無人機(jī)操控技術(shù) 教案 教學(xué)設(shè)計(jì) 6.3 無人機(jī)外場(chǎng)飛行水平8字訓(xùn)練VIP

《無人機(jī)操控技術(shù)》教學(xué)設(shè)計(jì)課題6.3無人機(jī)外場(chǎng)飛行水平8字訓(xùn)練授課時(shí)間6課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.理解水平8字飛行的操控邏輯（協(xié)調(diào)俯仰、橫滾與偏航的復(fù)合操作）。2.掌握無人機(jī)在水平面內(nèi)連續(xù)轉(zhuǎn)彎的動(dòng)力學(xué)原理。能力目標(biāo)：1.能流暢完成標(biāo)準(zhǔn)水平8字航線，保持高度，穩(wěn)定速度。2.提升對(duì)無人機(jī)姿態(tài)的預(yù)判能力，避免轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)“掉高”或“飄移”。素養(yǎng)目標(biāo)：1.強(qiáng)化飛行安全意識(shí)，遵守低空飛行法規(guī)。2.培養(yǎng)耐心與專注力，通過反復(fù)練習(xí)優(yōu)化操控精度和穩(wěn)定性。重點(diǎn)勻速通過8字雙環(huán)，直線段加速、轉(zhuǎn)彎段減速。難點(diǎn)轉(zhuǎn)彎時(shí)按照軌跡勻速飛行。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)過程一、飛行準(zhǔn)備階段（80分鐘）飛行準(zhǔn)備（1）場(chǎng)地準(zhǔn)備①選擇晴朗、少風(fēng)的日間；②選擇開闊、平坦的地面；③繪制懸停練習(xí)所需的訓(xùn)練場(chǎng)地；④檢查環(huán)境是否安全。（2）軟件準(zhǔn)備無人機(jī)模擬器（如鳳凰模擬器）用于前期虛擬訓(xùn)練。（3）硬件準(zhǔn)備檢查無人機(jī)外觀、緊固件、連接線、電量、信號(hào)等。二、理實(shí)互聯(lián)階段（160分鐘）新知學(xué)習(xí)【新知學(xué)習(xí)一】水平8字飛行的概念水平八字飛行是指無人機(jī)在一定范圍內(nèi)升空，保持定高穩(wěn)定懸停，按照?qǐng)D形“8”進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)的飛行動(dòng)作。這種飛行方式需要飛行員協(xié)調(diào)控制無人機(jī)的飛行角度和速度，以達(dá)到精準(zhǔn)的飛行效果。在水平八字飛行過程中，飛行員需要注意無人機(jī)與周圍環(huán)境的安全距離和高度，以避免不必要的飛行事故。無人機(jī)水平8字標(biāo)準(zhǔn)是無人機(jī)飛行中非常重要的技術(shù)要求之一。它涵蓋了無人機(jī)的穩(wěn)定性、控制性、適航性等關(guān)鍵要素。無人機(jī)水平8字標(biāo)準(zhǔn)符合以下幾點(diǎn)：1.飛行平穩(wěn)。無人機(jī)在進(jìn)行水平8字飛行時(shí),要能夠保持平穩(wěn)的飛行姿態(tài),避免出現(xiàn)抖動(dòng)、晃動(dòng)等不穩(wěn)定情況。2.角度準(zhǔn)確。水平8字飛行過程中,無人機(jī)應(yīng)能夠準(zhǔn)確控制飛行角度,保持穩(wěn)定的水平面,不偏離預(yù)定路徑。3.速度勻速。無人機(jī)進(jìn)行水平8字飛行時(shí),需要保持勻速的飛行速度,以確保飛行軌跡的連續(xù)性與平穩(wěn)性?！拘轮獙W(xué)習(xí)二】水平8字飛行技巧1.姿態(tài)控制：無人機(jī)在水平8字飛行中需要協(xié)調(diào)控制三軸姿態(tài)，保證無人機(jī)在飛行中姿態(tài)平衡，避免出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)的情況?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)飛行器的俯仰角、橫滾角和航向角等，來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的準(zhǔn)確飛行。2.速度控制：無人機(jī)在水平8字飛行中需要協(xié)調(diào)控制飛行速度，以保持圖形“8”的連續(xù)?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)遙控器的俯仰桿、橫滾桿、偏航桿和油門桿等，來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的速度控制。3.方向控制：無人機(jī)在水平8字飛行中需要協(xié)調(diào)控制飛行方向，以保持圖形“8”的軌跡?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)遙控器的俯仰桿、橫滾桿、偏航桿和油門桿等，來實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)向和方向控制。四旋翼無人機(jī)系統(tǒng)組成分為飛行器機(jī)架、飛行控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和輔助設(shè)備系統(tǒng)等部分?！拘轮獙W(xué)習(xí)三】理解8字飛行航線將無人機(jī)對(duì)尾懸停于A點(diǎn)。航線無人機(jī)姿態(tài)A點(diǎn)→B點(diǎn)右對(duì)側(cè)B點(diǎn)→C點(diǎn)對(duì)頭C點(diǎn)→D點(diǎn)左對(duì)側(cè)D點(diǎn)→A點(diǎn)對(duì)尾A點(diǎn)→E點(diǎn)左對(duì)側(cè)E點(diǎn)→F點(diǎn)對(duì)頭F點(diǎn)→G點(diǎn)右對(duì)側(cè)G點(diǎn)→A點(diǎn)對(duì)尾任務(wù)實(shí)施采取先分段再連貫的方式，嘗試水平8字飛行，逐步接近航線飛行。（1）A點(diǎn)→B點(diǎn)航線訓(xùn)練①將無人機(jī)放置在平坦開闊的起飛點(diǎn)，即A點(diǎn)，調(diào)整好姿態(tài)，機(jī)頭向前，同時(shí)使搖桿向內(nèi)、向下打桿，待槳葉穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)后，緩慢向上推動(dòng)油門桿，使無人機(jī)上升至2米左右的高度懸停穩(wěn)定。②控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第一邊。