无人机结构与系统教学大纲

无人机结构与系统教学大纲

一、课程性质与任务

无人机结构与系统课程是中级技工学校无人机专业学生的一门专业课。本

课程的任务是：帮助学生结合无人机行业发展的实际情况，学习无人机系统、

无人直升机、多旋翼无人机、固定翼无人机的结构与飞行原理。无人机油动和

电动等动力装置、无人机飞控系统、导航系统、传感器、遥控器等电子设备，

无人机三大机型的组装与调试技术，使学生掌握无人机结构与系统相关的知识

和技能。

二、课程教学目标

1.使学生进一步了解、掌握无人机结构与系统知识，提高学生无人机操作、

办公应用、各个领域应用等方面的技能，使学生初步具有利用无人机解决工作、

生活中问题的能力。

2.通过理论教学以及实训计划使学生能够掌握无人机的结构与飞行原理、无

人机油动和电动等动力装置、无人机系统等电子设备、无人机直升机、多旋翼、

固定翼的组装与调试技术为下步的应用打下基础。

三、教学内容结构

本课程的教学内容由基础模块、职业模块两个部分构成。

1.基础模块（不含*号部分）是各专业学生必修的基础性内容和应该

达到的基本要求；*号部分是为适应不同地区、不同对象的教学要求而设立

的内容，学校可根据具体情况进行选择。基础模块总的教学时数为96〜108

学时。

2.实训模块为限定选修内容，是结合基础模块进行的无人机调试与组装能力

训练，教学时数为32〜36学时。实训模块旨在提升学生在工作、生活中应用无

人机的能力，教学中可根据需要选择内容。

四、教学内容与要求

（一）本大纲对教学要求的层次表述

1.对知识的教学要求分为了解、理解和掌握三个层次。

了解：指对知识有感性的、初步的认识。

理解：指对基本概念、基本知识有一定的理性认识，能用正确的语言进行叙

述和解释。

掌握：在理解的基础上，能够解决与所学知识相关的应用问题。

2.对技能的教学要求分为会操作和熟练操作两个层次。

会：指能够运用所学的技能进行独立操作，并能正确完成指定任务。

熟练：指能够连贯娴熟地完成操作，并能根据实际情况设计合理的操作流程,

能解决操作中出现的错误和问题，准确完成操作任务。

（二）教学内容与要求

1.基础模块

第一单元无人机系统概述

教学单元教学内容与要求教学提示与活动建议

无人机了解无人机按不同方法进行的分类，航空

可以通过安排参观活动、收集

系统分类器、无人机与航模的区别；

播放音视频资料、运用ppt课件

及与航空了解无人机在现代社会的工作与生活中

等手段，让学生在活动中了解无

器、航模的各类应用；

人机的广泛应用

的区别。了解掌握无人机基本概述。

可以通过对无人机实物的观察

无人机了解无人机系统的各个组成部分；

与操作，让学生重点学习无人机

的系统组了解巩固无人机的性能指标所涉及的各

的各个组成部分。使学生在操作

成及性能个方面。

使用中认识并熟悉常用设备，重

指标。*理解掌握无人机系统组成的各个设备。

点掌握无人机的性能指标

了解无人机的用途、在各个领域中的应

用。

无人机

了解无人机的发展趋势和用到的重要技多媒体教学，播放视频、影像

的用途和

术。；资料等

发展趋势

*了解无人机在民用领域的应用和未来的

发展趋势。

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第二单元无人机空气动力学

教学单元教学内容与要求教学提示与活动建议

了解大气分层的基本概念、大气的特性；

了解常用操作系统的特点和功能；

大气环了解国际标准大气的基本概念、国际标准

境的介绍大气参数；

*了解飞行高度、空气的物理参数的计算

方法。

理论讲授（讲授法、讨论法等）

多媒体教学

了解影响空气压缩性的主要因素、了解空

空气的物气的湿度；

理性质了解空气的黏性和雷诺数；

*掌握雷诺数的计算方法。

第三单元无人机结构与飞行原理

教学单元教学内容与要求教学提示与活动建议

无人直升

了解无人直升机结构及各个组成部分；

机结构与

了解直升机的飞行原理和特点。

飞行原理

多旋翼

无人机结了解多旋翼无人机结构的各个组成部分；

构和飞行掌握多旋翼飞行原理。。

原理理论讲授（讲授法、讨论法等）

多媒体教学

