多旋翼无人机教案

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课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师：张海东第一章无人飞行器概述教学目标：1.了解无人飞行器的发展简史2.掌握无人飞行器的优缺点3.了解无人飞行器的应用领域教学重点：1.了解无人机的定义2.掌握无人机的应用3.了解无人机未来的发展趋势教材分析：无人机的概述对于学员更好地了解无人机至关重要。教学方法：讲授法授课类型：新课课时：2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：用钟表机械装置控制飞机，使其在预定地点抛掉机翼并象炸弹一样落向敌人。在美国陆军的支持和资助下，他制成并试验了几个模型，取名为“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，并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，“火力侦察兵”无人直升机。5.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，开创了多旋翼飞行器的理论。6.2007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.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，事故和故障也会相应增加，甚至会发展成社会问题。未来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。2、机架是多旋翼飞行器的骨架，常见的材料有碳纤维、铝合金等。电机是多旋翼飞行器的动力源，根据需要选择不同功率的电机。电调是控制电机转速的设备，不同型号的电调有不同的控制方式。桨叶是产生升力的部件，根据需要选择不同大小和材质的桨叶。电池是提供飞行器电能的装置，一般使用锂电池。遥控器是控制飞行器飞行的设备，可以通过遥控器控制飞行器的起飞、降落、转向等动作。飞行辅助控制系统包括飞行控制器、GPS导航系统等，可以提高飞行器的稳定性和精度。3、学习多旋翼飞行器的构造和配件应用，对于正确操作和维护飞行器非常重要，也是进一步学习无人机技术的基础。本文介绍了一种多旋翼无人机系统，该系统具有精确的航线飞行、自适应转弯调整、遇险自动返航等高级功能，能够在无人干预的情况下全自动执行飞行任务，广泛应用于专业航拍(AP)、遥感测绘、航空探矿、灾情监视、交通巡逻、治安监控、森林防火、电力巡线等领域。地面站分为PC地面站、iPad地面站、智能手机地面站，具有人性化界面设计、谷歌3D地图视角、工业级飞行控制算法、实时飞行仪表盘、遇险自动返航/一键返航、键盘/自定义摇杆飞行控制等功能。课程内容主要介绍了多旋翼无人机操作基础的模拟训练，包括常用模拟器的使用和安装等。常用模拟器主要有RealFlight、ReflexXTR、Aerofly、凤凰Phoenix等，其中RealFlight是普及率最高的一款模拟飞行软件，具有拟真度高、功能齐全、画面逼真等优点。ReflexXTR适合直机的模拟练习，附带精选的26个飞行场景，一百多架各个厂家的直升机，一百多架各个厂家的固定翼，60部飞行录像。AEROFLY象真度较高，适合中高级训练者使用，但价格昂贵，对电脑硬件要求较高。凤凰模拟器是一款备受欢迎的国产软件，其效果逼真，场景迷人。以RealFlight7.0为例，模拟器软件的安装方法如下：1.打开光盘根目录下的setup.exe文件（有些情况光盘会自动运行）。2.点击Runsetup.exe按钮，出现下拉窗口，点击Advanced按钮后开始安装。3.运行桌面上的RealFlight控制台，输入光盘包装上的序列号。4.输入序列号后，点击OK键，这时会出现注册成功，接下来会出现有新版本是否下载更新，请选择onlineupdate。之后会出现下图，点运行RealFlight。本课程的教学目标为：1.掌握模拟器的调试和设置。2.掌握模拟器练习的基本操作。重点教学内容为模拟器的基本操作基础，教材详细解读了模拟器的飞行操作。教学方法采用讲授法和模拟演练法，授课类型为新课，课时为四课时。具体教学内容如下：一、组织教学。二、课前提问。三、导入新课。四、教学内容：1.模拟器的调试和设置要根据通道来设定，一定要在遥控器设置的选项里设置好摇杆的位置，校准中立点，通道的正反向，这样才能实现对飞机的精准操控。2.运行桌面上的控制台，运行RealFlightG7.0，出现下面的软件界面选择FLY按钮。3.设置遥控器，选择Simulation菜单里的SelectController。4.弹出菜单选择InterLinkElite。5.选择弹出对话框里的通道校准Calibrate。会出现下图，这时摇杆最大范围来回打方框几次。最后都放在中位。让最上面的4个通道都在中间。6.模拟器练习手法分为美国手、日本手和其他手法，前两者为主流对象。7.美国手的油门和方向在左边，副翼和升降在右边。8.日本手的油门和副翼在右边，方向和升降在左边。9.模拟器练习标准。10.