多旋翼无人机教案

1、多旋翼无人机教案哈尔滨四通技工学校第三教学站延寿农民工综合培训学校多旋翼无人机操作教案0 一七春季生多旋翼无人机教案课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东课题第章无人飞行器概述教学目标1、无人飞行器发展简史2、无人飞行器的优缺点3、无人飞行器应用领域教学重点1、什么事无人机2、无人机的应用3、无人机未来的发展趋势教材分析无人机的概述重要性，帮助学员更好的了解无人机。教学方法讲授法授课类型新课课时二课时课程内容一、组织教学二、课前提问三、导入新课四、教学内容：1、1910年，在莱特兄弟所取得的成功的鼓舞下，来自俄亥俄州的年轻军事工程师查尔斯？科特林建议使用没有人驾驶的飞行器：用钟表机械装

2、置控制飞机，使具在预定地点抛掉机翼弁象炸弹一样落向敌人。在美国陆军的支持和资助下，他制成弁试验了几个模型，取多旋翼无人机教案名为“科特林空中鱼雷”、“科特林虫子”。2、二战期间，美国海军首先将无人机作为空面武器使用。1944年， 美国海军为了对德国潜艇基地进行打击， 使用了由B-17轰炸机改装的遥控舰载机。3、上世纪70-90年代及其以后，以色列军事专家、科学家和设计师对无人驾驶技术装备的发展做出了突出贡献，弁使以色列在世界无人驾驶系统的研制和作战使用领域占有重要地位。4、最著名的是“捕食者”可复用无人机，世界上最大的无人机-“全球鹰”，“影子-200”低空无人机，“扫描鹰”小型无人机，“火力

3、侦察兵”无人直升机。5、理论开创阶段，多旋翼无人飞行器理论开创于上世纪10年代，直升机研发之前。几家主要飞机生产商开发出的在多个螺旋桨中搭乘飞行员的机型。这种设计开创了多旋翼飞行器的理论。6、加速发展阶段，2007年以后，装配高性能压电陶瓷陀螺仪和角速度传感器（六轴陀螺仪）的多旋翼无人飞行器开始出现加速发展。7、未来发展阶段，伴随着飞行器技术的进步，多旋翼无人飞行器使用者会急剧增加。这样一来，事多旋翼无人机教案故和故障也会相应增加，甚至会发展成社会问题。今后不仅是制造商和商店一级，协会和主管部门面向多旋翼无人飞行器的飞行会和培训班也会增加。8、优点的特性。9、避免牺牲空勤人员，因为飞机上不需要

4、H行人员，所以最大可能地保障了人的生命安全。10、无人机尺寸相对较小，设计时不受驾驶员生理条件限制，可以有很大的工作强度，不需要人员生存保障系统和应急救生系统等，大大地减轻了飞机重单。11、制造成本与寿命周期费用低，没有昂贵的训练费用和维护费用，机体使用寿命长，检修和维护简单。12、无人机的技术优势是能够定点起飞，降落，对起降场地的条件要求不高，可以通过无线电遥控或通过机载计算机实现远程遥控。课程后记给学生留了上网查询无人机的信息的作业。多旋翼无人机教案课题无人飞行器应用领域及分类教学目标1、无人飞行器的应用理解2、无人飞行器的分类识别教学重点多旋翼概述及分类教材分析无人机的种类划分教学方法讲

5、授法授课类型新课课时二课时课程内容一、组织教学二、复习前一节课的内容三、导入新课四、教学内容：1、无人飞行器的种类繁多，主要包括飞艇、固定翼无人机、伞翼无人机、扑翼无人机、变翼无人机、旋翼式无人机等。2、多旋翼飞行器也称为多轴飞行器，是直升机的种，它通常有3个以上的旋翼。飞行器的机动性通过改变不同旋翼的扭力和转速来实现。相比传统的单水平旋翼直升机，它构造精简，易于维护，操作简程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东多旋翼无人机教案多旋翼无人机教案程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东课题多旋翼飞行器的构造教学目标1、多旋翼飞行器的原件构造和组成。2、多旋翼飞行器各个配件的应用。教学重

