《无人机构造与制作》课程标准（高职）.docx

无人机构造与制作课程标准一、课程说明课程名称无人机构造与制作标准简称无人机制造适用专业应用电子 技术修读学期第四制订时间2018 年 8 月课程代码1343330课程学时64+22课程学分4+1课程类型B课程性质必修课程类别专业核心 课程先修课程无人机概论、机械基础、单片机原理及应用后续课程无人机装调实训、无人机飞行训练、无人机操控对应职业资格证或内容AOPA合作开发企业无执笔人合作者无亥人修定日期2019年8月二、课程定位本课程是应用电子技术专业无人机应用技术方向的核心课程、专业必修课程。先修课程是 无人机概论、电子技术基础、单片机原理及应用、机械基础等课程，后续课程无人机装调实训、 无人机飞行训练、无人机操控。本课程通过工程式任务驱动方式，采取一体化教学方法，培养学 生从事无人机生产、调试、维护的能力、具备上岗的基本综合专业能力以及可持续开展的社会 能力。三、设计思路本课程是应用电子技术专业无人机应用技术方向的核心课程，是一门实践性强的理论结合 实践的课程，要求学生学习本课程之前掌握电子技术、单片机理论知识，且有一定的动手能力即 理论联系实践解决实际问题的能力。本课程重点讲解了无人机构造中电机、电路板、气动原理、 飞控软件等所涉及技术知识体系，比拟全面地介绍了四轴无人机的基本概念、结构、软硬件平台 系统组成、关键技术以及主要应用领域与开展；描述了定位、姿态、视频传感器技术、无人机技 术组成和原理及应用；ARM智能控制器的结构编程等基本知识及应用。本课程的学习按照工学 结合的学习模式，以任务为载体，贯彻“做、学、教”的一体化工程教学模式的指导思想，运用 工程教学法编制教学工程，使学生“一教就懂，一学就会，一做就成”，符合高职学生的知识 水平、能力水平以及职业岗位的需求，充分运用互联网+教育364（2）实践操作占总成绩40%o独立完成为A,在他人指导下完成为Bo（3）期末成绩为理论考试成绩。考试方式为考查。试卷中含超纲题目分值不低于3分， 不高于10分。七、教材及相关资源教材采用清华大学出版社出版的，由冯新宇、范红刚、辛亮主编四旋翼无人飞行器设 计。在网络中开设网络课程及 MOOC,校企合作共同开发的“做中学”网络平台。八、任课教师要求任课教师应为本科及以上学历，教授过机械基础、机械制造、电子技术基础等课程，有 3年以上教学经验，职业等级证书为无线电调试工三级或钳工三级，或指导过学生获得以上 技能竞赛并获三等奖以上奖项。有无人机企业工作经历的优先考虑。九、教学实训场所无人机实训室，设备应该包括计算机，多媒体教学设备，综合工作台，机械装配工具， 网络资源。十、其它说明本课程是理论结合实践的课程，特别是实践性强，需要教师和学生互动，实践教学课时较 长，所以将在课余开辟第二课堂，鼓励学生自购工具，系部提供实训场所，组织学生在课余时 间完成实践作业。373附件1:授课计划审批表系部：机电工程系专业应用电子技术课程无人机构造与制作班级培养目标：通过学习掌握无人机的基本构造，懂得无人机姿态、定高、定位传感器应用，学会控制电 路设计及飞控软件编程，为无人机制造、生产、调试及维护等行业培养所需的高素质技能 型人才。考核方式考核形式13考查 口考试口纯理论 口纯实践 囱理论+实践学时/工程总学时理论学时比例实践学时比例计划学时643250%3250%本课程实际学时在上列方框中打J教材：四旋翼无人飞行器设计2017年1月出版 冯新宇、范红刚、辛亮主编，清华大学出版社 参考书：多旋翼无人机技术2017年8月出版 符长青等主编，清华大学出版社教研室主任审核意见：签名：年月日系（部）主任审核意见：签名：（公章）年月日教师姓名：'学年'学期374授课计划表周次学时授课内容目的要求作业教具备注12课程内容介绍、无人机技术开展概述1 .