行姿態(tài)感知），加速計(jì)，角速度計(jì)，氣壓計(jì)，GPS及指南針模塊（可選配），以及控制電路等部件組成。通過(guò)高效的控制算法內(nèi)核，能夠精準(zhǔn)地感應(yīng)并計(jì)算出飛行器的飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù)，再通過(guò)主控制單元實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。根據(jù)機(jī)型的不一樣，可以有不同類(lèi)型的飛行輔助控制系統(tǒng)，有支持固定翼、多旋翼及直升機(jī)的飛行控制系統(tǒng)。課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題多旋翼飛行原理教學(xué)目標(biāo)1、 多旋翼飛行器的飛行原理詳解。2、 飛行動(dòng)作的垂直運(yùn)動(dòng)，即升降控制了解。3、 飛行動(dòng)作的俯仰運(yùn)動(dòng)，即前后控制了解。教學(xué)重點(diǎn)多旋翼飛行器的各種飛行動(dòng)作的原理教材分析從實(shí)際飛行動(dòng)作來(lái)了解無(wú)人機(jī)的飛行姿態(tài)教

9、學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、多旋翼飛行器是通過(guò)調(diào)節(jié)多個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變螺旋槳轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)升力的變化，進(jìn)而達(dá)到飛行姿態(tài)控制的目的。2、以四旋翼飛行器為例，飛行原理如下圖所示，電機(jī)1和電機(jī)3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，電機(jī)2和電機(jī)4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此飛行器平衡飛行時(shí)，陀螺效應(yīng)和空氣動(dòng)力扭矩效應(yīng)全被抵消。與傳統(tǒng)的直升機(jī)相比，四旋翼飛行器的優(yōu)勢(shì)：各個(gè)旋翼對(duì)機(jī)身所產(chǎn)生的反扭矩與旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，因此當(dāng)電機(jī)1和電機(jī)3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)2和電機(jī)4順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，可以平衡旋翼對(duì)機(jī)身的反扭矩。3、垂直運(yùn)動(dòng)，即升降控制，在圖（a）中，兩對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)向相反，可以平衡其

10、對(duì)機(jī)身的反扭矩，當(dāng)同時(shí)增加四個(gè)電機(jī)的輸出功率，旋翼轉(zhuǎn)速增加使得總的拉力增大，當(dāng)總拉力足以克服整機(jī)的重量時(shí)，四旋翼飛行器便離地垂直上升；反之，同時(shí)減小四個(gè)電機(jī)的輸出功率，四旋翼飛行器則垂直下降，直至平衡落地，實(shí)現(xiàn)了沿z軸的垂直運(yùn)動(dòng)。當(dāng)外界擾動(dòng)量為零時(shí)，在旋翼產(chǎn)生的升力等于飛行器的自重時(shí)，飛行器便保持懸停狀態(tài)。保證四個(gè)旋翼轉(zhuǎn)速同步增加或減小是垂直運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。4、 俯仰運(yùn)動(dòng)，即前后控制，在圖（b）中，電機(jī)1的轉(zhuǎn)速上升，電機(jī)3的轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)2、電機(jī)4的轉(zhuǎn)速保持不變。為了不因?yàn)樾磙D(zhuǎn)速的改變引起四旋翼飛行器整體扭矩及總拉力改變，旋翼1與旋翼3轉(zhuǎn)速該變量的大小應(yīng)相等。由于旋翼1的升力上升，旋翼3的升力下

