人工智能应用技术技能大赛省选拔赛-赛项三无人机装调检修工（飞行器人工智能技术应用）竞赛规程

2020年全国行业职业技能竞赛

——全国人工智能应用技术技能大赛

河南省选拔赛竞赛规程

无人机装调检修工

（飞行器人工智能技术应用）

省组委会技术工作委员会

二〇二〇年九月

2020年全国行业职业技能竞赛

——全国人工智能应用技术技能大赛河南省选拔赛

无人机装调检修工(飞行器人工智能技术应用)赛项

竞赛规程

一、赛项描述

（一）技术基本描述

根据人工智能技术发展和应用态势，以飞行器（本赛项系指：无

人机，下同）单机飞行作业的智能化为基础，将飞行器智能、自主控

制解决方案作为人工智能技术产业应用的新领域，进行赛项技术设

计。本赛项以智能飞行器为载体，通过挂载多种传感器、远程运维和

智能作业工具等装置，运用人工智能技术对飞行器进行赋能。依托多

传感融合技术以及多机协同技术网络通信技术，融合人工智能技术，

结合典型的农林植保野外作业任务场景，充分展现飞行器人工智能技

术的综合应用。

（二）竞赛形式

竞赛只设实操考核，不设理论考试，理论知识融入实际操作考核

中。实操考核内容均在线下进行。

（三）命题标准

本赛项命题主要围绕考查选手智能程序设计、传感器融合算法、

功能性编程、仿真软件、传感器调试、空地通信、单元之间数据传输

技术等方面的能力；运用专业知识进行飞行器的智能化程序设计与验

证，根据任务要求完成智能飞行应用场景功能的能力。强化选手的安

全和环保意识。

大赛组委会技术工作委员会组织有关专家参照现行《无人机装调

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检修工》新职业定义与描述，结合企业生产实际和人工智能应用技术

发展状况，借鉴世界技能大赛命题内容和考核评价方法组织统一命

题。

本赛项要求完成飞行器系统基础安装与调试，并实现智能飞行器

的典型农林植保野外作业任务。竞赛内容主要包含：飞行器系统基础

安装与调校、飞行器机载计算机及其智能部件的编程与调试、飞行器

系统设备的联调以及典型任务实地综合应用等4个主要竞赛任务。

任务1：飞行器系统基础调试与调校

根据任务书要求，完成视觉传感器、双目避障传感器、距离传感

器等智能传感组件的功能调试；同步完成智能飞行器系统智能部件的

基础安装与功能联调；使用相关软件与定位设备，编制智能飞行器系

统的行进路线。

要求参赛选手完成以下工作：

（1）使用台式计算机及相应软件，检验全局曝光摄像头的摄像

与拍照功能，根据要求完成焦距范围的测试，填写测试报告；

（2）使用台式计算机及相应软件，检验双目避障传感器的实景

捕捉功能，根据要求完成深度距离范围的测试，填写测试报告；

（3）使用台式计算机及相应软件，测试激光仿地雷达的距离测

量功能，填写测试报告；

（4）使用台式计算机及相应调参软件，调试无人机的飞行控制

系统；

（5）使用地面站软件，按任务要求在地图中绘制无人机飞行线

路，使用软件进行仿真验证。

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任务2：飞行器及其智能部件的编程与调试

根据任务书要求，针对飞行器挂载的视觉传感器、距离传感器以

及作业装置，使用相应软件，完成应用程序设计；调用智能算法，完

成避障、异常作物信息采集、自主路径规划等功能的调试。

要求参赛选手完成以下工作：

（1）使用计算机及相应软件，根据颜色识别任务的要求，编写

全局曝光摄像头的应用程序模块；

（2）使用计算机及相应软件，根据物料投放任务的要求，编写

机械爪动作的应用程序模块；

（3）使用计算机及相应软件，根据仿地飞行任务要求，编写激

光仿地雷达的应用程序模块；

（4）使用计算机及相应软件，根据自主避障任务的要求，编写

双目避障传感器应用程序模块；

（5）使用计算机及相应软件，根据无人机飞行任务的要求，编

写无人机飞行路径程序模块；

（6）使用计算机及相应软件，根据小车行驶任务的要求，编写

小车行驶程序模块；

（7）使用计算机及相应软件，根据目标识别任务要求，编写声

光反馈设备的程序模块。

任务3：飞行器系统设备的联调

根据任务书要求，使用相应软件，实现飞行器起降、航线飞行、

避障等仿真测试；实现多机协同通讯系统通信、异常标记物图像识别

标的物识别；完成空地飞行器系统所有智能设备的系统联调。

要求参赛选手完成以下工作：

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（1）使用计算机及相应软件，根据空地协同中途充电任务的需

要，编写无人机与小车的定位仪的应用程序，编写用以判定无人机是

否降落在小车上的光敏压力传感器的应用程序模块；

（2）使用计算机及相应软件，编写主程序，使用智能算法，调

用所有应用程序模块，形成智能飞行器典型农林植保野外作业任务的

人工智能算法程序。

（3）以无人机作为空中载体，把多种智能传感器安装在无人机

上，并调试好安装位置及角度，使传感器可以发挥相应作用；

（4）把各智能设备的程序模块与智能主程序导入机载计算机，

连通无人机与各智能传感器，实验传感器的目标识别、障碍识别、距

离识别、空地多机协同通讯等功能，并调试传感器与无人机的互动。

任务4：典型任务实地综合应用

根据任务书要求，在大赛设置的典型实地场景中，使智能飞行系

统协同运行，综合应用反馈灯模拟喷洒、反馈灯颜色切换、异常作物

取证与标记、自主避障、自主充电、断点续航等技术技能，完成自主

探测、自主决策、自主作业、自主管理等人工智能要素任务。

要求参赛选手完成以下工作：

（1）用小车运载无人机，放置在起点处，以笔记本电脑作为地

面站，实施一键起飞，无人机与小车按照既定路线各自行进；

（2）无人机飞临异常颜色区域时，自动识别目标颜色，并给出

反馈信息，激发场外的声光反馈系统向场外声光反馈系统发出指令，

模拟喷洒切换；

（3）当无人机飞临敏感颜色区域时，自动识别目标颜色，并给

出反馈信息，激发场外的声光反馈系统向场外声光反馈系统发出指

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令；同时拍照取证，照片与位置信息一起发送回地面控制站系统，在

