无人机操控技术 教案 5.2 室内姿态控制训练-教学设计

《无人机操控技术》教学设计课题5.2室内姿态控制训练授课时间6课时教学目标知识目标：了解无人机姿态控制原理。能力目标：通过学习，培养学生进行无人机姿态控制的能力。素养目标：通过训练培养学生工匠精神、安全意识。重点无人机姿态控制难点掌握无人机姿态控制的精度教学内容教学过程一、导入（5分钟）情境导入掌握了飞前准备相关项目，掌握了无人机起降、升降、定高悬停等相关操作，决定正式开始无人机的室内姿态控制训练二、课堂实施（225分钟）新知学习【新知学习一】无人机姿态控制原理固定翼飞机有三个基本飞行姿态，分别是横滚（roll）、俯仰（pitch）、偏航（yaw），对应到多旋翼无人机也有三个基本飞行姿态横滚（roll）、俯仰（pitch）和偏航（yaw），分别对应多旋翼无人机的左移右移，前进后退以及左旋右旋。下面以十字形四旋翼无人机为例，分析多旋翼无人机如何实现三个基本飞行姿态的控制。通过控制各个电机的转速实现对电机姿态的控制。任务实施偏航控制训练1.偏航控制操作无人机在对尾方向下起飞，并上升至1.5米高度悬停3秒。然后遥控器左摇杆向左小幅度打杆，无人机会逆时针旋转3至5圈。摇杆回中，无人机悬停3秒。遥控器左摇杆向右小幅度打杆，无人机顺时针旋转3至5圈。摇杆回中，无人机悬停3秒后降落。2.360°自旋训练无人机在对尾方向下起飞，并上升至1.5米高度悬停3秒。遥控器左摇杆向左小幅度打杆，无人机逆时针旋转一圈后，摇杆回到中心位置，无人机悬停3秒。然后，遥控器左摇杆向右小幅度打杆，无人机顺时针旋转一圈后，摇杆回到中心位置，无人机悬停3秒后，然后降落。重复以上步骤3-5次。360°训练训练过程是否自旋到位高度是否偏移第一次逆时针自旋顺时针自旋第二次逆时针自旋顺时针自旋第三次逆时针自旋顺时针自旋第四次逆时针自旋顺时针自旋第五次逆时针自旋顺时针自旋俯仰控制训练俯仰控制操作无人机在对尾方向下起飞，并上升至1.5米高度悬停3秒。遥控器右摇杆向上小幅度打杆使无人机缓慢匀速前进，无人机前进一段距离。摇杆回中，无人机悬停3秒。摇杆向下小幅度打杆使无人机缓慢匀速后退，无人机后退一段距离后，摇杆回中，无人机悬停3秒。重复以上步骤3-5次，然后降落。俯仰定点飞行训练无人机在对尾方向下起飞，并上升至2米高度悬停3秒。遥控器右摇杆向上打杆使无人机前进飞行，无人机飞行至锥桶上方悬停3秒。再向下打杆使无人机后退飞行，无人机飞行至锥桶上方悬停3秒，重复以上步骤5次。俯仰定点飞行训练训练过程是否飞行到位左右是否偏移第一次前进锥桶后退锥桶第二次前进锥桶后退锥桶第三次前进锥桶后退锥桶第四次前进锥桶后退锥桶第五次前进锥桶后退锥桶横滚控制训练横过控制操作无人机在对尾方向下起飞，并上升至1.5米高度悬停3秒。遥控器右摇杆向左小幅度打杆使无人机缓慢匀速左移，无人机左移一段距离后。摇杆回中，无人机悬停3秒。右摇杆向右小幅度打杆使无人机缓慢匀速右移，无人机右移一段距离后，摇杆回中，无人机悬停3秒。重复以上步骤3-5次，然后降落。横滚定点飞行训练无人机在对尾方向下起飞，并上升至2.5米高度悬停3秒。遥控器右摇杆向左打杆使无人机左移飞行，无人机飞行至锥桶上方悬停3秒。再向右打杆使无人机右移飞行至锥桶上方悬停3秒。重复以上步骤5次。横滚定点飞行训练训练过程是否飞行到位前后是否偏移第一次左移锥桶右移锥桶第二次左移锥桶右移锥桶第三次左移锥桶右移锥桶第四次左移锥桶右移锥桶第五次左移锥桶右移锥桶三