6、点多旋翼飞行器组成构造及应用教材分析多旋翼飞行器重要组成构件的理解教学方法讲授法授课类型新课课时四课时课程内容一、组织教学二、复习前一节课的内容三、导入新课四、教学内容：1、多旋翼飞行器主要由机架、电机、电调和桨叶组成，为了满足实际飞行需要，一般还需要配备电池、遥控器及飞行辅助控制系统。多旋翼无人机教案（无人机的组成及构造）2、机架：机架是指多旋翼飞行器的机身架，是整个飞行系统的飞行载体。一般使用高强度重量轻的材料，例如碳纤维、PA66+30G律材料。3、电机是由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。在整个飞行系统中，起到提供动力的作用。4、 电调全称电子调速器， 英文elect

7、ronicspeedcontroller,简称ESC在整个飞行系统中， 电调主要提供驱动电机的指令， 来控制电机，完成规定的速度和动作等。5、电池是将化学能转化成电能的装置。在整个多旋翼无人机教案飞行系统中，电池作为能源储备，为整个动力系统和其他电子设备提供电力来源。目前在多旋翼飞行器上，一般采用普通锂电池或者智能锂电池等。6、遥控系统由遥控器和接收机组成，是整个飞行系统的无线控制终端。7、飞行控制系统集成了高精度的感应器元件，主要由陀螺仪（飞行姿态感知），加速计，角速度计，气压计，GPS及指南针模块（可选配），以及控制电路等部件组成。通过高效的控制算法内核，能够精准地感应弁计算出飞行器的飞行

8、姿态等数据，再通过主控制单元实现精准定位悬停和自主平稳飞行。根据机型的不一样，可以有不同类型的飞行辅助控制系统，有支持固定翼、多旋翼及直升机的飞行控制系统。课程后记多旋翼无人机教案课题多旋翼飞行原理教学目标1、多旋翼飞行器的飞行原理详解。2、飞行动作的垂直运动，即升降控制了解。3、飞行动作的俯仰运动，即前后控制了解。教学重点多旋翼飞行器的各种飞行动作的原理教材分析从实际飞行动作来了解无人机的飞行姿态教学方法讲授法授课类型新课课时四课时课程内容一、组织教学二、课前提问三、导入新课四、教学内容：1、多旋翼飞行器是通过调节多个电机转速来改变螺旋桨转速，实现升力的变化，进而达到飞行姿态控制的目的。2、

9、以四旋翼飞行器为例，飞行原理如下图所75,电机1和电机3逆时针旋转的同时，电机2和电机4顺时针旋转，因此飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东多旋翼无人机教案气动力扭矩效应全被抵消。与传统的直升机相比，四旋翼飞行器的优势：各个旋翼对机身所产生的反扭矩与旋翼的旋转方向相反，因此当电机1和电机3逆时针旋转时， 电机2和电机4顺时针旋转， 可以平衡旋翼对机身的反扭矩。3、垂直运动，即升降控制，在图（a）中，两对电机转向相反，可以平衡其对机身的反扭矩，当同时增加四个电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整机的重量时，四旋翼飞行器便离地垂直上

10、升；反之，同时减小四个电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿z轴的垂直运动。当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时，飞行器便保持悬停状态。保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。多旋翼无人机教案4、俯仰运动，即前后控制，在图（b）中，电机1的转速上升，电机3的转速下降，电机2、电机4的转速保持不变。为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变，旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。 由于旋翼1的升力上升， 旋翼3的升力下降，产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转（方向如图所示），同理，当电机1的转速下降，电机3的转速上升，机身便绕y轴向

11、另一个方向旋转，实现飞行器的俯仰运动。多旋翼无人机教案Cb）悔何运动ir-5、横滚运动，即左右控制，与图（b）的原理相同，在图（c）中，改变电机2和电机4的转速，保持电机1和电机3的转速不变， 便可以使机身绕x轴方向旋转， 从而实现飞行器横滚运动。6、偏航运动，即旋转控制，四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻力作用会形成与转动方向相反的反扭矩，为了克服反扭矩影响，可使四个旋翼中的两个正转，两个反转，且对角线上的各个旋翼转动方向相同。多旋翼无人机教案,3 cct?1*STS800EVO等6轴及以上大型多旋翼飞行器。7、3s5000mah电池，多用于风火轮F

12、550等4轴中小型多旋翼飞行器。8、3S2200mah电池，多用于Phantom1、风火轮F450等4轴小型多旋翼飞行器。9、3S5200mah电池， 用于Phantom2、Vision、Vision+等四轴小型多旋翼飞行器。10、锂聚合物电池的参数说明，电池主要参数有C数、P数、S数等11、 电池充电器用于为无人飞行器的动力电池充电。 目前市场上比较常用的充电器有CellproPowerLab8v2、HyperionEOS0720i-SDUO3等。12、充电器的特性多旋翼无人机教案13、电池充电器主要有以下特性：(1)平衡电压测量分辨率，可以充分保护电池。(2)节能环保的再生放电功能， 当使