了解无人机构造与制作课程内容与考 核方式；2 .四旋翼飞行器开展历史。多媒体，黑板、PPT12四旋翼飞行器的研究现状、主要应用1.了解四旋翼无人机的现状及各行业中 应用。作业：无人机发 展技术多媒体，黑板、PPT22四旋翼飞行器的结构1 .掌握四旋翼飞行器组成；2 .掌握四旋翼飞行器各局部的构造。多媒体，黑板、PPT22四旋翼飞行器的运动控制方法1 .了解气动基本概念，掌握飞行姿态与升 力关系：2 .了解四旋翼飞行器的运动控制方法。多媒体，黑板、PPT32四旋翼飞行器飞控局部的工作原理1 .掌握四旋翼飞行器中旋翼局部的工作 原理；2 .掌握飞控传感器的类型；3 .掌握飞行电路的工作原理。多媒体，黑板、PPT32四旋翼飞行器传感器的工作原理了解飞行姿态的测量、加速度传感器工 作陀螺仪传感器、磁力计传感器工作原 理及角度测量方法。多媒体，黑板、PPT37542姿态解算方法了解互补滤波算法、卡尔曼滤波算法、 DMP姿态数据获取方法。多媒体，黑板、PPT42PID控制算法掌握PID工作原理，并学会四轴飞行器 PID控制器的设计。作业：L无人机基本工 作原理2.无人机传感器 的类型多媒体，黑板、PPT52无人机总体设计方案掌握无人机遥控器电路基本框架、飞行 器主控电路基本框架。多媒体，黑板、PPT52飞行器主控电路最小系统设计学会使用飞行器主控电路最小系统设计 基本原理、硬件电路设计。多媒体，黑板、PPT62无人机通信协议的基本内容了解SPI、I2C、USART总线协议内容和应 用方法。多媒体，黑板、PPT62姿态传感器模块原理作用掌握姿态传感器模块基本原理及硬件电 路设计。传感器模块，多媒体、 电烙铁、数字万用表 等组装工具、PPT72无线通信模块的工作原理掌握无线通信模块基本原理及硬件电路 设计。多媒体，黑板、PPT72定高模块的工作原理1 .了解定高模块的类型；2 .掌握定高模块的类型如超声波定高模 块、气压计定高模块的工作原理及应用。传感器模块，多媒体、 电烙铁、数字万用表 等组装工具、PPT37682电机及驱动模块的工作原理掌握电机及驱动模块基本原理及硬件电 路设计。多媒体、电烙铁、数 字万用表等组装工具、PPT82遥控器模块设计的流程和方法掌握遥控器模块的基本原理及硬件电路 设计。多媒体，黑板、PPT92电源模块选择依据学会电源模块选择方法及依据。作业：1.无人机姿态传 感器的工作原理 2.无人机电机驱 动原理3.无人机通信技 术简述多媒体，黑板、PPT92四轴飞行器的组装了解无人机的电机、浆、电池、机型的 相互关系，完成四轴飞行器的组装。教学用无人机散件、 电烙铁、数字万用表 等组装工具102四轴飞行器的调试1 . 了解飞行控制软件的类型；2 .学会软件下载、安装。教学用无人机散件、 电烙铁、数字万用表 等组装工具102四轴飞行器的组装起飞与降落掌握简单的飞行操作技能。教学用无人机、电烙 铁、数字万用表等组 装工具112飞控软件的基本知识1 .了解刚体的空间角位置描述；2 .了解用欧拉角描述定点转动刚体的角位 置；3 .掌握控制与滤波算法。多媒体，黑板、PPT377112主控程序初始化设置及说明了解SPI、I1C的I/O 口、定时器初始化、 电子调速器初始化实现方法。多媒体，PPT,电脑， 教学用无人机122姿态传感器软件设计掌握软件设计基本思路代码实现及解 析，姿态软件的设计。多媒体，黑板、PPT、 电脑122学会气压计软件设计掌握软件设计基本思路代码实现及解 析，气压计软件设计，自主高度控制的 实现。多媒体，黑板、PPT、 电脑132学会遥控器软件设计掌握遥控器软件设计基本思路，无线模 块、摇杆代码实现及解析。