实物参观

固定

了解固定翼无人机的组成及各部分功用

翼无人机

*掌握固定翼飞行原理及产生升力、阻力

结构与飞

的影响因素。

行原理

第四单元无人机动力装置

教学单元教学内容与要求教学提示与活动建议

了解、区分无人机动力类型；

燃油类了解活塞式发动机的构造和原理；

发动机理解燃气涡轮发动机的组成及各部分的

特点。

理论讲授（讲授法、讨论法等）

多媒体教学

了解电机的组成和工作原理；

电动机

了解电池参数和常用的类型。

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第五单元无人机电子设备

教学单元教学内容与要求教学提示与活动建议

理解飞控的基本概念；

掌握飞控的类型及各个类型的相关算法；

飞控系

了解自动驾驶仪的工作原理；

统

*了解飞控系统的各个组成部分；

*了解飞控板的主要功能。

了解全解定位系统(GPS)；

了解惯性导航系统的基本概念和相关计

导航系统

算；

理解组合导航系统的作用。

理论讲授(讲授法、讨论法等)

了解舵机得构造机性能参数；

多媒体教学

理解舵机的控制原理；

舵机参考实物

掌握数字舵机和模拟舵机的区别。

了解陀螺仪的作用；

掌握陀螺仪的类型；

传感器

了解加速度计、磁力计的作用。

了解遥控器的基本概念及认识遥控

器；

遥控器

掌握遥控器的动作形式。

2.实训模块

序号模块名称教学要求与活动

1.教学要求

通过遥控直升机调试强化训练，逐步提高调试速度，达到岗位

技能要求。

2.教学活动

(1)设备的状态检查；

无人直升(2)线路连接；

模块一

机调试(3)遥控器基本设置；

(4)舵面设置；

(5)十字盘舵机立点设置；

(6)舵机调整；

(7)基本参数设置；

(8)外场调试。

1.教学要求

通过自己动手组装多旋翼无人机，熟悉多旋翼无人机组成部分。

2.教学活动

多旋翼无(1)了解选择多旋翼无人机部件的原则，根据用途开列多旋

模块二

人机组装翼无人机硬件清单；

(2)材料准备；

(3)多旋翼无人机组装。

1.教学要求

通过多旋翼直升机调试强化训练，逐步提高调试速度，达到岗

位技能要求。

2.教学活动

多旋翼无人(1)电机和电调的调试；

模块三

机调试(2)飞控调试；

(3)四旋翼室内检修；

(4)四旋翼场地选择；

(5)四旋翼场飞检查。

1.教学要求

通过自己动手组装固定翼无人机，熟悉固定翼无人机组成部分。

固定翼无人

2.教学活动

模块四机组装与调

(1)固定翼无人机装配准确度；

试

(2)装配基准；

(3)装配定位。

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五、教学实施

1.教学建议

(1)教学时数安排建议

基础模块学时安排建议

教学时数

序号课程内容

讲授与上机说明

1无人机系统概述10

2无人机空气动力学12

3无人机结构与飞行原理12建议在机房组织教

4无人机动力装置20学，上课即为上机，

5无人机电子设备20讲授与上机合二为一

机动12

合计84〜98

实训模块的教学时数分配由学校根据具体情况自行安排。

实施学分制的学校，按16〜18学时折合1学分计算。

(2)教学方法建议

在本课程教学中，应充分体现以学生为主体，把学习的主动权交给学生，让

学生作为主体参与教学过程，使学生养成良好的学习习惯；应充分发挥教师在教

学设计、教学组织中的主导作用，提倡结合现有教学条件，灵活选择、运用教学

方法。应注重学生能力的培养，强调学做结合，理论与实践融为一体，培养学生

实际动手能力和解决实际问题的能力。

教师应充分发挥无人机结构与系统课程的特点，利用无人机的图、文、音、

视、实操等手段，生动灵活地表现教学内容，提高学生的学习兴趣，激发学生的

学习热情，营造有利于学生主动学习的教学情境。

职业模块的教学应结合专业特点设计教学内容，着重培养学生适应职业岗位

需要的无人机结构与系统基本技能和基础知识。

(3)基本教学设施建议

中级技工学校的无人机课程的教学要配备能满足教学需要的无人机机房、多

媒体教室等设施；配备数量合理、配置适当