无人机操控技术教学设计 任务四 了解无人机飞控与控制模式

任务四了解无人机飞控与控制模式教学时间90分钟教学班级（教师自行填写）课程名称了解无人机飞控与控制模式课时2教学目标知识与技能掌握导航飞控系统的各个组成部分；独立掌握常见开源飞控的类型与特点；了解多旋翼无人机的控制模式过程与方法提问学生们都了解或知道哪些类型的无人机开源飞控（提问3-5人）；归类学生们的答案，然后融入到今天讲课的内容；随堂问答然后课后总结本节课的重点。情感态度与价值观培养学生善于发现问题，勇于解决问题的能力；培养举一反三的能力，帮助自己理解的更加透彻。重、难点1、导航飞控系统的组成2、开源飞控的类型与特点教具PPT、教案、多媒体教学设备、可导航开源飞控一套、教学四旋翼无人机一台（具体教具根据学校已有教学设备准备）教学内容课程回顾（5分钟）问题探究（5分钟）本节课知识点（2分钟）课件内容讲授（70分钟）问题探究（飞控如何对无人机进行导航控制？）问题探究（多旋翼控制模式具体区别与作用是什么？）5、问题探究答案（1分钟）6、问题拓展（7分钟）教学过程1、课程回顾课程回顾就是对上一节课所讲的内容进行一个简单的总结。（参考PPT课件）如：同学们好，上节课我们讲了无人机系统组成与结构布局，咱们知道了一架无人机组成是由哪些组成与如何布局，那么本节课咱们来讲一下无人的“大脑”——飞控，了解开源飞控与多旋翼的控制模式，大家注意听哦！2、本节课知识点1、导航飞控系统组成部分2、多旋翼控制模式3、问题探究（基于本节课知识点先提问）开源飞控与闭源飞控那个更加稳定性，它们的区别？（答案讲完课件后公布）4、课件内容讲授（第一讲PPT话术请参考视频任务七视频名称文件夹，第二讲PPT话术请参考视频任务八视频名称文件夹）1>（讲完第一个PPT课件时提出第一个问题）同学们来讨论一个问题：飞控如何对无人机进行导航控制？拿出咱们教具大家看一下，导航飞控是由什么组成的，这些组成是否可以使飞控进行控制无人机导航飞行？大家思考一下（相互讨论一分钟）答案：无人机导航飞行是通过导航飞控系统进行控制，飞控系统一般包含了很多的传感器，例如：速度传感器、角速率传感器、高度传感器、气压、光流、陀螺仪等等。通过传感器和调节PID来为无人机进行增稳，通过连接电调来控制电机的转速来改变无人机的姿态，飞机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成，组合导航系统实时闭环输出位置和姿态信息，为飞机提供精确的方向基准和位置坐标，同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测，从而进行对无人机的导航飞行。大家懂了吗？2>（讲完第二个PPT课件时提出第二个问题）第二个问题：多旋翼控制模式具体区别与作用是什么？（大家相互讨论一分钟） 答案：多旋翼飞行器系统一般提供三种飞行模式，它们操作的难易度从高到低分别是GPS模式、姿态模式和手动模式。GPS模式，必须要有GPS系统模块，除了能自动保持飞行器姿态平稳外，还能具备精准定位的功能，在该种模式下，飞行器能实现定位悬停，自动返航降落等功能。姿态模式，适合于没有GPS信号或GPS信号不佳的飞行环境，能实现自动保持飞行器姿态和高度，但是，不能实现自主定位悬停。因为没有了GPS的地理位置信息，所以飞行器在此模式下将持续不稳定的进行漂移，无法稳定悬停在某一点。姿态模式的操作难度大于GPS模式，因为会不断地进行漂移，所以需要进行人工调整。3、手动模式，多旋翼飞行器的飞控系统基本停止动作，系统不会自动保持飞行姿态和高度的稳定，完全由飞手手动控制，除非操纵者操纵技能非常熟练否则很难操纵，新手切勿尝试。大家现在明白了吧。5、问题探究答案答：就稳定性而言，闭源飞控比开源飞控好，闭源飞控属于开发工程师设计好，难以进行更改，所以相对稳定。区别：开源就是公开源代码免费，闭源就是收费并不对外共享，要使用必须收费。6、问题拓展今天学习了各类飞控与旋翼操控模式，同学们可以通过今天学到的知识进行探究，有问题咱们下节课提出。教学心得PPT页面内容：一、上节课回顾：1、