無人機(jī)教學(xué)方案

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無人機(jī)教學(xué)方案 一、培訓(xùn)需求分析： 國(guó)內(nèi)無人機(jī)近幾年來發(fā)展比較快，而除軍事用途外，由于無人機(jī)成本相對(duì)較低、無人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)、生存能力強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性能好、使用方便等的優(yōu)勢(shì)，使得無人機(jī)在航空拍照、地質(zhì)測(cè)量、高壓輸電線路巡視、油田管路檢查、高速公路管理、森林防火巡查、毒氣勘察、緝毒和應(yīng)急救援、救護(hù)等民用領(lǐng)域應(yīng)用前景極為廣闊。 因此技術(shù)先進(jìn)、性能各異、用途廣泛的各種新型無人機(jī)種不斷出現(xiàn)。我國(guó)的無人機(jī)發(fā)展速度極快，相關(guān)需求急劇增加，很多生產(chǎn)和裝備使用無人機(jī)單位的操控人才十分緊缺，而國(guó)內(nèi)能夠系統(tǒng)培養(yǎng)無人機(jī)操控員的機(jī)構(gòu)非常稀少。據(jù)初步估算，我國(guó)2018年需要的無人機(jī)操作維護(hù)人員可達(dá)20萬。 二、培訓(xùn)的目標(biāo) 1、通過理論教學(xué)、地面站控制、遙控器使用、通訊設(shè)備的維護(hù)和使用、電池的維護(hù)與使用、機(jī)體的組裝等課程培養(yǎng)初級(jí)的無人機(jī)飛手。 2、通過任務(wù)飛行、航空攝影、航空測(cè)量、農(nóng)業(yè)植保機(jī)操作、彈射器架設(shè)及使用、后期軟件教學(xué)等方面培養(yǎng)初級(jí)的項(xiàng)目實(shí)操人才。 3、通過帶領(lǐng)學(xué)員親自參與項(xiàng)目實(shí)操，強(qiáng)化后期處理能力，提升學(xué)員藝術(shù)修養(yǎng)，了解無人機(jī)項(xiàng)目操作全過程等方面培養(yǎng)專業(yè)的項(xiàng)目管理人才。 三、培訓(xùn)內(nèi)容 1、初級(jí)飛手培訓(xùn)教程 （有基礎(chǔ)） 序號(hào) 培訓(xùn)內(nèi)容 天數(shù) 1 理論教學(xué) 無人機(jī)飛行手冊(cè) 0.5 無人機(jī)概述 0.5 飛行原理與性能 0.5 空域和機(jī)場(chǎng) 0.5 民用航空法規(guī)術(shù)語 0.5 2 地面站控制 地面控制箱功能與使用 0.5 地面站軟件操作 1 地圖制作 1 3 遙控器 遙控器功能與使用 0.5 模擬飛行 2.5 4 通訊設(shè)備 數(shù)傳電臺(tái)使用 0.5 天線使用與維護(hù) 0.5 5 電池及充電器 電池維護(hù)與使用 0.5 充電器使用 0.5 6 機(jī)體及組裝 飛行原理 0.5 機(jī)體組成與組裝 1 養(yǎng)護(hù)與維修 0.5 7 調(diào)試以及遙控試飛 飛行前調(diào)試 1 遙控飛行 2 飛行參數(shù)設(shè)定 0.5 8 實(shí)操飛行 3.5 合計(jì) 20 注：無基礎(chǔ)的需要在實(shí)操飛行方面多培訓(xùn)10天，合計(jì)30天。 