体验无人机资料

体验无人机资料第1页/共46页·学习导语第一部分我们一起了解了什么是无人机，包括旋翼无人机、固定翼无人机等。第二部分让我们以四旋翼无人机为例，继续深入认识与学习无人机的结构和组成。本部分继第一部分之后，继续以四旋翼无人机为例，从仿真平台练习到实践操作，让学生们系统化的学习、实践四旋翼无人机。第2页/共46页第二部分体验无人机

2.1.1仿真平台体验无人机操控一、仿真平台仿真平台是利用仿真无人机遥控器（或真正的无人机遥控器），通过数据线连接至计算机，利用计算机上专门的模拟飞行软件，模仿无人机在现实世界中的气象条件与飞行姿态。第3页/共46页二、体验无人机充分利用仿真平台，以四旋翼无人机为例，开展模拟飞行练习。四旋翼无人机的基本操作包括：“起飞”、“降落”、“前进”、“后退”、“转向”、“悬停”等基本动作。(录制视频)四旋翼无人机的空间自由度包括：“垂直运动”“俯仰运动”“横滚运动”“偏航运动”“前后运动”“侧向运动”。第4页/共46页三、四旋翼无人机以四旋翼无人机为例，飞行模式可分为两种，包括GPS模式和飞控模式。思考：你有遥控飞机吗？如果有，可以自己首先体验一下“起飞”、“降落”、“前进”、“后退”、“转向”、“悬停”。第5页/共46页2.1.2四旋翼无人机的基础操控-起飞一、概念起飞：飞机由地面向空中飞行的阶段，即从起飞线开始滑跑到离开地面，爬升至安全高度为止的加速运动过程。二、对比观察四轴遥控飞机起飞和四旋翼无人机起飞第6页/共46页1、四旋翼无人机起飞：将无人机机平稳放置于地面上，轻推油门推杆，确保飞机桨叶旋转正常就可以，注意不要将油门摇杆一次推到底，一定要慢慢控制，学会微调控制。2、观看视频操作，总结起飞操作技巧（视频）第7页/共46页四旋翼无人机起飞前注意事项：1)将四旋翼无人机平稳的放在平整的地面上，当无人机机身后方的红色指示灯从红色状态变为黄色或绿色状态时，四旋翼无人机进入遥控待机状态。2)因四旋翼无人机自身的陀螺仪需要利用水平面状态进行校正，所以必须确保四旋翼无人机放置的地面是水平的，否则容易导致四旋翼无人机难以操控。3)把遥控器的两个摇杆同时拨到低端，随即松开手，摇杆可自动回到中间位置（认为拨到中间位置），通过微调缓慢移动油门摇杆，缓慢向上，四旋翼无人机随即起飞。第8页/共46页三、四旋翼无人机起飞操作要领学习1、操作要领学习无人机起飞要领2、熟悉美国手遥控器，熟悉左右摇杆的用法和作用思考：仔细观看四旋翼无人机起飞操作视频，熟悉操作技巧。第9页/共46页2.1.3四旋翼无人机的基础操控-降落一、概念降落：飞机在空中飞行，飞机从空中向地面滑行，安全达到地面的状态。二、对比观察四轴遥控飞机和四旋翼无人机降落1、四旋翼无人机降落：稳住遥控器上的油门摇杆，让无人机保持住飞行高度，待直稳定下来后，慢慢的保持向下推动油门摇杆，使飞机升力慢慢下降。2、仔细观看四旋翼无人机降落视频，总结降落操作技巧。（视频）第10页/共46页四旋翼无人机降落的注意事项：1）确保四旋翼无人机在降落前处于平稳飞行状态。2）使左侧摇杆缓缓向下，待降低到一定安全高度后，拨到底端，四旋翼无人机将平稳降落在地面上，一段时间之后，电机将自动停止供电。三、四旋翼无人机降落操作要领学习熟悉四旋翼无人机降落操作技巧，开展实操练习。思考：仔细观看四旋翼无人机降落操作视频，熟悉操作技巧。第11页/共46页2.1.3四旋翼无人机的基础操控-前进一、概念前进：飞机在空中处于飞行状态，飞机向机头方向行驶的状态。二、观看四旋翼无人机前进视频，学习操作手法（附带视频）四旋翼无人机前进：1）四旋翼无人机起飞，平稳悬停在空中。2）右侧方向摇杆缓慢向上拨动，四旋翼无人机开始平稳前进飞行3）将左侧油门摇杆回到中间位置，保持高度不变注：横向拨动左侧油门摇杆，利用偏航控制指令，随时保持四旋翼无人机的机头在正前方，机尾正对飞控手。