多媒体，黑板、PPT、 电脑132学会摄像头软件设计了解摄像头软件设计基本思路，学会摄 像头的数据读取及摄像头的数据处理。作业：1 .无人机飞控软 件的作用。2 .主控程序初始 化设置方法。多媒体，黑板、PPT、 电脑142上位机设计之一了解上位机设计，掌握帧头检测模块、 3D模型路径模块。电脑、飞控软件上位 机142上位机设计之二了解3D模型属性设置模块、陀螺仪3D 数据显示模块应用。电脑、飞控软件上位 机152飞行测试安排1 .掌握无人机机械结构安排；2 .掌握无人机飞控软件调试。作业：表达飞行 安排的步骤？电脑、教学用无人机378152飞行测试试飞掌握一定的飞行技巧，完成飞行测试。电脑、教学用无人机162复习162考试379应用电子技术（无人机）专业无人机装调指导书机电工程系电子教研室二。一九年八月380一、实训目的382二、仪器设备工具材料382三、主要内容382四、实训步骤383五、实训总结392六、评分标准392381一、实训目的L 了解无人机的类型，掌握多旋翼无人机、无人直升机定义、分类的特点和系统组成；2 .学会无人直升机的组装；3 .学会无人直升机的飞行系统调试。二、仪器设备工具材料1 .无人直升机散件套件1套；2 .电烙铁1把，数字万用表1只，螺丝刀工套，5号电池6节，焊锡假设干。三、主要内容一般来说，无人机有飞行器机架、飞行控制系统、推进系统、遥控器、遥控信号接收器和 云台相机等6大构成局部。1 .飞行器机架飞行器机架(Flying Platform)的大小，取决于桨翼的尺寸及电机(马达/马达)的体积： 桨翼愈长，马达愈大，机架大小便会随之而增加。机架一般采用轻物料制造为主，以减轻无人机 的负载量(Payload) o.飞行控制系统飞行控制系统(Flight Control System)简称飞控，一般会内置控制器、陀螺仪、加速度 计和气压计等传感器。无人机便是依靠这些传感器来稳定机体，再配合GPS及气压计数据， 便可把无人机锁定在指定的位置及高度。2 .推进系统无人机的推动系统(Propulsion System)主要由桨翼和马达所组成。当桨翼旋转时，便 可以产生反作用力来带动机体飞行。系统内设有电调控制器(日ectronic Speed Control),用 于调节马达的转速。3 .遥控器这是指Remote Controller或Ground Station,透过远程控制技术来操控无人机的飞行动 作。4 .遥控信号接收器主要作用是让飞行器接收由遥控器发出的遥控指令信号。382 信息化，在网络中开设网络课程及MOOC,校企合作共同开发的“做中学”网络平台工程驱动 式与是课程+工程师讲解+互动答疑模式，时间长全部采用工程化实操方式，使学生真正掌握其 基本设计、编程、工艺、操作等关键技能，为学习后续课程及从事无人机行业打下良好基础。四、课程培养目标.专业能力（1） 了解各种无人机的基本构造，了解无人机技术的开展技术，具有分析无人机结构 的能力；（2）掌握电池供电式无人机的功能及其传感器技术，掌握无人机飞控电路的构成、类 型和实现方式。（3 了解电池式无人机的应用范围和特点。（4）具备配置不同传感器实现不同功能飞行特点的能力；了解无人机飞控软件的下载、安 装、编程、调试的能力。1 .方法能力 通过该门课程的学习，掌握无人机技术开展的先进技术，关注无人机设计、调试、 功能上的进展，思考实际应用，解决实际问题的能力，培养终生学习的能力；（2）具备参阅其它电子书籍的能力，具备较强的信息搜索能力；（3）良好的工作协调能力；（4）提高学习兴趣，掌握举一反三的学习方法。2 .