從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，就是對(duì)尾旋轉(zhuǎn)至右對(duì)側(cè)的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)前進(jìn)同時(shí)向右調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向右90°，到達(dá)B點(diǎn)，懸停1秒。（要保持向右打偏航桿的同時(shí)，通過推拉俯仰桿，將前進(jìn)速度穩(wěn)定下來，若軌跡不夠圓潤，應(yīng)改變偏航桿的桿量，打橫滾桿進(jìn)行修正。若向內(nèi)偏離，應(yīng)打左橫滾將無人機(jī)向外拉，如圖6-3-2所示；若向外偏離，打右橫滾將無人機(jī)往里拉，如圖6-3-3所示。）圖6-7方向舵過大偏移軌跡（向內(nèi)偏離）圖6-8方向舵過小偏移軌跡（向外偏離）（2）B點(diǎn)→C點(diǎn)航線訓(xùn)練控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第二邊。從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中，就是右對(duì)側(cè)旋轉(zhuǎn)至對(duì)頭的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)前進(jìn)同時(shí)向右調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向前并到達(dá)C點(diǎn)，懸停1秒。（3）C點(diǎn)→D點(diǎn)航線訓(xùn)練控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第三邊。從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中，就是對(duì)頭旋轉(zhuǎn)至左對(duì)側(cè)的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)前進(jìn)同時(shí)向右調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向左90°并到達(dá)D點(diǎn)，懸停1秒。（4）D點(diǎn)→A點(diǎn)航線訓(xùn)練控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第四邊。從D點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，就是左對(duì)側(cè)旋轉(zhuǎn)至對(duì)尾的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)向前同時(shí)向右調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向前并回到起始點(diǎn)，完成水平八字動(dòng)作右圓部分，懸停1秒。（5）A點(diǎn)→E點(diǎn)航線訓(xùn)練調(diào)整并穩(wěn)定飛機(jī)姿態(tài)，控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第五邊（左圓部分）。從A點(diǎn)到E點(diǎn)的過程中，就是對(duì)尾旋轉(zhuǎn)至左對(duì)側(cè)的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)前進(jìn)同時(shí)向左調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向左90°，到達(dá)E點(diǎn)，懸停1秒。（要保持向左打偏航桿的同時(shí)，通過推拉俯仰桿，將前進(jìn)速度穩(wěn)定下來，若軌跡不夠圓潤，應(yīng)改變偏航桿的桿量，打橫滾桿進(jìn)行修正；若向內(nèi)偏離，應(yīng)打右橫滾將無人機(jī)向外拉；若向外偏離，打左橫滾將無人機(jī)往里拉。）（6）E點(diǎn)→F點(diǎn)航線訓(xùn)練控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第六邊。從E點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，就是左對(duì)側(cè)旋轉(zhuǎn)至對(duì)頭的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)前進(jìn)同時(shí)向左調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向前并到達(dá)F點(diǎn)，懸停1秒。（7）F點(diǎn)→G點(diǎn)航線訓(xùn)練控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第七邊。從F點(diǎn)到G點(diǎn)的過程中，就是對(duì)頭旋轉(zhuǎn)至右對(duì)側(cè)的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)前進(jìn)同時(shí)向左調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向右90°并到達(dá)G點(diǎn)，懸停1秒。（8）G點(diǎn)→A點(diǎn)航線訓(xùn)練①控制無人機(jī)開始進(jìn)入八字第八邊。從G點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中，就是右對(duì)側(cè)旋轉(zhuǎn)至對(duì)尾的過程。向上輕緩地推動(dòng)俯仰桿，使飛機(jī)勻速緩慢向前走，控制無人機(jī)向前同時(shí)向左調(diào)整偏航桿，直至機(jī)頭向前并再次回到起始點(diǎn)，完成水平八字動(dòng)作。②調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)，準(zhǔn)備降落。無人機(jī)水平8字飛行操作過程應(yīng)注意以下事項(xiàng)：①無人機(jī)起飛和降落柔和平穩(wěn)。②飛行過程中飛行高度在目視高度，無掉高無飄高。④無人機(jī)航線準(zhǔn)確，在各個(gè)航點(diǎn)間飛行時(shí)要畫出弧度，不得按直線飛行。⑤無人機(jī)航線飛行時(shí)前進(jìn)速度均勻，飛機(jī)打方向舵旋轉(zhuǎn)速度均勻。⑥無人機(jī)在各航點(diǎn)間飛行時(shí)發(fā)生側(cè)滑及時(shí)通過打副翼糾正。⑦飛機(jī)過程