多旋翼无人机简介复习课程
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多旋翼无人机教案多旋翼无人机教案一、教学目标1、了解多旋翼无人机的结构及工作原理;2、掌握多旋翼无人机的飞行操作技巧;3、理解多旋翼无人机在各个领域的应用;4、提高学生对科技的兴趣,培养他们的实践能力。
二、教学内容1、多旋翼无人机基础知识1、多旋翼无人机的定义、分类及特点;2、多旋翼无人机的结构组成。
2、多旋翼无人机的工作原理1、电机和电调的工作原理;2、遥控器的操作原理;3、飞行控制系统的组成及工作原理。
3、多旋翼无人机的飞行操作技巧1、起飞和降落的注意事项及操作技巧;2、平飞、转弯、升降等基本飞行技巧;3、紧急情况下的应急处理方法。
4、多旋翼无人机在各个领域的应用1、农业、环保、救援等领域的应用;2、多旋翼无人机在摄影、影视制作等方面的应用。
三、教学方法1、理论讲解:通过PPT、视频等形式向学生讲解多旋翼无人机的基本知识和工作原理;2、实践操作:通过实际操作让学生掌握多旋翼无人机的飞行操作技巧;3、案例分析:通过案例分析让学生了解多旋翼无人机在各个领域的应用;4、互动讨论:让学生分组讨论,分享学习心得和体会。
四、教学步骤1、导入新课,介绍多旋翼无人机的基本知识和特点;2、讲解多旋翼无人机的工作原理,通过实验和演示让学生理解;3、讲解多旋翼无人机的飞行操作技巧,通过实际操作让学生掌握;4、分析多旋翼无人机在各个领域的应用,通过案例让学生了解;5、学生分组讨论,分享学习心得和体会;6、布置作业,让学生进一步巩固所学知识。
五、教学评估1、通过课堂提问和练习来检测学生对多旋翼无人机的基本知识和操作技巧的掌握情况;2、通过作业和实际操作来评估学生对多旋翼无人机的应用能力;3、通过学生分组讨论和分享来评估他们的学习效果。
六、教学资源1、PPT或视频资料:用于讲解多旋翼无人机的基本知识和工作原理;2、实验和演示器材:用于演示多旋翼无人机的工作原理和飞行操作技巧;3、案例和分析资料:用于分析多旋翼无人机在各个领域的应用。
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多旋翼无人机操作教案二0一七春季生便,稳定性高且携带方便。
常见的多旋翼飞行器。
3、四旋翼,六旋翼和八旋翼,被广泛用于影视航拍、安全监控、农业植保、电力巡线等领域(多旋翼无人机)(航拍无人机)(固定翼无人机)课程后记学员对无人机的用途很有兴趣(无人机的组成及构造)2、机架:机架是指多旋翼飞行器的机身架,是整个飞行系统的飞行载体。
一般使用高强度重量轻的材料,例如碳纤维、PA66+30GF等材料。
3、电机是由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。
在整个飞行系统中,起到提供动力的作用。
4、电调全称电子调速器,英文electronic speed controller,简称ESC。
在整个飞行系统中,电调主要提供驱动电机的指令,来控制电机,完成规定的速度和动作等。
5、电池是将化学能转化成电能的装置。
在整个气动力扭矩效应全被抵消。
与传统的直升机相比,四旋翼飞行器的优势:各个旋翼对机身所产生的反扭矩与旋翼的旋转方向相反,因此当电机1和电机3逆时针旋转时,电机2和电机4顺时针旋转,可以平衡旋翼对机身的反扭矩。
3、垂直运动,即升降控制,在图(a)中,两对电机转向相反,可以平衡其对机身的反扭矩,当同时增加四个电机的输出功率,旋翼转速增加使得总的拉力增大,当总拉力足以克服整机的重量时,四旋翼飞行器便离地垂直上升;反之,同时减小四个电机的输出功率,四旋翼飞行器则垂直下降,直至平衡落地,实现了沿z轴的垂直运动。