社会能力（1）通过课程学习培养学生的信息意识和能力，提高专业实践能力；培养学生的信息 意识和信息素养（2）具有较强的事业心和责任感，具有良好的心理素质和身体素质。具有理论联系实 际的良好学风，具有发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论联系实际的能力。（3）通过学习养成积极思考问题、自主学习和解决问题的习惯和能力；具备团队协作 能力，吃苦耐劳、老实守信的优秀品质。（4）通过学习学会收集、分析、整理参考资料的技能，培养对新技术信息的掌握能力；（5）爱岗敬业的职业态度与职业责任心，创新、创业、开拓能力。五、课程内容、要求及教学设计（1）标准教学周为16周，课时为64节，每周2次课4课时。其中1周用于复习和考 试。其中理论课时安排为32课时，实践课时（含复习、习题课）为30课时，考试2课时;（2）实践工程包括：四轴飞行器PCB绘制，各种传感器与电路组装，软件编程365四、实训步骤（-）认识配件1.认识无人直升机的配件及了解配件表序号产品名称数量序号产品名称数量1飞机平衡杆1套11支撑管+固定件2套2主旋翼叶片（上）2片12垂直方向翼+固定件1套3主旋翼叶片（下）2片13水平平衡翼+固定件1套4上风叶夹1套14尾风叶1片5连接扣2个15机头固定件1对6包注头1个16机头罩1个7主轴+下齿轮1个17充电线1条8外轴套1个18遥控器1个9机身侧铝板4片19螺丝刀1支10侧板支撑件4个20螺丝假设干21主机架套件包括：空心轴、下夹头、主机架、前电机、后电机、上齿轮、传动 轮、接收板电池、起落架、尾管、尾电机、尾电机座2.了解装配及配件图片（二）安装步骤.将主马达按马达线上的颜色区别分别放入主机架的马达座上。383（红蓝线马达放在前马达座里，黑白线马达放在后面）或者卡死注意马达和齿轮的咬合程度要紧密，这样才不安装要点：两个马达功率一样转动的方向不同，一个顺时针，一个逆时针，传送出来的是一个通过下齿轮和实心轴带动上层螺旋桨与平衡杆局部，另一个通过上齿轮和空心轴带动下层螺 旋桨局部。（当前后马达互换了，螺旋桨的上下层也要互换，这是因为转动的方向不同，螺旋 桨本身有特定的角度，要随着马达方向而定，否那么转出来的风力不会同意往下面压，二是往上面吹, 直升机自然飞不起来）1 .将带实心轴的下齿轮从上齿轮下面插进去，并把空心套管从上齿轮的空心轴上面往下套， 限定上面包注头。384下齿轮与实心轴也是事先装好，因为这个装上去要紧密，不能打滑。经常装上时把下齿轮 逼爆，未来方便起见，事先装上。安装要点：带空心轴的上齿轮和带实心轴的下齿轮转动的方向是相反的，其实必有摩擦，因为 零件较小，么有方法利用轴承减少摩擦力，可以在两者之间加点润滑油，换小车换摩托剩下的都 可以，没有也影响不大，不能加多别影响其它零件2 .先装左右上铝片，只有一个螺丝拧紧就可以，接着套上限位件，然后在装左右下铝片按照开关孔与充电孔分开装上，拧上这四个位置的螺丝便可，其他位置留着接下来。安装 好后如下图。3853864、装上支撑管、平衡翼、方向翼和尾翼分别找到图片中的这些配件，装在飞机尾部。提问：为什么飞机会前进后退？尾翼正反插在尾电机上面的角度是否相同？如果这些修饰件 去掉的话，直升机是否能够顺利起飞，是否能够正常飞行？5 .装上包注头、平衡杆、上夹头分别找到图片中的这些配件，按以上步骤组装按照线所连接的地方对准后安装起来再把装好的套在上夹头下盖上387最后装上平衡杆，注意平衡杆当的插销是最长的那个带有一点小螺纹的光杆不能能错,在扣上连接扣两个，完成后如下图。上下两个扣位是在同一垂直线上螺旋桨不用拧太紧，让螺旋桨松松的能自由活动注意：螺旋桨不用拧太紧，让螺旋桨松松的能自由活动安装要点：为什么螺旋桨固定的螺丝不能拧太紧？