模拟器练习技术标准：关数技术标准第1关对尾悬停第2关对尾悬停第3关对尾悬停第4关对头悬停第5关第6关第7关段落无意义，删除）课程后记在教学过程中，学生们对遥控器的使用和调试非常感兴趣，他们也很快掌握了相关知识和技能。在练习中，我们注重将知识点与操作技巧相结合，让学生们更好地理解和掌握。同时，我们也强调了锂电池和充电器的使用和保养，让学生们在操作中更加安全和稳定。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课程名称：多旋翼无人机操作基础授课教师:张海东课题第五章实际飞行教学目标1、掌握实际飞行的基本技能2、了解实际飞行中常见的问题及应对方法教学重点实际飞行的基本技能教材分析教材中详细介绍了实际飞行的基本技能和注意事项。教学方法讲授法、模拟演练法、实际操作。授课类型新课课时八课时课程内容一、组织教学二、课前提问三、导入新课四、教学内容：1、实际飞行前的准备工作：（1）检查无人机和遥控器的状态；（2）选择适宜的飞行场地；（3）检查气象条件；（4）设置飞行参数。2、实际飞行的基本技能：（1）起飞和降落；（2）悬停和转向；（3）上升和下降；（4）前进和后退。3、实际飞行中常见问题及应对方法：（1）飞行器失控；（2）飞行器遇到障碍物；（3）飞行器出现异常情况。课程后记实际飞行是学生们最期待的环节，他们在教学过程中表现出极大的热情和兴趣。我们注重让学生们在实践中掌握飞行技能和注意事项，并及时应对常见问题。通过实际飞行的训练，学生们不仅提高了技能水平，也增强了安全意识和应急处理能力。1.飞控器的控制模式设置在设置飞控器的控制模式时，用户需要进入LINKAGEMENU页面，选择ENDPOINT页面的第二页，并将第7通道AUX5中左侧limitpoint值调为80%。这样可以确保调参软件中的控制模式切换开关的滑块指向M。2.锂聚合物电池介绍锂聚合物电池是一种化学性质的电池，相对于普通电池来说，具有能量高、小型化、轻量化、放电电流大、单片电池电压大等优点。因此，它是多旋翼飞行器常用的电池之一。3.常用的锂电池介绍常用的锂电池有6S10000mah电池、3S5000mah电池、3S2200mah电池和3S5200mah电池等。其中，6S10000mah电池多用于S1000、S800EVO等6轴及以上大型多旋翼飞行器，而3S5000mah电池则多用于风火轮F550等4轴中小型多旋翼飞行器。4.锂聚合物电池的参数说明锂聚合物电池的主要参数有C数、P数、S数等。这些参数可以影响电池的性能和使用寿命，因此用户在选购电池时需要注意这些参数的选择。5.电池充电器的特性电池充电器有很多特性，比如平衡电压测量分辨率、节能环保的再生放电功能、超快平衡能力、智能电源管理系统等。这些特性可以帮助用户更好地保护电池，延长电池的使用寿命。6.电池与充电器使用注意事项在使用电池和充电器时，用户需要注意充电、放电和贮存等方面的问题。比如，不要过度放电电池，不要将电池长时间存放在高温或低温环境中等。这样可以保证电池和充电器的安全使用。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的课程名称为“多旋翼无人机操作基础”，由张海东授课。本课程的教学目标包括掌握多旋翼飞行控制系统的核心操作技术，完成NAZA-M飞行控制系统的安装调试，以及掌握智能方向控制操作技术。教学重点是多旋翼飞行控制系统的学习，教材分析则是学习并活用多旋翼飞行控制系统，会进行调试。授课类型为新课，共六课时。课程的教学内容包括组织教学、课前提问、导入新课和教学内容。在教学内容方面，首先介绍了多旋翼飞行控制系统是整个飞行系统的核心，其安装和调试至关重要。目前常用的DJI多旋翼飞行控制系统有Naza-M、WooKong-M和A2。其次，介绍了Naza-M“哪吒”是DJI多旋翼新一代轻量级控制平台，提供了卓越的手感和机动性。第三，讲解了智能方向控制的操作技术，使得飞行器的飞行前向与飞行器机头朝向没有关系。第四，介绍了断桨保护功能，即在姿态或GPS姿态模式下，飞机可以继续保持飞行水平姿态并安全返航。第五，讲解了失控保护功能，在GPS信号良好的情况下，自动触发自动返航安全着陆功能。第六和第七则分别介绍了NAZA-M和WKM飞行控制系统的安装调试。课程后记的内容是“多旋翼无人机操作基础”课程的另一个教学目标，即掌握ZenmuseH3-3D安装调试和熟练操作云台控制器与飞控系统连接。教学重点是多旋翼飞行器云台安装与调试，教材分析则详细介绍了云台从安装到连接到调试的过程。本课程将采用教学方法讲授法和模拟演练法，课时为四个小时。课程内容包括组织教学、课前提问、导入新课和教学内容。在教学内容方面，我们将重点介绍航拍中相机云台系统的安装和调试。航拍中需要从高空拍摄出稳定流畅的素材，因此相机云台系统是必不可少的。以Phantom2为例，我们将详细介绍如何安装和调试H3-3D云台系统。该云台系统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（IMU）精确控制云台姿态，集成云台专用伺服驱动模块等。在安装云台到Phantom2时，需要将减震装置上板的减震球套进减震装置下板的四个孔中，并确保所有的减震球安装牢固。然后将云台防脱落件盘推入云台防脱落扣中的合适