当外界扰动量为零时,在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时,飞行器便保持悬停状态。
保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。
4、俯仰运动,即前后控制,在图(b)中,电机1的转速上升,电机3的转速下降,电机2、电机4的转速保持不变。
为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变,旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。
由于旋翼1的升力上升,旋翼3的升力下降,产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转(方向如图所示),同理,当电机1的转速下降,电机3的转速上升,机身便绕y轴向另一个方向旋转,实现飞行器的俯仰运动。
无人机,也称无人飞行器,英文Unmannedaerial vehicle(UAV)无人飞行器是一种配置了数据处理系统、传感器、自动控制系统和通讯系统等必要机载设备的飞行器。
无人机技术是一项设计多个技术领域的综合系统,它对通讯技术、传感器技术、人工智能技术、图像处理技术模式识别技术、现代控制理论都有较深的运用和较高的要求。
无人飞行器与它所配套的地面站测控系统、存储、托运、发射、回收、信息处理等维护保障部分一起形成了一套完整的系统,同城无人飞行器系统Unmannedaerial system(UAS)1.1无人机的种类固定翼无人飞行器采用电动或者燃料发动机产生向前拉力或推力,飞行器依靠固定翼的翼形上下边产生的大气动压强差产生的升力维持飞行器的控制。
无人飞艇采用充气囊结构作为飞行器的升力来源,充气囊一般充有比空气目的小的氢气或氦气。
旋翼无人飞行器,其配备有多个朝正上方安装的螺旋桨,由螺旋桨的动力系统产生向下的气流,并对飞行器产生升力。
扑翼无人飞行器是基于仿生学原理,配合活动机翼能否模拟飞鸟的翅膀上下扑动的动作而产生升力和向前的推力。
伞翼无人飞行器采用伞型机翼作为飞行器升力的主要来源。
1.2无人机的分类与管理在中国无人机驾驶航空器体系中,按照无人机的基本起飞重量指标可以分为四个等级1. 微型无人机,空机质量小于等于7千克2. 轻型无人机,空机质量大于7千克,但小于等于116千克,并且全马力飞行中,矫正空速度100公里/小时,升限小鱼3000米3. 小型无人机,空机质量小于等于5700千克,除微型及小型无人机以外的其他无人机4. 大型无人机,空机质量大于5700千克的无人机中国的空域目前归属于军队管理,民用航空领域则由民航总局向军队申请划分空域及航道。
民航总局针对私人飞行器的管理专设“中国航空器拥有者及驾驶员协会AircraftOwners and Pilots Association Of China - AOPA”,中国民航领域对飞行器主要管理分为三个层次等级进行管理。
多旋翼无人机教案第一章:无人机概述1.1 无人机的发展历程1.2 无人机的分类与特点1.3 无人机在各个领域的应用1.4 无人机的发展趋势与前景第二章:多旋翼无人机基本原理2.1 多旋翼无人机的结构与组成2.2 多旋翼无人机的工作原理2.3 飞行控制系统概述2.4 无人机的导航与定位技术第三章:多旋翼无人机的关键技术3.1 无人机动力系统3.2 无人机飞行控制系统3.3 无人机通信与遥控技术3.4 无人机避障与自主飞行技术第四章:多旋翼无人机的飞行控制4.1 飞行控制系统的功能与作用4.2 飞行控制算法简介4.3 飞行控制器的选型与配置4.4 飞行控制系统的调试与优化第五章:多旋翼无人机的飞行试验与评估5.1 飞行试验的目的与意义5.2 飞行试验的准备与实施5.3 飞行数据采集与分析5.4 