第12页/共46页三、四旋翼无人机前进操作要领学习实操练习，熟练操作技巧思考：仔细观看四旋翼无人机前进操作视频，熟悉操作技巧。第13页/共46页2.1.4四旋翼无人机的基础操控-后退一、概念后退：飞机在空中处于飞行状态，飞机向机尾方向行驶的状态。二、观看四旋翼无人机的前进视频，学习操作手法（附带视频）四旋翼无人机前进：第14页/共46页1、对比四旋翼无人机后退飞行与前进飞行的关系。2、四旋翼无人机起飞，平稳悬停在空中。3、右侧缓慢向下拨动方向杆，四旋翼无人机开始平稳后退飞行。4、将左侧油门摇杆回到中间位置，保持高度不变。注：横向拨动左侧油门摇杆，利用偏航控制指令，随时保持四旋翼无人机的机头在正前方，机尾正对飞控手。三、四旋翼无人机后退操作要领学习实际操作并掌握控制要领，熟练学习四旋翼无人机前进与后退的飞行要领。思考：仔细观看四旋翼无人机后退操作视频，熟悉操作技巧。第15页/共46页2.1.5四旋翼无人机的基础操控-转向一、概念转向：飞机正常空中飞行时，遥控操作机头的飞行方向，向左或向右飞行的状态。二、观看四旋翼无人机前进视频，学习操作手法（附带视频）四旋翼无人机转向：第16页/共46页1、四旋翼无人机平稳悬停于空中。2、水平方向缓缓拨动左侧油门摇杆，使油门摇杆处于水平左侧或右侧位置。3、油门杆回到中间位置，保持高度不变。4、观察四旋翼无人机机头朝向，确定机头向前，机尾正对飞控手。注：1.注意转向要点，必须随时调整机头方向，确保机头方向与控制者正前方方向一致。2.四旋翼无人机转向是瞬时飞行动作三、四旋翼无人机转向操作要领学习熟悉转向操作要领，熟练学习英语实践操作能力思考：仔细观看四旋翼无人机转向操作视频，熟悉操作技巧。第17页/共46页2.1.6四旋翼无人机的基础操控-悬停一、概念悬停是指无人机在一定高度上，保持空间位置基本不变的飞行状态。二、观看四旋翼无人机悬停视频，学习操作手法（附带视频）四旋翼无人机GPS模式悬停：1、四旋翼无人机在空中平稳飞行2、油门摇杆回到中间位置，保持四旋翼无人机高度不变3、观察四旋翼无人机机头朝向，确定机头向前，机尾正对飞控手。4、飞控手的所有操作停止，四旋翼无人机平稳悬停于空中第18页/共46页注：四旋翼无人机的飞行控制系统，配置有GPS模块，可以实现经纬度和飞行高度的精准定位。即使碰到有风或者其它外力的作用下，飞行控制系统也能通过主控制单元发出的定位指令来自主控制飞行器以实现精准定位悬停。四旋翼无人机飞控模式悬停：1、四旋翼无人机在空中平稳飞行2、油门摇杆回到中间位置，保持高度不变3、观察四旋翼无人机机头朝向，确定机头向前，机尾正对飞控手。4、飞控手继续操作右侧方向摇杆，通过微操控制，保障四旋翼无人机在小范围空间误差内实现悬停。第19页/共46页三、实操学习实际操作四旋翼无人机的悬停技巧。熟练操作学习。注：必须随时调整机头方向，确保机头方向与控制者正前方方向一致。思考：仔细观看四旋翼无人机悬停操作视频，熟悉操作技巧。第20页/共46页2.1.7四旋翼无人机的基础操控总结一、美国手遥控器学习熟悉左右摇杆的作用，熟练操作二、四旋翼无人机的全部基本操作1、基本操作：起飞、降落、前进、后退、转向、悬停2、熟练操作学习第21页/共46页三、学习掌握四旋翼无人机的控制注意事项1、确保机头方向。2、确保摇杆回到中间位置。四、实际操作要领学习熟悉、学习操作要领，准确完成规定的操作动作。注：系统了解四旋翼无人机操作的基本动作，能够熟练操作全部流程。第22页/共46页2.2.1四旋翼无人机的垂直运动一、概念垂直运动：垂直运动即上下运动，四旋翼无人机在空中飞行，地面遥控，机身方向不动，直接向上或向下持续飞行。二、观看视频，四旋翼无人机垂直运动操作要领学习。