无人机操控技术 教案 2.3 无人机的安全应急措施

《无人机的安全应急措施》教学设计课题2.3无人机的安全应急措施授课时间2课时教学目标知识目标：了解无人机安全风险的特点和影响飞行安全的因素；能力目标：掌握无人机安全防范与应急措施；素养目标：通过学习无人机的安全应急措施，提高学生无人机飞行的安全意识，培养学生学以致用的能力。重点影响飞行安全的因素难点无人机的安全应急措施教学内容教学过程一、导入（5分钟）情境导入多旋翼无人机被广泛用于航拍摄影、勘测观察等领域作业，对于飞手掌握避免“炸机”的知识和技能是用好无人机的前提。本节课我们将分析无人机安全风险的特点和影响飞行安全的因素，并提出一些安全应急措施，帮助飞手提高技能。二、课堂实施（70分钟）新知学习【新知学习一】无人机安全风险的特点无人机飞行安全风险的成因是多方面的，包括质量及技术风险、环境风险、人力风险等。高危害性：无人机在飞行过程中，如果对潜在的平安风险处置不当，极容易发生失控、坠机等事件。无人机一旦发生链路中断或者定位系统信号丧失等情况，就会进入盲飞状态，地面将无法有效控制无人机的飞行。不可控性：无人机的风险可控难度较大。绝大多数无人机系统所采用的飞行控制器控制回路结构简单，对于视距外的故障、地面人员等现象无法根据无人机当时所处的具体状态进行妥善处理。预测难度大：无人机飞行风险不单单存在于动力系统和传动系统，更多的集中于飞控系统。风险成因的复杂性决定了预测风险的难度较大。【新知学习二】影响无人机飞行安全的因素设备质量：目前多数无人机在设计中更强调对成本、重量、功能和性能等因素的重视，致使元器件、原材料的选用以及冗余技术的应用等可靠性要素受到了限制，造成无人机可靠性较低的现状。最常见的设备故障有电机堵转、信号丢失、图传丢失和突然断电等。气象环境：气象环境影响安全飞行主要包括风、温度、湿度、能见度等。地理环境：遥为了无人机飞行安全，在制定飞行计划时一定要考虑地理环境因素，防止因为无人机进入禁飞区、飞行高度超限、空中遇到障碍物等原因造成损害。飞手操作：作为无人机的操作员，飞手不仅需要扎实的理论知识、过硬的操控能力，还要紧绷安全这根弦，避免出现对头起飞、疲劳驾驶、误判距离、远距起降等可能造成安全风险的操作。【新知学习三】无人机安全防范与应急措施（1）防范措施实时监测无人机的运行状态是应急响应和处置的基础合理设置飞行限制区域是避免事故发生的重要措施建立完善的无人机应急响应和处置机制是保障安全的重要一环持续的培训和技术更新是保证无人机安全的长效措施应急措施分类风险因素应急措施设备质量电机堵转启动旋翼马达后，先听听是否有杂声，确认无误才升空；起飞后，亦应悬停一阵子，看看飞行状态是否出现异常的倾侧。如发现无人机有问题，应立即减速，并缓缓降落。信号丢失如果飞行时失去信号，要先留意无人机操作是否正常，然后往上爬升，以排除受山丘、楼宇阻隔或高架电塔干扰等情况；同时飞到较高位置亦要能重新连上信号。当重新接收信号后，宜以手动方式操作返航。图传丢失图传画面中断前会出现图传讯号不稳的征兆，此时可留意附近是否有大型干扰物；如有的话，可趁着图传还未中断前飞高一点，以避过干扰，应可让图传画面恢复正常。若图传画面始终无法恢复过来，宜尽快启动自动返航功能，以策万全。突然断电一旦无人机完全断电，留意机体下坠位置，尽量确保地面人士的安全；如能取回无人机的控制权，紧记不要过度提速回航，以免影响电压，反而应尽快降落，确保安全。气象环境风向如风向发生变化，要及时调整飞行状态，做好预判，确保安全返回。乱流时刻观察无人机在空中的飞行状态；不要靠近山谷、建筑群等易产生乱流的区域温度户外飞行要做好保温工作，电池使用之前注意预热。在温差变化较大环境下作业时，要做好预防，避免出现结雾和凝水现象。湿度保持室内干燥，潮湿环境会减少无人机飞行时长能见度能见度低的环境下，尽量避免飞行，如必须飞行，要提高警惕，一旦超视距飞行，要第一时间飞回视距内，确保飞行安全地理环境禁飞区在飞行前进行飞行区域报备，能够清晰地知晓禁飞区、限飞区，从而规避很多问题障碍物必须提前做好观察。否则，无人机在飞行中撞上障碍物必然会导致摔机。需要注意的是，一旦发现无人机有摔机情况，必须迅速关闭动力输出。飞手操作对头起飞按照标准操作规范对尾起飞，每次起飞前都应该观察无人机的方向位置。疲劳驾驶飞手一定要保证充足的休息时间，并且注意在中午非作业时间及时进行午休，切不可不顾身体状态强行疲劳驾驶。误判距离了解无人机机与对面的实际距离从而主动发现异常情况，减缓飞行速度或悬停，确定安全后再做操作。远距起降尽量避免视线距离外起降无人机。如果因实地情况一定要视线外起降无人机，请与合作默契的队友配合，并且确认无人机的起飞环境较好。任务实施1.根据近年来国内无人机引发的4个安全事故案例。分析一下应该采取的应急措施。事件风险因素分析应急措施杭州西湖无人机失控突然断电一旦无人机已完全断电，留意机体下坠位置，尽量确保地面人士的安全；如能取回无人机的控制权，紧记不要过度提速回航，以免影响电压，反而应尽快降落，确保安全北京无人机失控坠落郑州无人机追尾公交车西安无人机坠落行车道2.参照无人机在电力巡查作业场景中的安全防范与应急措施，制定了一份无人机在其他作业场景中的安全防范