无人机飞行性能评估指标与方法第六章:多旋翼无人机的设计与制造6.1 无人机设计原则与流程6.2 无人机结构设计6.3 无人机动力系统设计6.4 无人机的制造与组装第七章:多旋翼无人机的应用领域7.1 农业领域7.2 林业领域7.3 航拍与摄影7.4 物流与配送第八章:多旋翼无人机的法规与安全8.1 无人机法律法规概述8.2 无人机飞行permissions and regulations 8.3 无人机飞行安全指南8.4 应对突发事件的措施第九章:多旋翼无人机的维护与保养9.1 无人机日常维护与保养9.2 无人机故障诊断与排除9.3 无人机维修与修理9.4 无人机的使用寿命延长策略第十章:未来多旋翼无人机的发展趋势10.1 无人机技术的发展趋势10.2 无人机产业的发展前景10.3 无人机在领域的应用10.4 无人机在无人机集群中的应用重点和难点解析一、无人机的发展趋势与前景难点解析:理解无人机在未来技术革新中的角色以及其对各行业的影响。
二、多旋翼无人机基本原理难点解析:理解多旋翼无人机如何通过旋翼实现飞行以及其稳定性保障。
什么是管制空域?真高120米以上空域,空中禁区、空中限制区以及周边空域,军用航空超低空飞行空域,以及下列区域上方的空域应当划设为管制空域:1.机场以及周边一定范围的区域;2.国界线、实际控制线、边境线向我方一侧一定范围的区域;3.军事禁区、军事管理区、监管场所等涉密单位以及周边一定范围的区域;4.重要军工设施保护区域、核设施控制区域、易燃易爆等危险品的生产和仓储区域,以及可燃重要物资的大型仓储区域;5.发电厂、变电站、加油(气)站、供水厂、公共交通枢纽、航电枢纽、重大水利设施、港口、高速公路、铁路电气化线路等公共基础设施以及周边一定范围的区域和饮用水水源保护区;6.射电天文台、卫星测控(导航)站、航空无线电导航台、雷达站等需要电磁环境特殊保护的设施以及周边一定范围的区域;7.重要革命纪念地、重要不可移动文物以及周边一定范围的区域;8.国家空中交通管理领导机构规定的其他区域。
隔离飞行和融合飞行隔离飞行,是指无人驾驶航空器与有人驾驶航空器不同时在同一空域内的飞行。
融合飞行,是指无人驾驶航空器与有人驾驶航空器同时在同一空域内的飞行。
哪些情况下,无人驾驶航空器可以与有人驾驶航空器融合飞行?无人驾驶航空器通常应当与有人驾驶航空器隔离飞行。
属于下列情形之一的,经空中交通管理机构批准,可以进行融合飞行:1根据任务或者飞行课目需要,警察、海关、应急管理部门辖有的无人驾驶航空器与本部门、本单位使用的有人驾驶航空1.器在同一空域或者同一机场区域的飞行;2取得适航许可的大型无人驾驶航空器的飞行;3取得适航许可的中型无人驾驶航空器不超过真高300米的飞行:4 小型无人驾驶航空器不超过真高300米的飞行;5 轻轻型无人驾驶航空器在适飞空域上方不超过真高300米的飞行。
操控无人驾驶航空器实施飞行活动,应该遵守哪些行为规范?1 依法取得有关许可证书、证件,并在实施飞行活动时随身携带备查;2 实施飞行活动前做好安全飞行准备,检查无人驾驶航空器状态,并及时更新电子围栏等信息;3 实时掌握无人驾驶航空器飞行动态,实施需经批准的飞行活动应当与空中交通管理机构保持通信联络畅通,服从空中交通管理,飞行结束后及时报告;4 按照国家空中交通管理领导机构的规定保持必要的安全间隔;5 操控微型无人驾驶航空器的,应当保持视距内飞飞行;6 操控小型无人驾驶航空器在适飞空域内飞行的,应当遵守国家空中交通管理领导机构关于限速、通信、导航等方面的规定;7 在夜间或者低能见度气象条件下飞行的,应当开启灯光系统并确保其处于良好工作状态;8 实施超视距飞行的,应当掌握飞行空域内其他航空器的飞行动态,采取避免相撞的措施;9 受到酒精类饮料、麻醉剂或者其他药物影响时,不得操控无人驾驶航空器;10 国家空中交通管理领导机构规定的其他飞行活动行为规范。