11、降，產(chǎn)生的不平衡力矩使機(jī)身繞y軸旋轉(zhuǎn)（方向如圖所示），同理，當(dāng)電機(jī)1的轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)3的轉(zhuǎn)速上升，機(jī)身便繞y軸向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)飛行器的俯仰運(yùn)動(dòng)。5、 橫滾運(yùn)動(dòng)，即左右控制，與圖（b）的原理相同，在圖（c）中，改變電機(jī)2和電機(jī)4的轉(zhuǎn)速，保持電機(jī)1和電機(jī)3的轉(zhuǎn)速不變，便可以使機(jī)身繞x軸方向旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)飛行器橫滾運(yùn)動(dòng)。6、 偏航運(yùn)動(dòng)，即旋轉(zhuǎn)控制， 四旋翼飛行器偏航運(yùn)動(dòng)可以借助旋翼產(chǎn)生的反扭矩來(lái)實(shí)現(xiàn)。旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中由于空氣阻力作用會(huì)形成與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的反扭矩，為了克服反扭矩影響，可使四個(gè)旋翼中的兩個(gè)正轉(zhuǎn)，兩個(gè)反轉(zhuǎn)，且對(duì)角線(xiàn)上的各個(gè)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課

12、教師: 張海東課 題第二章 多旋翼飛行控制系統(tǒng)概述教學(xué)目標(biāo)1、 了解飛行控制系統(tǒng)存在的意義2、掌握飛行控制系統(tǒng)主要部件教學(xué)重點(diǎn)無(wú)人機(jī)飛行控制系統(tǒng)主要功能的學(xué)習(xí)教材分析主要講述無(wú)人機(jī)的控制系統(tǒng)教學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容： 1、飛行控制系統(tǒng)通過(guò)高效的控制算法內(nèi)核，能夠精準(zhǔn)地感應(yīng)并計(jì)算出飛行器的飛行姿態(tài)等數(shù)據(jù)，再通過(guò)主控制單元實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停和自主平穩(wěn)飛行。2、 飛行控制系統(tǒng)是目前實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單操控和精準(zhǔn)飛行的必備武器。3、 飛行控制系統(tǒng)一般主要由主控單元、IMU（慣性測(cè)量單元）、GPS指南針模塊、LED指示燈模塊等部件組成。（1）主控單

13、元是飛行控制系統(tǒng)的核心，通過(guò)它將IMU、GPS指南針、舵機(jī)和遙控接收機(jī)等設(shè)備接入飛行控制系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)飛行器自主飛行功能。（2）MU（慣性測(cè)量單元），包含3軸加速度計(jì)、3軸角速度計(jì)和氣壓高度計(jì)，是高精度感應(yīng)飛行器姿態(tài)、角度、速度和高度的元器件集合體，在飛行輔助功能中充當(dāng)極其重要的角色。（3）GPS指南針模塊，包含GPS模塊和指南針模塊，用于精確確定飛行器的方向及經(jīng)緯度。（4）LED指示燈模塊，用于實(shí)時(shí)顯示飛行狀態(tài)，是飛行過(guò)程中必不可少的，它能幫助飛手實(shí)時(shí)了解飛行狀態(tài)。4、 飛行控制系統(tǒng)主要功能包括：（1） 實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位懸停飛行控制系統(tǒng)，由于配置有GPS指南針模塊，可以實(shí)現(xiàn)鎖定經(jīng)緯度和高度的精準(zhǔn)定

14、位。（2） 智能失控保護(hù)/自動(dòng)返航降落，飛行控制系統(tǒng)能自動(dòng)記錄返航點(diǎn)，當(dāng)飛行過(guò)程中，出現(xiàn)控制信號(hào)丟失，即無(wú)線(xiàn)遙控控制鏈路中斷的情況，飛行控制系統(tǒng)能自動(dòng)計(jì)劃返航路線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返航和降落，使飛行或航拍更加安全可靠。（3） 低電壓報(bào)警或自動(dòng)返航降落（4） 內(nèi)置（兩軸）云臺(tái)增穩(wěn)功能（5） 可擴(kuò)展地面站功能，飛行控制系統(tǒng)還可擴(kuò)展成更加強(qiáng)大的地面站功能，從而實(shí)現(xiàn)超視距全自主飛行。（6） 智能方向控制，智能方向控制（IOC, Intelligent Orientation Control），分為航向鎖定和返航點(diǎn)鎖定，是一種為多旋翼飛行器量身定制的輔助方向控制功能。（7） 航向鎖定，在使用航向鎖定時(shí)，飛行前向

