《无人机操控技术》 教案 项目 2 无人机模拟操控技术

课时教学教案课程:无人机操控技术任课教师:XXX授课题目无人机遥控器教学形式共2课时，总第课时授课班级授课日期教学目的了解遥控器的用途、组成、频段、操作方式了解常用的无人机遥控器种类。掌握遥控器面板结构。重点遥控器的用途、组成、频段、操作方式难点如何掌握熟练遥控器的使用课堂结构及时间分配复习引入………………..……（5分钟）教学内容无人机遥控器遥控器介绍…………..（20分钟）美国手和日本手………………………...（20分钟）遥控器操控方式……………………..….（20分钟）遥控器面板…………..….（20分钟）课堂小结………………….…（5分钟）课后体会教学过程及教学内容[复习引入]遥控器是无人机驾驶员赖以生存的部分，无人机的目的虽是无人机可以完全脱离地面遥控器的控制，但是对于很多无人机初学者来说，在还没有学会如何为无人机做航线规划和全自动飞行时，遥控器仍然有着至关重要的地位。本任务重在介绍无人机遥控器的概念、操作方式、常用遥控器种类及使用注意事项等。[教学内容]一、遥控器介绍1.遥控器概念无线电遥控器（RFRemoteControl）是利用无线电信号对远方的各种设备进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以指令或驱动其他各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作。遥控器频段目前用于无人机遥控器主流的无线电频率是2.4G，这样的无线电波的波长更长，可以通信的距离较远，也能够有效防止相互干扰的问题，普通2.4G遥控器与接收机的通信距离在空旷的地方大概在1km以内。因为无线电波在传输过程中可能受到干扰或是数据丢失等等问题，当接收机无法接收到发射器的数据时，通常会进入保护状态，也就是仍旧向无人机发送控制信号，此时的信号就是接收机收到遥控器发射器最后一次的有效数据。这样因为信号丢失而发送的保护数数据通常叫做failsafe数据。遥控器与无人机的通信协议有多种，常见的数据协议如下：pwm、ppm、sbus、xbus。二、美国手与日本手遥控器双手操作方式遥控器常用操纵方式有捏杆式和压杆式。遥控器面板[课堂小结]遥控器常用的品牌有哪些，请举例说明并简述其特点。无线电遥控器系统由哪两部分组成，并描述其通讯过程。练习遥控器的操纵方式。[课后体会]阐述无人机的发展及现状课时教学教案课程:无人机操控技术任课教师:XXX授课题目模拟飞行软件教学形式共课时，总第课时授课班级授课日期教学目的了解常用的模拟飞行软件能安装和调试模拟飞行软件。熟悉模拟飞行软件的界面。重点模拟飞行软件的安装及调试难点熟练应用模拟飞行软件课堂结构及时间分配复习引入………………..……（5分钟）教学内容无人机遥控器常用模拟飞行软件…………………..（10分钟）模拟软件的安装步骤…………………...（20分钟）模拟软件的连接……………………..….（10分钟）模拟软件的调试……………………..….（20分钟）模拟遥控器的设置…………………..….（10分钟）模拟器的使用……………………..….（10分钟）课堂小结………………….…（5分钟）课后体会教学过程及教学内容[复习引入]无人机模拟飞行是利用模拟器软件和模拟遥控设备，应用互联网、局域网环境达到逼真的仿真飞行操作技术的训练。模拟飞行软件可以实现90%以上的飞行项目训练，模拟飞行软件具有使用方便、经济、安全、可靠、通融性强、成本低、不受天气限制、可智能评分和训练过程回放等特点，可为实际飞行降低事故率和成本，具有广泛的应用前景。[教学内容]一、常用的模拟飞行软件基础模拟训练可以使用凤凰PhoenixRC搭配SM600遥控器进行飞行初步体验，可以通过对旋翼无人机、固定翼无人机在无风情况下的进行起飞、悬停、水平飞行、降落等尝试。提升模拟训练可以使用RealFlight搭配解码器和遥控器进行更符合真实环境的模拟飞行训练，可以尝试在有风环境下进行矩形航线飞行，水平360度悬停，水平匀速8字航线训练。应用模拟训练可以使用DJIsimulator搭配大疆的遥控器进行航拍飞行训练，可以模拟大疆多款航拍无人机，通过这款模拟训练可以快速提升飞行技能。特技训练模拟器已经有很多种类，可以根据不同机型进行选择模拟飞行软件，穿越机模拟器飞行软件有Liftoff、Velocidrone、Freerider、DRL等软件都可以对穿越机飞行进行很好的训练二、凤凰模拟器软件的安装步骤1.打开凤凰5.0软件。2.打开phoenixRC5文件。3.单击安装程序。4.选择安装语言，然后单击下一步。5.选择我接受许可证协议中的条款。6.输入客户信息并单击下一步。7.选择安装类型。8.单击安装。9.等待安装并完成。10.当提示软件有更新，是否更新，单击“否”。11.通过加密狗将遥控器与电脑连接，打开桌面上的PhoenixRC快捷方式，单击“StartPhoenixR/C”进入模拟器。12.单击“继续”，就进入了模拟器主界面。凤凰模拟器软件的连接SM600遥控器的连接将SM600模拟遥控器连接线接到装有飞行模拟软件的计算机端，开关打到ON，模式选择凤凰模式——PhoenixRc，灯亮，在桌面显示连接成功。