2、初級(jí)的項(xiàng)目實(shí)操培訓(xùn)教程（在初級(jí)飛手培訓(xùn)教程的基礎(chǔ)上增設(shè)如下內(nèi)容） 序號(hào) 培訓(xùn)內(nèi)容 天數(shù) 9 任務(wù)飛行 任務(wù)航點(diǎn)規(guī)劃 0.5 任務(wù)航線設(shè)計(jì) 1 任務(wù)飛行注意事項(xiàng) 0.5 10 航拍教學(xué) 相機(jī)曝光參數(shù)設(shè)定 1 實(shí)際拍攝 1 航空攝影拍攝 1 Photoshop 3 premiere 3 11 航空測(cè)量 航測(cè)理論教學(xué) 1 航測(cè)數(shù)據(jù)處理 0.5 航測(cè)軟件應(yīng)用（photomod等） 3 12 彈射器架設(shè)及使用 0.25 13 降落傘折放 0.25 合計(jì) 16 3、專業(yè)的項(xiàng)目管理人才 主要對(duì)電力架線、電力巡線、搶險(xiǎn)救災(zāi)的、農(nóng)業(yè)植保，航測(cè)、航拍等實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行跟蹤實(shí)操（至少經(jīng)歷5個(gè)實(shí)操項(xiàng)目），進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)員的實(shí)際操作能力及項(xiàng)目成本控制能力。深入了解各種機(jī)型的性能和使用方向，充分掌控項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)過程中人員和機(jī)型的調(diào)配。預(yù)計(jì)需要1個(gè)月的時(shí)間。 4、教員培訓(xùn) 序號(hào) 培訓(xùn)內(nèi)容 天數(shù) 1 理論教學(xué) 無人機(jī)飛行手冊(cè) 0.5 無人機(jī)概述 0.5 飛行原理與性能 0.5 空域和機(jī)場(chǎng) 0.5 民用航空法規(guī)術(shù)語 0.5 2 實(shí)操飛行 10 合計(jì) 12.5 三、培訓(xùn)對(duì)象 1、根據(jù)培訓(xùn)內(nèi)容及計(jì)劃，主要的培訓(xùn)對(duì)象為在校大學(xué)生或者希望投身于無人機(jī)事業(yè)的年輕人。 2、對(duì)有無人機(jī)應(yīng)用需求的企業(yè)，但沒有駕駛證的員工進(jìn)行統(tǒng)一的企業(yè)培訓(xùn)。 四、培訓(xùn)方法 1、理論教學(xué)方面主要是通過講授、演示、實(shí)際動(dòng)手操作、項(xiàng)目分析等方式對(duì)學(xué)員進(jìn)行系統(tǒng)教學(xué)。 2、實(shí)際飛行方面主要通過1個(gè)教員帶3個(gè)學(xué)員的方式對(duì)學(xué)員進(jìn)行訓(xùn)練，為了保證訓(xùn)練質(zhì)量。每位學(xué)員飛行時(shí)間控制在5分鐘。 五、注意事項(xiàng) 無人機(jī)在使用過程中一定要注意在起飛前反復(fù)檢查各項(xiàng)準(zhǔn)備工作是否到位，比如緊固件是否牢固，螺旋槳有無損壞，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否順暢等一系列因素。 飛行前，檢查遙控器電壓，是否處于發(fā)射信號(hào)狀態(tài)，地面站電壓是否支持飛行，飛機(jī)是否處于接收信號(hào)狀態(tài)。打開遙控器前，要注意，天線一定要處于有利飛行位置，功能開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，油門位置要受到最低。然后設(shè)置遙控器通道，設(shè)置好后選擇正確的模型類型，檢查發(fā)射端發(fā)射制式，還有失控保護(hù)。 在確認(rèn)飛行空域是否安全，起飛前確認(rèn)圍觀群眾在飛手身后，多旋翼距離飛手5米以上安全距離后，用地面站確定飛機(jī)各項(xiàng)系數(shù)是否正常GPS星數(shù)達(dá)到起飛要求后再解鎖起飛，若起飛后飛機(jī)有明顯的晃動(dòng)，則在地面站上調(diào)整飛機(jī)的電機(jī)平衡性和震動(dòng)系數(shù)。 