15、和主控記錄的某一時(shí)刻的機(jī)頭朝向一致。（8） 返航點(diǎn)鎖定，在使用返航點(diǎn)鎖定時(shí)，飛行前向?yàn)榉岛近c(diǎn)到飛行器的方向。（9） 熱點(diǎn)環(huán)繞（POI）， 熱點(diǎn)環(huán)繞（POI，Point of Interest）功能，在GPS信號(hào)良好的情況下，可以通過(guò)撥動(dòng)遙控器上預(yù)先設(shè)置好的開(kāi)關(guān)，將飛行器當(dāng)前所在的坐標(biāo)點(diǎn)記錄為熱點(diǎn)。（10） 斷槳保護(hù)功能（六軸及以上的機(jī)型），斷槳保護(hù)功能是指在姿態(tài)或GPS姿態(tài)模式下，飛機(jī)意外缺失某一螺旋槳?jiǎng)恿敵鰰r(shí)，飛機(jī)可以采用犧牲航向軸控制的辦法，繼續(xù)保持飛行水平姿態(tài)。課程后記課上最后10分鐘給學(xué)員演示功能的應(yīng)用，取得很好的教學(xué)效果。課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題飛

16、行控制系統(tǒng)控制模式教學(xué)目標(biāo)1、 GPS姿態(tài)模式的操作飛行2、 姿態(tài)模式的操作飛行3、 手動(dòng)模式的操作飛行教學(xué)重點(diǎn)三種飛行的操作方式的運(yùn)用教材分析飛行模式下的正確認(rèn)識(shí)和了解為本課重點(diǎn)教學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容： 1、GPS姿態(tài)模式，必須要有選配GPS模塊，除了能自動(dòng)保持飛行器姿態(tài)平穩(wěn)外，還能具備精準(zhǔn)定位的功能，在該種模式下，飛行器能實(shí)現(xiàn)定位懸停，自動(dòng)返航降落等功能。2、 姿態(tài)模式，適合于沒(méi)有GPS信號(hào)或GPS信號(hào)不佳的飛行環(huán)境，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保持飛行器姿態(tài)和高度，但是，不能實(shí)現(xiàn)自主定位懸停。3、 手動(dòng)模式，只能由比較有經(jīng)驗(yàn)的飛手來(lái)控

17、制，在該模式下，飛行控制系統(tǒng)不會(huì)自動(dòng)保持飛行姿態(tài)和高度的穩(wěn)定，完全由飛手手動(dòng)控制，非受過(guò)專(zhuān)業(yè)飛行訓(xùn)練的飛手，請(qǐng)勿嘗試。4、 在以上三種模式下，進(jìn)行基礎(chǔ)飛行演示。5、 在飛行中講解之前學(xué)習(xí)的理論內(nèi)容。課程后記在飛行中，復(fù)習(xí)之前的內(nèi)容，可以鞏固所學(xué)習(xí)知識(shí)，讓學(xué)生更好、更多的去了解所學(xué)的內(nèi)容。課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題飛行控制系統(tǒng)地面站功能教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)教材分析教學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容： 1、地面站系統(tǒng)專(zhuān)為高端的商用及工業(yè)用無(wú)人機(jī)進(jìn)行超視距(BVR)全自動(dòng)飛行作業(yè)而設(shè)計(jì)，配備了可靠的遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)通訊設(shè)