13、用汽车电瓶供电时， 放电电流可反向给汽车电瓶充电。(3)超快平衡能力，平衡电流高达1000mAo(4)提供智能电源管理系统， 可设置放电电流、 电压限制和放电量告警，避免过度放电。(5)支持弁联充电， 在弁联充电板的支持下， 可同时给多块电池充电。14、电池与充电器使用注意事项(1)充电(2)放电(3)贮存课程后记多旋翼无人机教案课题多旋翼无人飞行器常见机型介绍教学目标1、多旋翼无人飞行器常见机型介绍概述了解2、大众用户级多旋翼飞行i得一Phantom2Vision了解3、多旋翼无人飞行器常见机型特性掌握教学重点多旋翼无人飞行器常用认知教材分析多旋翼无人飞行器的运用及详细介绍教学方法讲授法、模

14、拟演练法。授课类型新课课时四课时课程内容一、组织教学二、课前提问三、导入新课四、教学内容：1、多旋翼无人飞行器概述，多旋翼飞行器在整课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东多旋翼无人机教案个飞行系统中作为飞行的载体，根据飞行的实际需要（比如：载重）不一样，需要选择不一样的飞行器作为合适的载体。2、Phantom2Vision+的介绍：秉承Phantom系列的简单易用，Phantom2Vision+是真正意义上第一款到手即飞的航拍飞行器，不需要任何形式的DIY。3、雷达锁定&自动返航：雷达锁定： 手机上实时显示飞机的方位朝向和飞行参数等。自动返航： 飞行器在超出遥控距离后也能自动返回起飞点

15、弁自动降落，免去后顾之忧。4、飞行参数实时显示在手机屏幕上，随时掌控飞行状态。5、三轴陀螺稳定云台，高精度的三轴陀螺稳定云台，可以主动抵消相机的抖动，让Phantom2Vision+如同纹丝不动的空中三角架，拍出令人惊叹的航拍画面。6、相册同步：可以通过Wi-Fi将储存在相机SD卡内的照片与视频同步到手机相册，免去上传至电脑的麻烦。7、安全飞行特性：因安全和责任的考虑，多旋翼无人机教案Phantom2系列增加飞行区域限制功能。飞行器在靠近全球主要机场时，在机场中心一定区域范围内，飞行器的飞行将会受到限制。8、Phantom2Vision+与其它Phantom飞行命的区别：Phantom 产品用

16、比比$+/PHwffOiiwhTTOHlVSONhttNTOl版前后的请无锁干部嘤,购工斛通力知AflP8 晒值 1%0Uj 因 m 与无邙 31 姐 pfflfil4K 不科日,百帏.种附和辘 11 艰融慌 1 般殖轴瘠地干势;SIBftLUtLJWtt 的!汽&拈=fRQ3 粒 CME；2mt 打睥代 SS3i：可映 N3，鸵*H1JIA 洲恻对照船渠晶士 Vr*1 日日避自用瑞.1 例课程后记多旋翼无人机教案多旋翼无人机教案课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东课题DIY用户级多旋翼飞行器FlameWheelF450和专业用户级多旋翼飞行器SpreadingWingsS1000应

17、用教学目标1、 学会FlameWheelF450和专业用户级多旋翼飞行器操作及构造原理。2、WSpreadingWingsS1000飞彳播应用的和工作原埋。教学重点FlameWheelF450和SpreadingWingsS1000飞行的使用知识。教材分析掌握以上两种飞行器的使用方式教学方法讲授法、模拟演练法。授课类型新课课时六课时课程内容一、组织教学二、课前提问多旋翼无人机教案三、导入新课四、教学内容：1、FlameWheel(风火轮)系列产品是DJI开发的多旋翼飞行平台。 配合DJI的WooKong-M或Naza-M自动驾驶系统，可完成悬停、 巡航、 甚至滚转等飞行动作， 广泛应用于休闲娱

