中航恒拓無人機應用技術實訓室建設方案_技術_技術

中航恒拓成立于2014年7月，是中航無人機旗下一家專注于教育無人機解決方案及服務的專業(yè)提供商，針對中小學的無人機創(chuàng)客空間規(guī)劃建設、無人機創(chuàng)客教育培訓、職業(yè)院校無人機實訓方案建設、無人機應用技術專業(yè)搭建、無人機產(chǎn)教融合實訓基地建設等提供一站式解決方案。中航恒拓以教育實訓解決方案及無人機飛行控制器系統(tǒng)的研發(fā)作為發(fā)展的核心，公司擁有一支技術水平一流的研發(fā)團隊，投入大量資金用于技術研發(fā)和實訓室培訓，隨著公司的不斷發(fā)展，公司的技術人才逐步增加，技術水平進一步提高，不斷向更高層次邁進。
無人機應用技術實訓室項目概況

建設具有自身特色的無人機創(chuàng)新實訓室，以此為依托促進學校的人工智能基礎教育發(fā)展和鍛煉學生的思維能力，以及對人工智能有一定的初始和學習。教師可以依托實訓室的硬件以及技術環(huán)境進行課程設計和科學理論的普及，進一步促進學校科技智能教育的發(fā)展和相關學科課程的升華，促進學校教學能力的提升，為學校的教學發(fā)展增添一抹科技亮色。

無人機應用技術實訓室建設目標

本實訓室方案根據(jù)職業(yè)院校的特點，結合本公司產(chǎn)品情況進行設計，實訓室設施不僅可以滿足學生從簡單的無人機原理、拆裝練習、飛行模擬訓練，還可以滿足電路設計、單片機編程、無人機技術實訓實踐，亦可滿足課題研究等相關課程教學與開發(fā)的需求，做到資源充分利用。

學生通過無人機創(chuàng)新實訓室和實驗教師的指導，從無人機入門到最后的飛行能手、維護組裝能手、編程能手，實現(xiàn)學生動手實踐能力、開發(fā)能力和就業(yè)能力的提升。當前無人機相關人才缺口很大，實訓室系統(tǒng)的培養(yǎng)定向人才，為市場輸出高水平的人才。

近年來機器人競賽數(shù)量、種類越來越多，其中無人機相關競賽也越來越受廣大各大院校的歡迎，實訓室的建設可以完善無人機競賽人員培訓和選拔體系。無人機競賽是一項科技含量高，對理論知識和實踐操作要求均較高的科技項目。在設計和制造過程中，需要將多學科的理論知識與工程實踐緊密地結合起來，在鍛煉學生工程實踐能力的同時可以進一步鞏固專業(yè)知識的掌握，能夠培養(yǎng)學生刻苦鉆研、持之以恒的科學精神、磨練學生的意志品質(zhì)、增強團隊協(xié)作精神、提高學生的綜合能力；通過參加無人機競賽可以完成手動操控飛行、抓取目標物、穿越障礙區(qū)、自動任務飛行等相當復雜的任務。對學生的實踐創(chuàng)新能力是一種鍛煉，也是一次檢驗的機會。

無人機應用技術實訓室建設預期成果

1）建設具有全國特色的無人機標準創(chuàng)新實訓室；

2）建立全國先進的無人機應用型人才培養(yǎng)體系；

3）推動無人機專業(yè)和無人機產(chǎn)教融合基地建設；

4）參加各類競賽并爭取優(yōu)異成績。

無人機應用技術實訓室建設內(nèi)容

第一階段：

1）安全指引：引導學生，掌握基本飛行常識，如何操作安全飛行，明確禁飛與飛行器登記等政策，在飛行空間困難區(qū)域里如何操作等指引；

2）課程講解：以課程學習為主，首先了解飛行原理，飛行控制器基本原理，各個飛行部件如何連接，機械結構的作用，以及操控原理講解；

3）模塊組裝：了解各類模塊形態(tài)，使用專用工具將各個機械部件組裝，學習電子元器件的組合，掌握各部件的用途與安裝方式；

4）調(diào)試檢修：調(diào)試無人機參數(shù)，在動態(tài)和靜態(tài)兩種狀態(tài)下進行調(diào)參，校準所有傳感器，通用問題的解決，檢修維護電氣元件，更換機械部件；