18、備(Data Link)和人性化設(shè)計(jì)的地面站控制軟件(GCS)。2、使用者可以在地面站控制軟件中預(yù)先規(guī)劃整個(gè)飛行航線(xiàn)，以及預(yù)設(shè)拍照、空投等作業(yè)動(dòng)作。通過(guò)軟件的航線(xiàn)自檢功能和3D化的地理信息顯示，對(duì)飛行任務(wù)的合理性和準(zhǔn)確性一目了然。3、整套系統(tǒng)不僅能確保飛行器穩(wěn)定的飛行狀態(tài)和安全性，精確地航線(xiàn)飛行、再輔以全自動(dòng)起飛/降落，自適應(yīng)轉(zhuǎn)彎調(diào)整，遇險(xiǎn)自動(dòng)返航等高級(jí)功能，實(shí)現(xiàn)整個(gè)飛行任務(wù)在無(wú)人干預(yù)的情況下全自動(dòng)執(zhí)行，大大降低了無(wú)人機(jī)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的復(fù)雜程度，可廣泛應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)航拍(AP)、遙感測(cè)繪、航空探礦、災(zāi)情監(jiān)視、交通巡邏、治安監(jiān)控、森林防火、電力巡線(xiàn)等領(lǐng)域。4、地面站類(lèi)型及硬件需求：（1）PC 地面站（以W

19、KM為例）（2）2、iPad地面站（以Phantom 2為例）（3） 智能手機(jī)地面站（以Phantom 2 Vision +為例）（4） 地面站特點(diǎn)：人性化界面設(shè)計(jì)、谷歌3D地圖視角、工業(yè)級(jí)飛行控制算法、實(shí)時(shí)飛行儀表盤(pán)、遇險(xiǎn)自動(dòng)返航/一鍵返航、鍵盤(pán)/自定義搖桿飛行控制隨點(diǎn)隨行功能、全自主起飛/降落、自定義航點(diǎn)、種預(yù)設(shè)航線(xiàn)模板、3種航點(diǎn)轉(zhuǎn)彎模式可選、自定義舵機(jī)通道控制、批量航線(xiàn)動(dòng)作任務(wù)設(shè)置、實(shí)時(shí)飛行航線(xiàn)編輯F通道控制器、相對(duì)坐標(biāo)編輯器、攝影測(cè)量工具包、仿真飛行模擬、飛行任務(wù)導(dǎo)入/導(dǎo)出。課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題第三章 模擬訓(xùn)練教學(xué)目標(biāo)1、 常用模擬器的使用

20、2、 鳳凰PHOENIX的正確使用教學(xué)重點(diǎn)模擬器的實(shí)際操作教材分析教材針對(duì)模擬器的使用和安裝做了詳細(xì)的解讀教學(xué)方法講授法授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、常用模擬器介紹，常用模擬器主要有RealFlight 、Reflex XTR、Aerofly、鳳凰Phoenix等。2、RealFlight是目前普及率最高的一款模擬飛行軟件，它具有擬真度高、功能齊全、畫(huà)面逼真等優(yōu)點(diǎn)，最新版本為RealFlight Generation7。3、 Reflex XTR 是老牌的德國(guó)模擬軟件，適合直機(jī)的模擬練習(xí)，附帶精選的26個(gè)飛行場(chǎng)景，一百多架各個(gè)廠家的直升機(jī)

21、，一百多架各個(gè)廠家的固定翼，60部飛行錄像。4、 AEROFLY是一款德國(guó)的模擬軟件，象真度較高，適合中高級(jí)訓(xùn)練者使用，但價(jià)格昂貴，對(duì)電腦硬件要求較高。5、 鳳凰模擬器是一款受歡迎的國(guó)產(chǎn)模擬器軟件，效果逼真，場(chǎng)景迷人。6、模擬器軟件安裝，以RealFlight7.0為例，模擬器軟件的安裝方法如下：（1） 打開(kāi)光盤(pán)根目錄下setup.exe文件（有些情況光盤(pán)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行）。（2） 點(diǎn)擊Run setup.exe按鈕，出現(xiàn)；點(diǎn)擊Advanced按鈕之后會(huì)出現(xiàn)下拉窗口，開(kāi)始安裝。（3） 接下來(lái)運(yùn)行桌面上的RealFlight控制臺(tái)，輸入序列號(hào)，在光盤(pán)包裝上。（4） 輸入序列號(hào)后，點(diǎn)擊OK鍵，這時(shí)出現(xiàn)注