放松心態(tài)，冷靜，打舵量要柔和，盡量慢一點(diǎn)操作，循序漸進(jìn)，給自己留有反應(yīng)的時(shí)間。 六、基礎(chǔ)知識(shí)與練習(xí) 油門舵（THR)：控制飛機(jī)升降 副翼舵(AIL)：控制飛機(jī)左右運(yùn)動(dòng) 升降舵(ELE)：控制飛機(jī)前進(jìn)后退 方向舵(RUD)：控制飛機(jī)旋轉(zhuǎn) 解鎖方式：內(nèi)八或外八 6.1起飛與降落練習(xí) 　　起飛與降落是飛行過程中首要的操作，雖然簡(jiǎn)單但也不能忽視其重要性。首先來看看起飛過程（這里就省略接通電源操作）。遠(yuǎn)離無人機(jī)，解鎖飛控，緩慢推動(dòng)油門等待無人機(jī)起飛，這就是起飛的操作步驟，其中推動(dòng)油門一定要緩慢，即使已經(jīng)推動(dòng)一點(diǎn)距離，電機(jī)還沒有啟動(dòng)也要慢慢來。這樣可以防止由于油門過大而無法控制飛行器。在無人機(jī)起飛后，不能保持油門不變，而是無人機(jī)到達(dá)一定高度，一般離地面約1m后開始降低油門，并不停的調(diào)整油門大小，使無人機(jī)在一定高度內(nèi)徘徊。這是因?yàn)橛袝r(shí)油門稍大無人機(jī)上升，有時(shí)稍小無人機(jī)下降，必須將油門控制才可以讓無人機(jī)保證飛行的高度。 　　降落時(shí)，同樣需要注意操作順序；降低油門；是飛行器緩慢的接近地面；離地面約5-10cm處稍稍推動(dòng)油門，降低下降速度；然后再次降低油門直至無人機(jī)觸地（觸底后不得推動(dòng)油門）；油門降到最低，鎖定飛控。相對(duì)于起飛來說，降落是一個(gè)更為復(fù)雜的過程，需要反復(fù)練習(xí)。在起飛和降落的操作中還需要注意保證無人機(jī)的穩(wěn)定，飛行器的擺動(dòng)幅度不可過大，否則降落和起飛時(shí)，有打壞螺旋槳的可能。 6.2升降練習(xí) 　　簡(jiǎn)單的升降練習(xí)不僅可以鍛煉對(duì)油門的控制，還可以讓初學(xué)者學(xué)會(huì)穩(wěn)定飛行器的飛行。在練習(xí)時(shí)注意場(chǎng)地有足夠的高度，最好在戶外進(jìn)行操作。 　?。?）上升練習(xí) 　　上升過程是無人機(jī)螺旋槳轉(zhuǎn)速增加，無人機(jī)上升過程。這個(gè)主要的操作桿是油門操作桿（美國(guó)手左側(cè)搖桿的前后操作桿為油門操作，日本手右側(cè)操作桿的前后為油門操作）。練習(xí)上升操作時(shí)，假定已經(jīng)起飛緩緩?fù)苿?dòng)油門，此時(shí)無人機(jī)會(huì)慢慢上升，油門推動(dòng)越多（不要把油門推動(dòng)到最高或接近最高），上升速度越大。 　　在達(dá)到一定高度時(shí)或者上升速度達(dá)到自己可操控限度時(shí)停止推動(dòng)油門，這時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)無人機(jī)依然在上升。若想停止上升，必須降低油門（同時(shí)注意，不要降低得太猛，保持勻速即可）直至無人機(jī)停止上升。然而這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)無人機(jī)開始下降，這時(shí)有需要推動(dòng)油門讓無人機(jī)保持高度，反復(fù)操作后飛行器即可穩(wěn)定。 　　（2）下降練習(xí) 　　下降過程同時(shí)上升正好相反。下降時(shí)，螺旋槳的轉(zhuǎn)速會(huì)降低，無人機(jī)會(huì)因?yàn)槿狈ι﹂_始降低高度。在開始練習(xí)下降操作前，確保無人機(jī)已經(jīng)達(dá)到了足夠的高度，在飛行器已經(jīng)穩(wěn)定選停時(shí)，開始緩慢的下拉油門。注意，不能將油門拉得太低。