第23页/共46页1）观看视频，学习垂直运动操作要领，将四旋翼无人机平稳悬停于空中。2）左侧油门摇杆向上拨动时，幅度稍大，即向上垂直加速运动。3）油门摇杆向下拨动时，幅度稍大，即向下垂直加速运动。4）油门摇杆回归中位时，四旋翼无人机处于平稳悬停状态。三、实操练习1、四旋翼无人机垂直运动的操作练习，仔细观察垂直运动的现象。2、熟练操作美国手遥控器，熟悉每个遥感的用途。思考：理解四旋翼无人机的垂直运动，熟练掌握操作要领。第24页/共46页2.2.2四旋翼无人机的俯仰运动一、概念俯仰运动：四旋翼无人机在空中飞行，地面遥控，机身方向不动，机头和机尾上下浮动飞行。二、四旋翼无人机的俯仰运动实际操作要领学习观看视频，学习俯仰运动操作要领：1、四旋翼无人机平稳悬停于空中。2、右侧摇杆缓慢向上拨动，幅度稍大时，即向前做加速俯仰运动。3、右侧摇杆向下缓慢拨动，幅度稍大时，即向后做加速俯仰运动。4、左侧摇杆回归中位时，四旋翼无人机保持平稳悬停状态。第25页/共46页三、四旋翼无人机的俯仰运动实际操作练习熟练掌握操作要领，学习俯仰运动，理解俯仰运动的原理。思考：生活中，你见到过俯仰运动吗？对比四旋翼无人机，有什么区别。第26页/共46页2.2.3四旋翼无人机的横滚运动一、概念横滚运动：四旋翼无人机绕机体纵轴滚转360°的飞行状态。二、四旋翼无人机横滚运动的实际操作要领学习通过观看视频，学习横滚运动操作要领：1、四旋翼无人机平稳悬停于空中。2、右侧摇杆向左缓慢拨动，幅度稍大时，即向左横滚加速运动。3、右侧摇杆向右缓慢拨动，幅度稍大时，即向右横滚加速运动。4、左侧摇杆回归中位时，四旋翼无人机保持平稳悬停状态。注：横滚运动是瞬时运动。第27页/共46页三、四旋翼无人机横滚运动的实操练习熟练掌握操作要领，学习横滚运动，并熟知横滚运动的操作原理。思考：四旋翼无人机的横滚运动和俯仰运动的操作区别第28页/共46页2.2.4四旋翼无人机的偏航运动一、概念偏航运动：四旋翼无人机在空中飞行，地面遥控飞机实行自我旋转的持续状态。二、四旋翼无人机的偏航运动操作要领学习观看视频，学习偏航运动操作要领：第29页/共46页1、四旋翼无人机平稳悬停于空中2、左侧摇杆水平向左持续缓慢拨动，四旋翼无人机将向左自我旋转实现偏航运动3、调整左侧摇杆，在水平方向上持续向右波动，四旋翼无人机向右自我旋转实现偏航运动4、其他操作处于微操或不操作状态。三、四旋翼无人机实操学习熟悉操作要领，灵活操作偏航运动。思考：熟悉偏航运动操作要领，灵活操作第30页/共46页2.2.4四旋翼无人机的前后运动一、概念前后运动：四旋翼无人机在空中飞行，地面遥控，机身方向不动，机头和机尾上下维持浮动飞行。二、四旋翼无人机前后运动操作要领学习观看视频，学习前后运动操作要领：1、四旋翼无人机平稳悬停于空中。2、左侧摇杆缓慢向上拨动，一直维持向上拨动状态，幅度一直变化，四旋翼无人机即实现平稳向前运动。3、左侧摇杆缓慢向下拨动，一直维持向下拨动状态，幅度一直变化，四旋翼无人机即平稳向后运动。4、前后运动时，四旋翼无人机飞行的持续飞行状态。第31页/共46页三、四旋翼无人机前后运动实际操作要领学习熟悉前后运动操作要领，同学们操作要领学习。注：在实操练习四旋翼无人机前后运动时，要区别于俯仰运动操作要领。思考：四旋翼无人机的俯仰运动和前后运动，操作要领主要区别在哪里？举例说明。第32页/共46页2.2.5四旋翼无人机的侧向运动一、概念侧向运动：长时间以横滚运动飞行的状态。横滚运动时瞬时运动，侧向运动时持续性的。二、四旋翼无人机侧向运动操作要领学习观看视频，学习侧向运动操作要领：1、四旋翼无人机平稳悬停于空中。2、方向摇杆向左缓慢拨动，幅度稍大时，一直维持向左拨动状态，四旋翼无人机即向左侧向运动。3、方向摇杆缓慢向右拨动，幅度稍大时，一直维持向右拨动状态，四旋翼无人机即向右侧向运动。