22、冊(cè)成功，接下來(lái)會(huì)出現(xiàn)有新版本是否下載更新，請(qǐng)選擇online update。之后會(huì)出現(xiàn)下圖，點(diǎn)運(yùn)行RealFlight。課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題模擬器軟件使用教學(xué)目標(biāo)1、 掌握模擬器的調(diào)試和設(shè)置2、 模擬器練習(xí)的基本操作教學(xué)重點(diǎn)模擬器的基本操作基礎(chǔ)教材分析教材針對(duì)模擬器的飛行操作做了詳細(xì)的解讀教學(xué)方法講授法、模擬演練法授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、模擬器的調(diào)試和設(shè)置要根據(jù)通道來(lái)設(shè)定，一定要在遙控器設(shè)置的選項(xiàng)里設(shè)置好搖桿的位置，校準(zhǔn)中立點(diǎn)，通道的正反向，這樣才能實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的精準(zhǔn)操控。2、接下來(lái)運(yùn)行桌

23、面上的控制臺(tái)，運(yùn)行RealFlight G7.0，出現(xiàn)下面的軟件界面選擇FLY按鈕。3、現(xiàn)在設(shè)置遙控器，選擇Simulation菜單里的Select Controller。4、接下來(lái)彈出菜單選擇InterLink Elite。5、再選擇彈出對(duì)話(huà)框里的通道校準(zhǔn)Calibrate。會(huì)出現(xiàn)下圖，這時(shí)搖桿最大范圍來(lái)回打方框幾次。最后都放在中位。讓最上面的4個(gè)通道都在中間。6、模擬器練習(xí)手法，遙控手法的選擇：分為美國(guó)手、日本手和其他手法，前兩者為主流對(duì)象！7、美國(guó)手：美國(guó)手的油門(mén)和方向在左邊，副翼和升降在右邊；8、日本手：日本手的油門(mén)和副翼在右邊，方向和升降在右邊；9、模擬器練習(xí)標(biāo)準(zhǔn)；10、模擬器練習(xí)技

24、術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：關(guān) 數(shù)技 術(shù) 標(biāo) 準(zhǔn)第1關(guān)對(duì)尾懸停第2關(guān)對(duì)尾懸停第3關(guān)對(duì)尾懸停第4關(guān)對(duì)頭懸停第5關(guān)對(duì)頭懸停第6關(guān)對(duì)頭對(duì)尾交叉懸停第7關(guān)對(duì)頭對(duì)尾交叉懸停第8關(guān)對(duì)側(cè)邊懸停第9關(guān)對(duì)側(cè)邊懸停第10關(guān)對(duì)45度懸停和對(duì)頭對(duì)尾懸停第11關(guān)對(duì)45度懸停和對(duì)頭對(duì)尾懸停第12關(guān)對(duì)45度懸停和對(duì)頭對(duì)尾懸停課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題模擬器練習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)1、 模擬器練習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知2、 模擬器練習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際操作教學(xué)重點(diǎn)模擬器練習(xí)考核實(shí)踐操作教材分析教材針對(duì)模擬器的飛行操作考核標(biāo)準(zhǔn)做了詳解。教學(xué)方法講授法、模擬演練法。授課類(lèi)型新課課 時(shí)六課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、

25、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、模擬器練習(xí)考核標(biāo)準(zhǔn)：等級(jí)考核標(biāo)準(zhǔn)初1級(jí)10分鐘過(guò)1-4關(guān)初2級(jí)12分鐘過(guò)1-6關(guān)初3級(jí)14分鐘過(guò)1-8關(guān)中1級(jí)16分鐘過(guò)1-10關(guān)中2級(jí)18分鐘過(guò)1-12關(guān)中3級(jí)15分鐘過(guò)1-12關(guān) 2、模擬器練習(xí)中出現(xiàn)問(wèn)題的及時(shí)應(yīng)對(duì)。3、安全模擬飛行的練習(xí)的操作方式。4、安全平穩(wěn)飛行的模擬器練習(xí)操作。課程后記學(xué)生對(duì)練習(xí)有這濃厚的興趣，可以再實(shí)踐操作中練習(xí)中把知識(shí)點(diǎn)融入到練習(xí)操作中。課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題第四章 安裝調(diào)試教學(xué)目標(biāo)1、 遙控器使用和調(diào)試的掌握2、 鋰電池和充電器的使用和保養(yǎng)教學(xué)重點(diǎn)遙控器的使用教材分析遙控器的使用及保養(yǎng)已經(jīng)在教材上詳細(xì)