18、乐、航拍以及FPV等航模运动中。2、超高强度材料，力臂采用PA66+30GF超高强度材料制成，耐摔、耐撞击。3、集成PCB板连线，配备高强度复合PCB电路板，使电调、电源等连线更加快捷、安全。4、超大安装空间，采用优化设计，为各种飞控系统及配件提供充足的安装空间。5、炫彩力臂，红、白、黑三种力臂颜色供用户选择搭配，让飞行更加炫丽多彩。6、SpreadingWingsS1000的介绍：S1000是一款专业级载机， 具有便携易用、 操作友好、安全稳定等特点，是专业航拍应用的不二选择。特性：安全稳定(1)S1000采用V型8旋翼设计，配合DJI飞控使用时即使某一轴被意外停止工作也能最大幅度保证多旋翼

19、无人机教案飞机处于稳定状态。(2)机身板内部集成了含DJI专利同轴接头的电源分布设计；主电源线选用AS150防火花插头与XT150的组合， 可以防止用户插错电池极性， 也能有效的防止电池自短路。(3)从中心板到机臂、 起落架等多处均使用全碳纤维材料，系统在低自重的基础上做到了最高的结构强度。专业级载机：(1)整机自重约4Kg,最大起飞重量约11Kg。(2)云台安装架下移设计，集合系统标配收放起落架。(3)全新的悬挂设计以及电机减震设计。新电池托盘位置设计，方便用户安装电池，电池更加稳固。(4)支持当前所有的Z15云台。(5)为A2优化的安装与布线设计，弁允许A2天线远离碳纤维、金属等材料，获得

20、更加良好的信号质量。课程后记多旋翼无人机教案其安装和调试至关重要。目前普遍常用的DJI多旋翼飞行控制系统有：Naza-M,WooKong-M和A2。2、Naza-M“哪吒”是DJI多旋翼新一代轻量级控制平台，不同于WooKoog-M着重于大载重与专业航拍的应用， 它在继承了DJI产品优异的飞行稳定性的同时，提供了卓越的手感和机动课题多旋翼飞行控制系统安装调试教学目标1、掌握多旋翼飞行控制系统是整个飞行系统的核心操作技术。2、怎样完成NAZA-M飞行控制系统的安装调试。3、智能方向控制操作技术的是掌握。教学重点多旋翼飞行控制系统学习教材分析学习多旋翼飞行控制系统，弁要活用，会调试。教学方法讲授法

21、、模拟演练法。授课类型新课课时六课时课程内容一、组织教学二、课前提问三、导入新课四、教学内容：1、多旋翼飞行控制系统是整个飞行系统的核心，课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东多旋翼无人机教案性。3、在普通飞行过程中，飞行器的飞行前向为飞行器的机头朝向。启用智能方向控制后，在飞行过程中，飞行器的飞行前向与飞行器机头朝向没有关系。4、断桨保护功能是指在姿态或GPS姿态模式下，飞机意外缺失某一螺旋桨动力输出时，飞机可以采用牺牲航向轴控制的办法，继续保持飞行水平姿态。此时飞机可以继续被操控，弁安全返航。5、当飞行器与遥控器之间，因为控制距离太远或者信号干扰失去联系时，系统将触发失控保护功能，

22、在GPS信号良好的情况下，自动触发自动返航安全着陆功能。6、NAZAM安装调试7、WKM飞行控制系统的安装调试：WKM介绍，DJIWooKongMulti-rotor(WKM)是一款多旋翼飞行控制系统。无论是搭载专业的还是业余的多旋翼飞行器平台，WKM都可以为其提供稳定的多旋翼无人机教案自主平衡和精准的GPS定位悬停功能。多旋翼飞行器平台从四桨到八桨，WKM均适用。课程后记课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东课题多旋翼飞行器右台安装调试教学目标1、掌握ZenmuseH33D安装调试。2、熟练操作云台控制器与飞控系统连接。教学重点多旋翼飞行器玄台安装与调试教材分析详细的介绍了云台从安装到连接到调试。教学方法讲授法、模拟演练法。授课类型新课课时四课时课程内容一、组织教学二、课前提问三、导入新课四、教学内容：1、在绝大多数情况下，对于航拍来说，我们需要从高空拍摄出非常稳定流畅的素材，相机云台系统必/、可少。多旋翼无人机教案2、以Phantom2为例，具体安装调试步骤如下:(1)H3-3D是开发的一款优秀云台，可广泛应用于休闲娱乐、航拍等航模运动中。它在机械结构上内部走线避免线材缠绕，内置独立惯性测量单元(InertialMeasuremen