飞行器航空器
无人多
旋翼轻于
空气
气球
飞艇
重于
空气
旋翼
固定翼
共轴、纵列、
横列双旋翼
多旋翼
自转旋
翼机
直升机
航天器
卫星
火箭
有人多
旋翼
升力的标准公式Lift=1/2 CyρV²S
结构子系统
机载链
路子系统遥控接收机、机载数传模块及天线、机载图传模块和天线
典型多
旋翼无人机系统链路
分系
统
飞行
器平
台分
系统
飞控子
系统
动力子
系统
机架、脚架、云台
主板控、飞控软件、外接式IMU、
GPS、其他外接传感器
桨、电机、电调、电池、充电器
地面
站分
系统
地面链
路子系
统
遥控子
系统
(操纵)
遥测子
系统
(显示)
遥控发射机杆、开关、键盘、鼠
标等
遥控发射机、地面数传模块和天
线、地面图传模块及天线
飞控地面站界面、图传显示屏、
OSD
飞控内外回路(姿态、位置)均不参与控制飞控内回路稳定姿态,外回路稳定位置,人来影响修正位置飞控内回路稳定姿态,人来影响姿态以改变位置军用:舵面遥控民用:纯手动模式
军用:姿态遥控
民用:姿态或曾稳模式
军用:人工修正
民用:GPS 模式
飞控内回路稳定姿态,外回路根据航点设置控制位置
军用:自主
民用:航线飞行
注意线的顺序
thanks。
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多旋翼无人机操作教案二0一七春季生(多旋翼无人机)(航拍无人机)(固定翼无人机)学员对无人机的用途很有兴趣(无人机的组成及构造)2、机架:机架是指多旋翼飞行器的机身架.是整个飞行系统的飞行载体。
一般使用高强度重量轻的材料.例如碳纤维、PA66+30GF等材料。
3、电机是由电动机主体和驱动器组成.是一种气动力扭矩效应全被抵消。
与传统的直升机相比.四旋翼飞行器的优势:各个旋翼对机身所产生的反扭矩与旋翼的旋转方向相反.因此当电机1和电机3逆时针旋转时.电机2和电机4顺时针旋转.可以平衡旋翼对机身的反扭矩。
3、垂直运动.即升降控制.在图(a)中.两对电机转向相反.可以平衡其对机身的反扭矩.当同时增加四个电机的输出功率.旋翼转速增加使得总的拉力增大.当总拉力足以克服整机的重量时.四旋翼飞行器便离地垂直上升;反之.同时减小四个电机的输出功率.四旋翼飞行器则垂直下降.直至平衡落地.实现了沿z轴的垂直运动。
当外界扰动量为零时.在旋翼产生的升力等于飞行器的自重时.飞行器便保持悬停状态。
保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键。
4、俯仰运动.即前后控制.在图(b)中.电机1的转速上升.电机3的转速下降.电机2、电机4的转速保持不变。
为了不因为旋翼转速的改变引起四旋翼飞行器整体扭矩及总拉力改变.旋翼1与旋翼3转速该变量的大小应相等。
由于旋翼1的升力上升.旋翼3的升力下降.产生的不平衡力矩使机身绕y轴旋转(方向如图所示).同理.当电机1的转速下降.电机3的转速上升.机身便绕y轴向另一个方向旋转.实现飞行器的俯仰运动。
最新版本为RealFlight Generation7。
、Reflex XTR 是老牌的德国模拟软件机的模拟练习.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部飞行录像。
4、AEROFLY是一款德国的模拟软件.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。
多旋翼无人机教案一、教学目标1. 了解多旋翼无人机的定义、分类和应用领域。
2. 掌握多旋翼无人机的基本组成和原理。
3. 学会多旋翼无人机的基本操作和飞行技巧。
4. 培养学生的创新意识和团队合作能力。