利用加密狗连接的遥控器1）遥控器不带连接线的情况，可利用加密狗进行连接，将加密狗设置为凤凰模式。2）遥控器后面有接口，使用配线连接上，连上USB加密狗，整体连接好如图所示。3）然后将USB加密狗连接到计算机的任意USB口，看到加密狗上的指示灯快速闪烁（首次使用时，同时可能提示正在自动安装驱动），当指示灯由快闪变成不闪烁，说明识别成功。凤凰模拟器软件的调试1.选择飞行模型。2.遥控器的校准。检查遥控器的设置1.单击菜单栏的系统设置，进行遥控通道设置。2.单击“编辑配置文件”。3.检查所有设置是否和下面的图片一致。4.如果设置不同，可以按照如图2-44所示进行修改。依据：1副翼，2升降，3油门(引擎和桨距一样)，4方向；图中100后的方框选择可以决定通道的正反。模拟器的使用1.选择飞行场地。2.设置飞行难易程度。3.查看各仪表显示。[课堂小结]完成模拟飞行软件的安装及与遥控器的连接。熟悉模拟飞行软件界面的使用。[课后体会]阐述无人机的发展及现状教学过程及教学内容[复习引入]近年来，多旋翼无人机以其独特的飞行方式、优异的结构布局和广阔的应用前景，受到了越来越多人们的关注，成为现今无人机领域研究的热点。同时，因多旋翼无人机具有定点悬停、原地回转、垂直起降等优点，也广泛的应用于军民各个领域，如城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。多旋翼无人机驾驶员的需求仍旧与日俱增。本教材将重点介绍多旋翼无人机的操控技术。本任务主要介绍多旋翼无人机起降悬停训练、四边航线训练等内容，为后续进阶学习夯实基础。[教学内容]一、多旋翼无人机起飞降落模拟训练1.起飞1）缓慢增加油门，螺旋桨慢慢转动。2）当油门杆到达油门量程中间位置时，果断推油门杆使多旋翼无人机安全起飞。注意事项：在起飞时要注意增加油门的速度不宜过快，在升力到达临界点时，果断推油门，注意不要使油门增加太多，能够正常起飞即可。2.降落1）缓慢减小油门，使多旋翼无人机下降。2）当具体模拟器地面30cm处，停止下降动作，使多旋翼无人机稳定姿态。3）继续减小油门使多旋翼无人机安全降落。注意事项：在降落时要注意减小油门的速度宜过快，否则会导致多旋翼无人机快速下降，即将到达地面时要减小多旋翼无人机下降的冲击力，保护多旋翼无人机。多旋翼无人机四面悬停模拟训练对尾悬停1）操控多旋翼无人机对尾起飞，使多旋翼无人机悬停在一处位置，不得发生移动。2）当多旋翼无人机向左移动时，应压右副翼修回原点，无人机向右运动，应压左副翼修回原点。3）当多旋翼无人机向前移动时，应向后拉升降杆使无人机回到原点，无人机向后运动，前推升降杆使无人机回到原点。4）当多旋翼无人机向左偏航时，应右打方向舵使无人机回到原点，无人机向右偏航时，左打方向舵使无人机回到原点。5）当多旋翼无人机下降时应增加油门使无人机回到原高度，无人机上升时，减小油门使无人机回到原高度。2.左侧悬停3.右侧悬停4.对头悬停[课堂小结]完成多旋翼无人机起降模拟训练内容。完成多旋翼无人机四面悬停模拟训练内容。[课后体会]课时教学教案课程:无人机操控技术任课教师:XXX授课题目提高模拟飞行训练教学形式共课时，总第课时授课班级授课日期教学目的能熟练掌握多旋翼无人机自旋360°训练内容能熟练掌握多旋翼无人机矩形航线训练内容能熟练掌握多旋翼无人机匀速水平8字航线模拟训练内容重点掌握飞行方法及技巧难点需要注意的事项课堂结构及时间分配复习引入………………..……（5分钟）教学内容无人机遥控器无人机自旋360°飞行模拟训练………..（20分钟）无人机矩形航线飞行模拟训练………...（30分钟）无人机匀速水平8字航线模拟训练…………………...（30分钟）课堂小结………………….…（5分钟）课后体会教学过程及教学内容[复习引入]在掌握了无人机起降悬停操控技能后，学习航线飞行是无人机作业的基础，也是无人机执照、1+X证书、职业资格证书考取的必备技能。本任务主要介绍多旋翼无人机自旋360°、矩形航线、8字航线模拟操控技能。[教学内容]多旋翼无人机自旋360°模拟训练1.操纵多旋翼无人机对尾起飞，起飞后保持一个高度悬停，并处在地标红色区域的上方。2.无人机姿态稳定后，匀速向左或向右拨动方向舵，使无人机匀速旋转，在旋转过程中，如无人机发生偏转应及时判断并修正飞行姿态，使无人机始终保持在地标红色区域的上方。旋转360°之后使无人机悬停片刻，然后安全降落即可。多旋翼无人机矩形航线模拟训练1.多旋翼无人机起飞后飞向1号点机头朝向前方，保持匀速直线飞行。2.注意无人机始终与线条保持平行到达第2点后旋转90度，机头始终朝着前进的方向。3.重复前面的步骤直至飞完一圈，降落至起飞点。注意：多旋翼无人机飞行时应始终飞行在线条的正上方，高度保持一致，速度保持匀速，不得出现过大偏移。在到达点位转向时应注意偏航速度保持匀速。三、多旋翼无人机匀速水平“8”字模拟训练1.在模拟器中调出对应的训练场地。先左圈或右圈根据自己情况选择，这里我们以先左圈后右圈为例。2.从1点对尾起飞，稳定飞行姿态后，前推升降杆并左打方向舵飞向2点，在此期间保持高度一致；到达2点无人机应处于左侧悬停姿态，继续前推升降杆并左打方向舵飞向三点，到达第3点无人机应处于对头悬停姿态；继续前推升降杆并左打方向舵飞向4点，到达第4点无人机应处于右侧悬停姿态；继续前推升降杆并左打方向