26、說(shuō)明，重要的是要融匯貫通。教學(xué)方法講授法、模擬演練法。授課類(lèi)型新課課 時(shí)六課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容： 1、遙控器，英文名（RemoteControl），意思是無(wú)線(xiàn)電控制，通過(guò)它可以對(duì)設(shè)備、電器等進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。主要分為工業(yè)用遙控器和遙控模型用遙控器兩大類(lèi)。 2、常用遙控器品牌主要有FUTABA、JR、Spektrum、Hitec、WFLY。 3、遙控器參數(shù)設(shè)置：第1步：在遙控器上選擇飛行器類(lèi)型：假設(shè)您現(xiàn)在已經(jīng)將主控連接至電腦，并打開(kāi)調(diào)參軟件。第2步：為U通道選擇一個(gè)開(kāi)關(guān)： 我們將第7通道和遙控器上的SC三檔開(kāi)關(guān)設(shè)置為控制模式切換開(kāi)關(guān)（此處為舉例，用戶(hù)可以根據(jù)

27、自己的需要設(shè)置其他通道為控制模式切換開(kāi)關(guān)）。第3步：設(shè)置Fail-Safe：雙擊LINK進(jìn)入LINKAGE MENU頁(yè)面。選擇進(jìn)入END POINT頁(yè)面的第二頁(yè)。此時(shí)第7通道AUX5中左側(cè)limitpoint值為135%。第4步：設(shè)置控制模式： 回到LINKAGE MENU的ENDPOINT頁(yè)面的第二頁(yè)，將第7通道AUX5中左側(cè)limit point值調(diào)為80%，使得調(diào)參軟件中控制模式切換開(kāi)關(guān)的滑塊指向M。4、 鋰電池和充電器介紹，鋰聚合物電池（Li-polymer，又稱(chēng)高分子鋰電池）是一種化學(xué)性質(zhì)的電池，相對(duì)普通電池來(lái)說(shuō)，能量高、小型化、輕量化、放電電流大、單片電池電壓大。5、 多旋翼飛行器

28、常用鋰電池介紹。6、 6S 10000mah電池，多用于S1000、S800 EVO等6軸及以上大型多旋翼飛行器。7、 3S 5000mah電池，多用于風(fēng)火輪F550等4軸中小型多旋翼飛行器。8、 3S 2200mah電池，多用于Phantom1、風(fēng)火輪F450等4軸小型多旋翼飛行器。9、 3S 5200mah電池，用于Phantom2、Vision、Vision+等四軸小型多旋翼飛行器。10、 鋰聚合物電池的參數(shù)說(shuō)明，電池主要參數(shù)有C數(shù)、P數(shù)、S數(shù)等11、 電池充電器用于為無(wú)人飛行器的動(dòng)力電池充電。目前市場(chǎng)上比較常用的充電器有Cellpro PowerLab 8 v2 、Hyperion E

29、OS-0720i-SDUO3等。12、 充電器的特性13、 電池充電器主要有以下特性：（1）平衡電壓測(cè)量分辨率，可以充分保護(hù)電池。（2）節(jié)能環(huán)保的再生放電功能，當(dāng)使用汽車(chē)電瓶供電時(shí)，放電電流可反向給汽車(chē)電瓶充電。（3）超快平衡能力，平衡電流高達(dá)1000mA。（4）提供智能電源管理系統(tǒng)，可設(shè)置放電電流、電壓限制和放電量告警，避免過(guò)度放電。（5）支持并聯(lián)充電，在并聯(lián)充電板的支持下，可同時(shí)給多塊電池充電。14、電池與充電器使用注意事項(xiàng)（1）充電（2）放電（3）貯存課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題多旋翼無(wú)人飛行器常見(jiàn)機(jī)型介紹教學(xué)目標(biāo)1、 多旋翼無(wú)人飛行器常見(jiàn)機(jī)型介紹概