二、教学内容1. 多旋翼无人机的定义和分类2. 多旋翼无人机的基本组成3. 多旋翼无人机的原理和飞行原理4. 多旋翼无人机的操作方法和飞行技巧5. 多旋翼无人机的应用领域三、教学方法1. 讲授法:讲解多旋翼无人机的定义、分类、基本组成、原理、操作方法和应用领域。
2. 演示法:展示多旋翼无人机的实际飞行和操作过程。
3. 实践法:学生分组进行多旋翼无人机的实际操作和飞行练习。
4. 小组讨论法:学生分组讨论多旋翼无人机的创新应用和团队合作。
四、教学准备1. 教室内安装多媒体设备,用于展示图片和视频。
2. 准备多旋翼无人机模型或实物,用于演示和操作练习。
3. 准备相关教学资料和教材,用于学生学习和参考。
五、教学过程1. 导入:通过展示多旋翼无人机的实际飞行视频,引发学生的好奇心和兴趣。
2. 讲解:讲解多旋翼无人机的定义、分类、基本组成、原理、操作方法和应用领域。
3. 演示:展示多旋翼无人机的实际飞行和操作过程,让学生直观地了解其工作原理和操作方法。
4. 实践:学生分组进行多旋翼无人机的实际操作和飞行练习,巩固所学知识和技巧。
5. 讨论:学生分组讨论多旋翼无人机的创新应用和团队合作,激发学生的创新思维和团队合作能力。
6. 总结:对本次教学内容进行总结,强调多旋翼无人机的重要性和应用前景。
7. 作业:布置相关作业,让学生进一步巩固所学知识和技能。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问的方式检查学生对多旋翼无人机基本知识的掌握。
2. 操作练习:观察学生在实际操作多旋翼无人机时的表现,评估其操作技能。
3. 小组讨论报告:评估学生在小组讨论中的参与程度以及提出的创新应用方案。
4. 作业完成情况:检查学生作业的完成质量,评估其对课堂内容的理解和应用能力。
多旋翼无人机的组成1.光流定位系统光流(optic flow),从本质上说,就是我们在三维空间中视觉感应可以感觉到的运动模式,即光线的流动。
例如,当我们坐在车上的时候往窗外观看,可以看到外面的物体,树木,房屋不断的后退运动,这种运动模式是物体表面在一个视角下由视觉感应器(人眼或者摄像头等)感应到的物体与背景之间的相对位移。
光流系统不但可以提供物体相对的位移速度,还可以提供一定的角度信息。
而相对位移的速度信息可以通过积分获得相对位置信息2. 全球卫星导航系统GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制并组建的卫星系统,可以利用导航卫星进行目标的测距和测速,具备在全球任何位置进行实时的三维导航定位的能力,是目前应用最广泛的精密导航定位系统北斗系统是中国为了实现区域及全球卫星导航定位系统的自主权与主导地位而建设的一套卫星定位系统,用于航空航天、交通运输、资源勘探、安防监管等导航定位服务。
北斗系统采用5颗静止同步轨道卫星和30颗非同步轨道卫星组成,是中国独立自主研制建设的新一代卫星导航系统。
GLONASS是俄罗斯在前苏联时期建立的卫星定位系统,但由于缺乏资金维护,目前系统的可用卫星从最初的24颗卫星减少到2015年的17颗可用在轨卫星,导致系统的可用性和定位精度逐步的下降。
欧盟的伽利略导航卫星系统是由欧洲自主、独立的民用全球卫星导航系统,不过目前为止该系统还只是计划方案,计划总共包含27颗工作卫星,3颗为候补卫星,此外还包含2个地面控制中心,但由于该计划由欧盟共同经营,同时与内部私企合营,各部分利益难以平衡,计划实施则一再推迟,目前还无法独立使用。
3.高度计由于全球定位系统GNSS的缺陷,它的高度信息极为不准确,通常偏差达几十米甚至更大,无人机系统的高度测量需要额外的设备来辅助测量。
常用的高度传感器主要包含超声波传感器和气压高度传感器,此外还有激光高度计和微波雷达高度计等。
气压高度计的原理是地球上测量的大气压力在一定方位内是与相对海拔高度呈现对应关系的。