原因是松松的能自由活动，螺旋桨才388能在旋转的时候有离心力，如果拧太紧了，它不能自由活动，重心就偏离，反而使飞机重心不 一，飞不起来。6 .装上下夹头及下螺旋桨注意找到下螺旋桨的方向，必需与图片相同，装好后如下图。装好后如下图7,将第5步和第6步结合起来，再扣上机头罩这一步是整个飞机最重要的一个环节，关系到飞机是否能正常飞行，螺丝位对准卡位, 拧紧不能有一点的打滑，按住下齿轮平衡杆是无法转动的，这完成了。389这是第一层方向这是第二层方向方向不能搞错，否那么飞不起来，仔细了解一下每一层转动的方向与螺旋桨的方向的关系。安装 要点：螺旋桨正常转动的方向及旋转出来的风力示意图，假如把螺旋桨调过来装，飞机是否能正常飞行？不能的话，假如再把前后电机调转过来是否可以？请自己动手分析风力结 构，和风向如何；仔细听听在遥控器控制下各种声音的区别。假如把螺旋桨反过来装反面朝上， 那将会如何，再把上下调过来，接着把飞机整个反过来螺旋桨在下面，飞机在上面，能否飞行？8 .遥控器的说明390说明：（1） A、B、C三个档位，是三种不同的频率，支持三个一起玩不受干扰，平时个人玩随 便哪个频率都是一样。（选频率，先让飞机和遥控器都处于关闭状态，选中其中一个频率，然后 翻开遥控器开关，再翻开飞机开关，接着把遥控器左边遥控杆从最下往最上打，停留一秒，再从 最上往最下打，如此大一圈，飞机就对上您选中的频率了）（2）指示灯，刚翻开飞机的时候灯是一闪一闪，对好频后飞机是常亮的。（3）遥控器开关，当飞机不玩时要把开关关闭（4）动力遥控杆，这个没有回弹力，它是比例油门，当它推多少就是动力多少的意思。（5）方向遥控杆，向上向下就是飞机前进和后退，向左飞机顺时针转，向右飞机逆时 针转。（6）微调，当飞机顺时针转，它可以逆时针转动一小下，慢慢调至飞机不打转；相反 那么反之。（三）调试1 .悬停将飞机控制停在空中的一个点上，相对静止点。2 .定点降落在指定的地点降落。降落起点3913 .完成空中任务飞行穿过障碍，比方穿过某个孔。从打孔进入，穿过大孔，再穿小孔，再穿过大孔。大孔4 .限时综合任务限定的时间内完成指定的综合任务。限时定点起飞，过大孔，过小孔，带花篮，再过小孔, 过大孔，定点降落。（限时定点起飞，过大孔，过小孔，带花篮，再过小孔，过大孔，定点降落）五、实训总结六、评分标准序号工程分值得分1结构了解L直升机无人机构成共10分2组装完成无人直升机的安装共50分3调试能够正常完成要求的飞行 共20分3出勤情况旷课3次内，每次扣5分.旷课3次以 上，实训不合格。4实训总结根据实训工程完成实训总结20分合计392(-)课程整体设计序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时1无人机技术发 展概述1 .课程介绍；2 .了解四旋翼飞行器开展历史；3 .了解四旋翼飞行器的研究现状；4 .了解四旋翼飞行器的主要应用。掌握无人机技术的开展现 状，应用方向。1 .通过阅读参考资 料加深所学知识；2 .通过网络平台学 习无人机开展概况 和应用情况。1 .培养学生认真、仔 细的工作态度及对 待工作和学习一丝 不苟、精益求精的精 神；2 .培养学生团队协 作能力，吃苦耐劳的 优秀品质。42四旋翼飞行器 的控制原理1 .掌握四旋翼飞行器的结构；2 .了解四旋翼飞行器的运动控制 方法；3 .掌握四旋翼飞行器各局部的工 作原理；4 .了解姿态解算方法；5 . 了解P1D控制算法。1.掌握飞行姿态与升力关 系，了解飞行姿态的测量、 加速度传感器工作陀螺仪传 感器、磁力计传感器工作原 理及角度测量方法；2、了解互补滤波算法、卡尔 曼滤波算法、DMP姿态数据获 取方法；3.