5）飛行操作：獨立完成飛行模擬，熟練掌握遙控器手感，模擬飛行記錄達到規(guī)定時間可進行實際飛行訓練，實際飛行訓練將從小型開始逐漸升級到大型，從室內(nèi)到室外。

第二階段：

學生需要具備參加地區(qū)或全國性質(zhì)的相關競賽能力，隨著創(chuàng)客概念的深入人心及國家政策的大力引導，地區(qū)、全國性質(zhì)的青少年創(chuàng)客類競賽蓬勃發(fā)展，此實訓室的另一功能則作為相關競賽的實訓基地，供參賽隊訓練使用。實驗室授課老師在第二階段應結合如中國工程機器人大賽職業(yè)院校組等比賽規(guī)則進行進行模擬競賽訓練，有具體參加的比賽，則進行針對性訓練。此類競賽一般分為操作環(huán)節(jié)和發(fā)散創(chuàng)意環(huán)節(jié)，操作環(huán)節(jié)主要考驗參賽者的手動操控能力，勤加練習即可；發(fā)散創(chuàng)意環(huán)節(jié)主要體現(xiàn)在參賽作品的算法程序，應由設備廠家配合完成。

第三階段：

學生需要具備一定開發(fā)能力，老師和學生經(jīng)歷過以上兩個階段后，對現(xiàn)有的設備和相關比賽規(guī)則都有了深刻的認識，便會衍生出多種以實際應用為背景的創(chuàng)意，指導老師可根據(jù)實際情況，組建以學生為主體，老師把控大方向的課題研究小組。實驗室在完成上述目標后，即達到穩(wěn)定運行狀態(tài)（學生更迭穩(wěn)定化，參賽訓練常態(tài)化，課題研究規(guī)范化）。

無人機應用技術實訓室課程規(guī)劃與教學目標

課程規(guī)劃：

無人機技術課程、無人機組裝與焊接課程、無人機編程技術課程、無人機飛行課程、無人機航拍課程等；

教學目標：

培養(yǎng)掌握無人機基本知識、基本原理、低空無人機飛行技術、和編程技術；熟練掌握無人機的安裝、調(diào)試、操控、維護維修技能；通過航拍設備、地面站系統(tǒng)等掌握航拍、巡查以及其他方面等應用技能。通過學習無人機的編程技術，使學生可以深入了解到無人機的自動控制技術和無人機的內(nèi)部工作原理，通過對無人機的編程學習可以訓練學生科學而高效的思維方式，提高邏輯思維能力、規(guī)劃能力，提高學生分析問題和解決問題的能力。

無人機應用技術實訓室區(qū)域及功能

1）無人機展覽區(qū)

無人機展覽區(qū)包含展臺和展柜，可以進行無人機展覽、參觀等活動。

2）無人機裝配區(qū)

無人機裝配區(qū)提供所有的零部件和組裝工具，學生在此區(qū)域可以進行無人機的拆裝練習，通過平時的拆裝練習讓學生熟悉無人機結構與原理，了解相關組成部件。

3）無人機模擬飛行和調(diào)試區(qū)

此區(qū)域配備多臺電腦設備并安裝無人機模擬飛行軟件和地面站調(diào)試軟件，在新手入門階段，學生通過該系統(tǒng)可模擬真實無人機飛行，練習對無人機遙控控制的基本操作和飛行技巧，通過長期練習形成對無人機操控的條件反射、肌肉反應和應急反應，減少真實無人機的炸機和人身傷害。

通過地面站調(diào)試軟件，將裝配好的無人機進行參數(shù)設置和校準，對無人機進行初步的調(diào)試。

4）無人機檢修區(qū)

此區(qū)域配備有無人機檢測設備，當無人機出現(xiàn)故障無法正常工作時，學生借助相關測試儀器，快速判斷出故障位置并進行響應修理。

5）無人機飛行區(qū)

此區(qū)域建設有室內(nèi)飛行安全網(wǎng)等保護裝置，飛行區(qū)是為了讓學生在室內(nèi)練習飛行器操作與控制，無人機操控相關活動都必須在專用場地中進行，確保學生的安全，學生可以通過前期在電腦上模擬飛行，而后在無人機飛行專用場地內(nèi)飛行訓練。