30、述了解2、 大眾用戶(hù)級(jí)多旋翼飛行器Phantom 2 Vision了解3、 多旋翼無(wú)人飛行器常見(jiàn)機(jī)型特性掌握教學(xué)重點(diǎn)多旋翼無(wú)人飛行器常用認(rèn)知教材分析多旋翼無(wú)人飛行器的運(yùn)用及詳細(xì)介紹教學(xué)方法講授法、模擬演練法。授課類(lèi)型新課課 時(shí)四課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、多旋翼無(wú)人飛行器概述，多旋翼飛行器在整個(gè)飛行系統(tǒng)中作為飛行的載體，根據(jù)飛行的實(shí)際需要（比如：載重）不一樣，需要選擇不一樣的飛行器作為合適的載體。2、Phantom 2 Vision+ 的介紹： 秉承 Phantom 系列的簡(jiǎn)單易用，Phantom 2 Vision+ 是真正意義上第一款到手即飛的航拍飛行器

31、，不需要任何形式的 DIY。3、雷達(dá)鎖定&自動(dòng)返航： 雷達(dá)鎖定：手機(jī)上實(shí)時(shí)顯示飛機(jī)的方位朝向和飛行參數(shù)等。 自動(dòng)返航：飛行器在超出遙控距離后也能自動(dòng)返回起飛點(diǎn)并自動(dòng)降落，免去后顧之憂(yōu)。4、 飛行參數(shù)實(shí)時(shí)顯示在手機(jī)屏幕上，隨時(shí)掌控飛行狀態(tài)。5、 三軸陀螺穩(wěn)定云臺(tái)，高精度的三軸陀螺穩(wěn)定云臺(tái)，可以主動(dòng)抵消相機(jī)的抖動(dòng)，讓 Phantom 2 Vision+ 如同紋絲不動(dòng)的空中三角架，拍出令人驚嘆的航拍畫(huà)面。6、 相冊(cè)同步：可以通過(guò) Wi-Fi 將儲(chǔ)存在相機(jī) SD 卡內(nèi)的照片與視頻同步到手機(jī)相冊(cè)，免去上傳至電腦的麻煩。7、 安全飛行特性：因安全和責(zé)任的考慮，Phantom 2 系列增加飛行區(qū)域限制功能。

32、飛行器在靠近全球主要機(jī)場(chǎng)時(shí)，在機(jī)場(chǎng)中心一定區(qū)域范圍內(nèi)，飛行器的飛行將會(huì)受到限制。8、 Phantom 2 Vision+ 與其它Phantom飛行器的區(qū)別：課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題DIY用戶(hù)級(jí)多旋翼飛行器Flame Wheel F450和專(zhuān)業(yè)用戶(hù)級(jí)多旋翼飛行器Spreading Wings S1000應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)1、 學(xué)會(huì)Flame Wheel F450和專(zhuān)業(yè)用戶(hù)級(jí)多旋翼飛行器操作及構(gòu)造原理。2、 掌握Spreading Wings S1000飛行器應(yīng)用的和工作原理。教學(xué)重點(diǎn)Flame Wheel F450和Spreading Wings S1000飛

33、行的使用知識(shí)。教材分析掌握以上兩種飛行器的使用方式教學(xué)方法講授法、模擬演練法。授課類(lèi)型新課課 時(shí)六課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、Flame Wheel（風(fēng)火輪）系列產(chǎn)品是DJI開(kāi)發(fā)的多旋翼飛行平臺(tái)。配合DJI的WooKong-M或Naza-M自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，可完成懸停、巡航、甚至滾轉(zhuǎn)等飛行動(dòng)作，廣泛應(yīng)用于休閑娛樂(lè)、航拍以及FPV等航模運(yùn)動(dòng)中。2、超高強(qiáng)度材料，力臂采用PA66+30GF超高強(qiáng)度材料制成，耐摔、耐撞擊。3、集成PCB板連線(xiàn)，配備高強(qiáng)度復(fù)合PCB電路板，使電調(diào)、電源等連線(xiàn)更加快捷、安全。4、超大安裝空間，采用優(yōu)化設(shè)計(jì)，為各種飛控系統(tǒng)及配件提供充足的