掌握P1D工作原理，并学 会四轴飞行器P1D控制器的 设计。1 .对其它无人机的 结构及工作原理有 所了解；2 .具有对所学姿态 传感器灵活应用的 能力；3 .了解PID在其它领 域的应用情况；4 .通过网络平台学 习无人机开展概况 和应用情况。1 .培养学生认真、仔 细的工作态度及对 待工作和学习一丝 不苟、精益求精的精 神；2 .培养学生团队协 作能力，吃苦耐劳的 优秀品质；3 .培养学生兢兢业 业、刻苦钻研的工匠 精神。12366序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时3无人机的硬件 设计1 .掌握无人机总体设计方案；2 .学会飞行器主控电路最小系统 设计；3 .了解无人机通信协议的基本内 容；4 .掌握姿态传感器模块原理作用；5 .掌握无线通信模块的工作原理；6 .掌握定高模块的工作原理；7 .掌握电机及驱动模块的工作原 理；8 .掌握遥控器模块设计的流程和 方法；9 .掌握电源模块选择依据；10 .完成四轴飞行器的组装。1 . 了解 SPK I2C、USART 总 线协议内容和应用方法；2 .掌握无人机遥控器电路基 本框架、飞行器主控电路基 本框架；3 .学会使用飞行器主控电路 最小系统设计基本原理、硬 件电路设计；4 .姿态传感器模块基本原理 及硬件电路设计；5 .掌握无线通信模块基本原 理及硬件电路设计；6 .掌握定高模块的类型如超 声波定高模块、气压计定高 模块的工作原理及应用；7 .掌握电机及驱动模块基本 原理及硬件电路设计8.掌握 遥控器模块的基本原理及硬 件电路设计；9 .学会电源模块选择方法及 依据；10 . 了解无人机的电机、浆、 电池、机型的相互关系，完 成四轴飞行器的组装。1 .通过阅读参考资 料加深所学知识；2 .通过网络平台学 习无人机开展概况 和应用情况；3 .能够通过各种资 讯，了解其它类似无 人机的结构及原理， 独立组装无人机；4 .具备举一反三的 学习能力。1 .培养学生认真、仔 细的工作态度及对 待工作和学习一丝 不苟、精益求精的工 匠精神精神；2 .培养学生团队协 作能力，吃苦耐劳的 优秀品质。24367序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时4无人机的软件 设计1 . 了解飞控软件的基本知识；2 .掌握主控程序初始化设置及说 明；3 .学会姿态传感器软件设计；4 .学会气压计软件设计；5 .学会遥控器软件设计；6 .学会摄像头软件设计；7 .了解上位机设计。1 .刚体的空间角位置描述；2 .用欧拉角描述定点转动刚 体的角位置；3 .控制与滤波算法；4.SPI、11C 的 I/O 口、定时 器初始化、电子调速器初始 化实现；5 .掌握软件设计基本思路代 码实现及解析，姿态、气压 计软件设计，自主高度控制 的实现；6 .掌握遥控器软件设计基本 思路，无线模块、摇杆代码 实现及解析；7 . 了解摄像头软件设计基本 思路，学会摄像头的数据读 取及摄像头的数据处理；8 .了解上位机设计，掌握帧 头检测模块、3D模型路径模 块、3D模型属性设置模块、 陀螺仪3D数据显示模块应 用。1 .通过阅读参考资 料加深所学知识；2 .通过网络平台学 习无人机软件类型 和编程方式；3 .具备举一反三的 学习能力。1 .培养学生认真、仔 细的工作态度及对 待工作和学习一丝 不苟、精益求精的工 匠精神精神；2 .培养学生团队协 作能力，吃苦耐劳的 优秀品质。16368序号学习情境知识目标专业能力方法能力社会能力学时5调试1 .掌握无人机机械结构安装、调试 方法；2 .掌握无人机飞控软件的使用、调 试方法。1 .