场外大屏显示。

（4）无人机全程开启自主避障功能，当无人机飞临障碍物区域

时，自主检测障碍物位置与边界，并自主改变航线，水平绕开障碍物，

之后恢复原航线继续飞行；

（5）无人机全程开启仿地飞行功能，当无人机飞临起伏坡地时，

自动测量自身与地面的距离，并按照任务要求调节飞行高度，跟随地

形起伏；

（6）当无人机飞临充电区域时，与小车通讯，自动降落在小车

甲板上，模拟充电；5-10秒后完成模拟充电，自主起飞，断点续航。

（7）无人机全程保持飞行高度，在航线中触发航线反馈灯，最

后穿越标记圆环，在终点与小车相约降落；

（8）小车运载无人机行驶到指定地点。

（四）竞赛任务评分（见表1）

表1竞赛任务评分表

工位号总成绩

比赛任务评分要求配分扣分得分

1.全局曝光摄像头功能测试5

2.双目避障传感器功能测试5

任务1：飞行器系统

3.仿地雷达功能测试5

基础调试与调校

4.无人机飞控系统调校8

5.无人机航线规划7

6.全局曝光摄像头的应用程序设计3

任务2：飞行器及其

7.双目避障传感器应用程序设计3

机载设备的编程与调

8.无人机飞行路径程序设计5

试

9.小车行驶程序设计3

5

10.声光反馈灯程序设计5

11.空地载体数据通讯程序编写6

12.空中传感器的安装与调试5

任务3：飞行器系统13.主程序导入与各设备联调10

设备的联调14.无人机与小车各自按路线行进5

15.异常作物识别与报警5

16.敏感作物识别、报警与取证5

任务4：典型任务实17.无人机自主避障5

地综合18.无人机与小车相约中途充电5

19.无人机安全返回5

合计

比赛时长：时分秒

（五）竞赛时间

实操考核时间连续210分钟。

（六）评判方式

1.评判流程

实操竞赛评分由过程评分、结果评分、违规扣分三部分组成。

（1）过程评分

过程评分至少由2名现场评分裁判根据评分细则，共同对选手的

操作进行现场评分；若现场评分裁判对选手的评分有分歧时，由现场

裁判长裁决。

学生组的职业素养评分在裁判长安排下由5名现场裁判在竞赛

过程中独立评分，计分裁判对5名现场裁判的评分进行综合，产生选

手的职业素养成绩。

（2）结果评分

结果评分至少由2名裁判根据评分细则进行客观评分，并记录评

分结果。选手上交的结果经过加密裁判加密后交给评分裁判评分。

（3）违规扣分

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选手竞赛中有下列情形者将予以扣分：

（1）在完成工作任务的过程中，因操作不当导致事故，扣总分

10～15%，情况严重者取消竞赛资格。

（2）因违规操作损坏赛场提供的设备，污染赛场环境等严重不符

合职业规范的行为，视情节扣总分5～10%，情况严重者取消竞赛资

格。

（3）扰乱赛场秩序，干扰裁判员工作，视情节扣总分5～10%，

情况严重者取消竞赛资格。

（4）没有按照竞赛规程和任务书要求，比赛现场工具摆放不整

齐、作业流程混乱、着装不规范、资料归档不完整，视情节扣总分5～

10%。

2.评判方法

（1）采用过程评分的任务，将根据工具、量具、仪器的选择和

使用、操作步骤、操作方法、操作规范性、操作结果等诸方面进行评

分。

（2）采用结果评分的任务，按照要求完成飞行器系统基础调试

与调校、飞行器及其机载设备的编程与调试、系统设备的联调和典型

任务实地综合等任务。

（3）方法规范、统一、标准，保证对所有有选手一致。

二、竞赛安全要求

（一）选手安全防护措施要求

选手安全防护装备如表2所示。

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表2选手安全防护装备

防护项目图示说明

防溅入

眼睛的防护1.

2.带近视镜也必须佩戴

足部的防护防滑、防砸、防穿刺、绝缘

1.用来保护头顶的钢制或类似原料制的

安全帽浅圆顶帽子，防止冲击物伤害头部

2.比赛全程选手必须佩带安全帽

1.必须是长裤

工作服2.防护服必须紧身不松垮，达到三紧要求

3.操作机床时不允许戴手套

口罩防疫防控

大赛时，裁判员对违反安全与健康条例、违反操作规程的选

手和现象将提出警告并进行纠正。不听警告，不进行纠正的参赛

选手会受到不允许进入竞赛现场、罚去安全分、停止加工、取消

竞赛资格等不同程度的惩罚。选手防护装备佩带要求如表3所示。

表3选手防护装备佩带要求

时段要求备注

牛仔裤配紧身

操作时

上衣也可

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拿取毛坯、手工牛仔裤配紧身

去毛刺时上衣也可

编程时

（二）公共安全防护（见表4）

公共安全防护用品如表4所示。

表4公共安全用品防护

公共防护品图示说明

无人机电池公共