34、安裝空間。5、炫彩力臂，紅、白、黑三種力臂顏色供用戶(hù)選擇搭配，讓飛行更加炫麗多彩。6、Spreading Wings S1000的介紹： S1000是一款專(zhuān)業(yè)級(jí)載機(jī)，具有便攜易用、操作友好、安全穩(wěn)定等特點(diǎn)，是專(zhuān)業(yè)航拍應(yīng)用的不二選擇。特性：安全穩(wěn)定 (1)S1000采用V型8旋翼設(shè)計(jì)，配合DJI飛控使用時(shí)即使某一軸被意外停止工作也能最大幅度保證飛機(jī)處于穩(wěn)定狀態(tài)。 (2)機(jī)身板內(nèi)部集成了含DJI專(zhuān)利同軸接頭的電源分布設(shè)計(jì)；主電源線(xiàn)選用AS150防火花插頭與XT150的組合，可以防止用戶(hù)插錯(cuò)電池極性，也能有效的防止電池自短路。 (3)從中心板到機(jī)臂、起落架等多處均使用全碳纖維材料，系統(tǒng)在低自重的基礎(chǔ)

35、上做到了最高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 專(zhuān)業(yè)級(jí)載機(jī)：(1) 整機(jī)自重約4Kg，最大起飛重量約11Kg。(2) 云臺(tái)安裝架下移設(shè)計(jì)，集合系統(tǒng)標(biāo)配收放起落架。(3) 全新的懸掛設(shè)計(jì)以及電機(jī)減震設(shè)計(jì)。新電池托盤(pán)位置設(shè)計(jì)，方便用戶(hù)安裝電池，電池更加穩(wěn)固。(4) 支持當(dāng)前所有的Z15云臺(tái)。(5) 為A2優(yōu)化的安裝與布線(xiàn)設(shè)計(jì)，并允許A2天線(xiàn)遠(yuǎn)離碳纖維、金屬等材料，獲得更加良好的信號(hào)質(zhì)量。課程后記課程名稱(chēng)： 多旋翼無(wú)人機(jī)操作基礎(chǔ) 授課教師: 張海東課 題多旋翼飛行控制系統(tǒng)安裝調(diào)試教學(xué)目標(biāo)1、 掌握多旋翼飛行控制系統(tǒng)是整個(gè)飛行系統(tǒng)的核心操作技術(shù)。2、 怎樣完成NAZA-M飛行控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試。3、 智能方向控制操作技術(shù)的是掌握。教學(xué)重點(diǎn)多旋翼飛行控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)教材分析學(xué)習(xí)多旋翼飛行控制系統(tǒng)，并要活用，會(huì)調(diào)試。教學(xué)方法講授法、模擬演練法。授課類(lèi)型新課課 時(shí)六課時(shí)課程內(nèi)容一、組織教學(xué)二、課前提問(wèn)三、導(dǎo)入新課四、教學(xué)內(nèi)容：1、多旋翼飛行控制系統(tǒng)是整個(gè)飛行系統(tǒng)的核心，其安裝和調(diào)試至關(guān)重要。目前普遍常用的DJI多旋翼飛行控制系統(tǒng)有：Naza-M, WooKong-M和A2。2、Naza-M“哪吒”是DJI多旋翼新一代輕量級(jí)控制平臺(tái)，不同于WooKoog-M著重于大載重與專(zhuān)業(yè)航拍的應(yīng)用，它在繼承了DJI產(chǎn)品優(yōu)異的飛行穩(wěn)定性的同時(shí)，提供了卓越的手感和機(jī)動(dòng)性。3