学会对无人机机械结构、安 装的调试，使装配误差满足 无人机飞行要求；2 .学会通过软件的改写、编 程，实现无人机的飞控模式 的改变；3 .学会通过调试，将无人机飞 行状态安排至最优状态，续 航时间长，操控准确。1 .通过阅读参考资 料加深所学知识；2 .通过网络平台学 习无人机调试内容 与步骤；3 .能够通过各种资 讯，了解其它类似无 人机的结构及原理；4 .具备举一反三的 学习能力。1 .培养学生认真、仔 细的工作态度及对 待工作和学习一丝 不苟、精益求精的工 匠精神精神；2 .培养学生团队协 作能力，吃苦耐劳的 优秀品质。46复习7考试合计讲授32学时、实践28学时、复习与习题课2学时，考试2学时，共64学时369（二）课程学习单元内容与要求学习单元情境设计单元名称无人机技术开展概述学时4学习要求了解四旋翼飞行器开展历史、研究现状及行业应用任务分解任务1课程内容介绍任务2四旋翼飞行器开展历史任务3四旋翼飞行器的研究现状任务4四旋翼飞行器的主要应用学习单元情境设计单元名称四旋翼飞行器的控制原理学时12学习要求1. 掌握四旋翼飞行器的结构；2. 了解四旋翼飞行器的运动控制方法；3. 掌握四旋翼飞行器各局部的工作原理；4. 了解姿态解算方法；5. 了解PID控制算法。任务分解任务1四旋翼飞行器的结构任务2四旋翼飞行器的运动控制方法任务3四旋翼飞行器各局部的工作原理任务4姿态解算方法任务5PID控制算法370学习单元情境设计单元名称无人机的硬件设计学时24学习要求掌握无人机总体设计方案、学会飞行器主控电路最小系统设计、了解无人机 无线通信的原理，掌握姿态、定高等传感器模块的工作原理及应用，掌握电 机驱开工作原理，掌握遥控器原理，独立完成无人机组装工作。任务分解任务1无人机总体设计方案任务2飞行器主控电路最小系统设计任务3无人机通信协议的基本内容任务4姿态传感器模块原理作用任务5无线通信模块的工作原理任务6定高模块的工作原理任务7电机及驱动模块的工作原理任务8遥控器模块设计的流程和方法任务9电源模块选择依据任务10四轴飞行器的组装学习单元情境设计单元名称无人机的软件设计学时16学习要求了解无人机飞控软件的基本知识，掌握程序初始化设置方法，学会飞控软件 的数据与应用。了解无人机上位机的设计。任务分解任务1匕控软件的基本知识任务2主控程序初始化设置任务3姿态传感器软件设计任务4学会气压计软件设计任务5遥控器软件设计任务6摄像头软件设计任务7上位机设计371学习单元情境设计单元名称调试学时4学习要求掌握无人机机械结构安装、调试方法、掌握无人机飞控软件的使用、调试方 法。任务分解任务1无人机机械结构安排任务2无人机飞控软件调试任务3飞行测试学习单元情境设计单元名称无人机装调实训学时22学习要求掌握无人机构造，熟悉各局部基本原理，能够熟练安装飞控板，电机及其它 部件，能够安装飞控软件并实现教学无人机的正常飞行。任务分解任务1无人机各局部工作原理任务2无人机各局部的焊接、组装任务3无人机飞控软件的安装与调试任务4飞行测试与安排任务5撰写实训报告六、课程考核与评价本课程考核分为平时成绩、实践成绩和期末成绩三个局部，分别占总评成绩的30%、40%、30%o列表如下：总评成绩平时成绩实践成绩期末成绩出勤平时作业100%10%20%40%30%小计30%40%30%（1）平时成绩包括：出勤、平时作业、实践操作出勤占总成绩10%.迟到、早退一次扣1分，缺勤一次扣5分0正常请假不扣分平时作业占总成绩20%,共计10次，每次10分计算。作业成绩等级分a、B、C、D四类。独立完成、书写工整，结论正确为A；独立完成、书 写工整，结论有少量错误为B；书写笔记难以识别，结论有较多错误为C；作业不完整为Do372