在飛行器有較為明顯的下降時(shí)，停止下拉油門搖桿。這時(shí)飛行器還會(huì)繼續(xù)下降。同時(shí)，注意不要讓飛行器過于接近地面，在到達(dá)一定高度時(shí)開始推動(dòng)油門迫使飛行器下降速度減慢，直至飛行器停止下降。這時(shí)會(huì)出現(xiàn)上升操作類似的情況，無人機(jī)開始上升，這時(shí)又要降低油門，保持現(xiàn)有高度，經(jīng)過反復(fù)幾次操作后飛行器保持穩(wěn)定。 　　在這個(gè)過程中如果下降的高度太多，或者快要接近地面，但是無人機(jī)無法停止下降，需要加快推動(dòng)油門速度（操控者要自行考量應(yīng)該要多快）。但是注意查看飛行器姿態(tài)，若過于偏斜，則不可加速推動(dòng)油門，否則有危險(xiǎn)。 在這里可以看出無人機(jī)的下降不同于上升過程。因?yàn)樯仙龝r(shí)需要螺旋槳的轉(zhuǎn)速提供升力，而且在戶外，一般沒有上升的限制，而下降則不同，螺旋槳提供的升力成了輔助用力，下降過程主要靠重力作用在下降。所以對(duì)于下降來說更加難操作，需要多加練習(xí)才有可能很好的掌握。 七、考試內(nèi)容 定點(diǎn)起飛，三百六十度自旋，水平八字，定點(diǎn)降落。 1.起飛，必須湊個(gè)停機(jī)坪垂直起落，懸停高度2~5米，懸停時(shí)間2秒以上 要求：必須從半徑1米的圓圈中心起飛，垂直上升，直到起落架到達(dá)指定高度位置，懸停時(shí)間兩秒以上。 2. 三百六十度自旋，順時(shí)針或者逆時(shí)針勻速的繞機(jī)體中軸線旋轉(zhuǎn)一周，時(shí)間控制在5秒以上，同時(shí)高度不應(yīng)有變化。練習(xí)方法：多練習(xí)八位懸停，防止錯(cuò)舵，自旋的時(shí)候盡量慢一點(diǎn)給自己留有反應(yīng)時(shí)間，雖然考試不限順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，但是兩種自旋都要熟練，對(duì)考試的第二項(xiàng)水平八字有著很大的幫助。 3. 水平八字，從懸停位置直接進(jìn)入水平八字航線，切入航線方向不限，動(dòng)作完成后轉(zhuǎn)成對(duì)位懸停準(zhǔn)備降落。練習(xí)方法：與三百六十度自旋有著不可分割的關(guān)聯(lián)，是在完成三百六十度自旋后的更高層次的操作，先練習(xí)畫正方形，能夠精準(zhǔn)的找好四個(gè)切點(diǎn)之后，再畫圓，找好八個(gè)切點(diǎn)，完成動(dòng)作。 4. 降落，使飛機(jī)移動(dòng)至起降區(qū)上空平視高度處懸停兩秒，垂直降落。 注意：在懸停動(dòng)作中，所有停止必須保持最少兩秒的間隔，圓形和線形懸停部分必須以常速進(jìn)行，每一次旋轉(zhuǎn)都要以一個(gè)固定的速率進(jìn)行。 飛行中，飛手或者助手必須要大聲的向考官報(bào)告每個(gè)動(dòng)作的名字，起飛懸停，自旋，水平八字，降落。 八、培訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備 主要在農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行封閉式訓(xùn)練，并提供課室，計(jì)算機(jī)室，訓(xùn)練場(chǎng)地： 1、理論教學(xué)：課室進(jìn)行宣講，并需要講臺(tái)和投影。 2、后期軟件教學(xué)：課室進(jìn)行宣講，并需要學(xué)員上機(jī)實(shí)操，一人一機(jī)。 3、訓(xùn)練場(chǎng)地：戶外訓(xùn)練，在目視平行高度無遮擋物。一隊(duì)訓(xùn)練人員（1教員帶3學(xué)員）需要一個(gè)籃球場(chǎng)的面積（長(zhǎng)30米，寬20米）