4、左侧油门摇杆此时处于中位状态。第33页/共46页注：侧向运动原理和前后运动原理相同，但是实际操作手法，侧向运动和横滚运动类似。横滚运动是瞬间飞行状态，侧向运动时，长时间维持横滚运动。三、四旋翼无人机侧向运动实际操作要领学习熟练学习侧向运动操作要领，锻炼操控遥控器的手法。注：1、区别横滚运动和侧向运动的飞行技巧2、熟记侧向运动操作技巧思考：学习操作侧向运动，用自己的话阐述侧向运动时如何飞行的。第34页/共46页2.2.6四旋翼无人机空间自由度总结一、视频学习四旋翼无人机飞行1、熟知六个空间自由度概念：垂直运动、俯仰运动、横滚运动、偏航运动、前后运动、侧向运动。第35页/共46页二、实际操作练习仿真平台体验四旋翼无人机，练习六种自由度的飞行技巧三、美国手遥控器练习熟悉美国手遥控器，熟知每个遥感的作用，熟练操作六个空间自由度。思考：对比遥控飞机，能否实现六个空间自由度。简单叙述六个空间自由度是怎么飞行的？第36页/共46页2.2.7四旋翼无人机的应用一、生活中的应用无人飞行器的应用非常广泛，可以用于军事，也可以用于民用和科学研究。在民用领域，无人飞行器已经和即将使用的领域多达40多个，例如影视航拍、农业植保、海上监视与救援、环境保护、电力巡线、渔业监管、消防、城市规划与管理、气象探测、电力巡航、农林植保、消防救援、交通监管等。影视航拍城市规划与管理第37页/共46页电力巡航农林植保消防救援交通监管第38页/共46页练习题：1、简述四旋翼无人机的6个空间自由度？在生活中，你看见过吗？2、叙述侧向运动和横滚运动的操作技巧与区别？实际操作展示。3、请实操展示飞行偏航运动。4、四旋翼无人机在航空拍摄时，它的飞行高度为200米，悬停于空中。现准备空投物品，重5kg,这个物品的重力势能是多少。5、四旋翼无人机负责航拍，需要上升到高空300米，才可以拍摄到物体，四旋翼垂直向上运动的速度是每秒10米，则飞控手拍摄到物体需要多久？在实际拍摄中，对比计算的时间，是否时间相同？为什么？第39页/共46页6、四旋翼无人机被指派去抗震救灾，输送药品，某飞控手遥控四旋翼无人机输送重达20kg的急救药箱，急救箱佩戴降落伞。急救药箱匀速下降时，降落伞给予的压力是？7、四旋翼无人机在300米高空飞行，飞行时桨叶发出声音，桨叶的声音传到地面，最短需要多长时间？（声音传播速度为300m/s）？计算出理论时间，测试是否在理论时间内听到桨叶的声音。8、四旋翼无人机分为几种飞行模式？9、城市规划局邀请素质体育的飞控手航拍一片待开发的区域，截取照片，以便未来招商引资。已知照片和区域的面积比为1:2000000，四旋翼无人机拍摄的照片面积大约是8cm,则该区域的实际面积是多少？第40页/共46页10、在生活中，四旋翼无人机应用到哪些方面？举例说明其中一例。11、四旋翼无人机有4个桨叶，那你知道六旋翼无人机、八旋翼无人机吗？他们有几个桨叶组成？12、在操作四旋翼无人机时，遥控器分为两种：日本手和美国手。在我们操作时，常用的是哪种？13、四旋翼无人机空投一个物品，四旋翼无人机在举例还有100米的目的地就提前空投物品，为什么？假如在目的地的正上方空投物品，会出现什么情况？14、四旋翼无人机奉命去灾区输送食品，从500米的高空，投放食品到目的地，食品达到地面的时间是多少？（空气阻力忽略不计，g=10N/m，h=1/2gt*t）第41页/共46页15、四旋翼无人机负责航空拍摄，飞行高度为400米，拍摄半径为200米，则四旋翼无人机的拍摄面积是多少？实际可以拍摄到这么大的面积吗？为什么？（实际操作和理论对比）16、简单例举空中机器人的种类？我们学的四旋翼无人机属于哪类？17、例举你在新闻中看见过的四旋翼无人机应用在哪些领域？18、四旋无人机在以每秒20米的速度向空中飞行，大约飞行30分钟