無人機控制技術(shù)UAVControlTechniques課程基本信息課程編號：04021163課程總學(xué)時：32實驗學(xué)時：6學(xué)時課程性質(zhì)：選修課程屬性:專業(yè)深化類開設(shè)學(xué)期：第7學(xué)期適用專業(yè)：農(nóng)裝對先修的要求：學(xué)習(xí)本課程應(yīng)具備物理、機械基礎(chǔ)知識，先修課程：大學(xué)物理、機械設(shè)計、機械原理對后續(xù)的支撐：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、畢業(yè)設(shè)計一、課程的教學(xué)理念、性質(zhì)、目標和任務(wù)《無人機控制技術(shù)》是機械工程類專業(yè)的擴展課程，同時也是一門新興的課程。通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生對目前無人機領(lǐng)域有初步的了解，了解無人機技術(shù)相關(guān)基礎(chǔ)知識及其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展前景。本課程以無人機的基本組成、飛行原理、飛行訓(xùn)練及無人機任務(wù)裝備應(yīng)用操控，幫助學(xué)生了解無人機操控相關(guān)問題，幫助學(xué)生掌握無人機結(jié)構(gòu)，掌握無人機的工作原理，使學(xué)生進一步達到掌握模擬飛行和實際飛行等知識的運用和技能訓(xùn)練。該課程的培養(yǎng)目標是讓學(xué)生對無人機的工作原理，無人機的簡單操控飛行以及無人機的應(yīng)用有一個全面的了解，幫助學(xué)生提升在無人機技術(shù)方面的知識素養(yǎng)和專業(yè)技能，同時拓寬學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生深入學(xué)習(xí)、獲取新知識的能力。通過本課程的理論與實驗的學(xué)習(xí)，能夠熟練掌握無人機零部件的選購及組裝、飛行操控及維護等技能。學(xué)生在通過本課程的學(xué)習(xí)考試合格后，能夠自己組裝簡易的無人機、完成線管調(diào)試，并進行基礎(chǔ)飛行操控工作。二、課程教學(xué)的基本要求1.理論知識方面：了解無人機的原理和構(gòu)造知識，掌握無人機的安裝與調(diào)試知識，掌握無人機模擬器的安裝設(shè)置知識，熟悉航空氣象對無人機飛行的影響及飛行安全知識。2.實驗技能方面：掌握無人機內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，能夠識別固定翼無人機各組成部件，能夠說出各部分的功用；分析無人機飛行原理，分析固定翼無人機的升力和阻力產(chǎn)生的原因、增升措施和減阻措施。掌握模擬軟件的使用方法，掌握多旋翼無人機模擬飛行的方法和步驟，能夠依照正確的方案和步驟進行多旋翼無人機的模擬飛行訓(xùn)練。三、課程的教學(xué)設(shè)計1.教學(xué)設(shè)計說明該課程主要介紹無人機基本組成、無人機飛行原理、航空氣象及飛行安全監(jiān)管、無人機模擬飛行、無人機實訓(xùn)飛行、無人機任務(wù)設(shè)備及應(yīng)用操控，總學(xué)時32，其中，理論學(xué)時26學(xué)時，實驗學(xué)時6學(xué)時。課堂教學(xué)嚴格按教學(xué)大綱要求執(zhí)行教學(xué)內(nèi)容和進度，教學(xué)內(nèi)容清楚，概念準確，重點突出。對待學(xué)生循序漸進，循循善誘。能夠利用多媒體現(xiàn)代化教學(xué)手段開展教學(xué)活動提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)活動中善于運用啟發(fā)式教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生的積極性，同時注重學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。教學(xué)能夠做到課前有教案，課后有作業(yè)，每章有作業(yè)有批改；同時兩周開展一次討論，線上和線下教學(xué)資源能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)用。2.課程目標及對畢業(yè)要求的支撐序號課程目標畢業(yè)要求1目標1：使學(xué)生能夠應(yīng)用工程基礎(chǔ)與專業(yè)的基本原理，通過科學(xué)的方法研究分析農(nóng)業(yè)裝備相關(guān)的工程問題。12目標2：使學(xué)生具備無人機飛行項目方案制定等基本設(shè)計能力。23目標3：通過課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備對無人機操控項目進行初步飛行氣象環(huán)境評估、提出初步飛行任務(wù)及路線規(guī)劃。34四、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配（26學(xué)時）緒論認識無人機學(xué)時數(shù)：21.1無人機起源和發(fā)展1.2無人機發(fā)展的熱點問題第一章無人機結(jié)構(gòu)學(xué)時數(shù)：4第一節(jié)認識多旋翼無人機

1學(xué)時教學(xué)目標：掌握多旋翼無人機的結(jié)構(gòu)組成；掌握多旋翼無人機各部件的功用。教學(xué)重點和難點：重點：多旋翼無人機的結(jié)構(gòu)組成；難點：多旋翼無人機各部件的功用。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握多旋翼無人機各部分組成部件，掌握各部件的功用。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。認識固定翼無人機

1學(xué)時教學(xué)目標：掌握固定翼人機的結(jié)構(gòu)組成；掌握固定翼無人機各部件的功用。教學(xué)重點和難點：重點：固定翼無人機的結(jié)構(gòu)組成；難點：固定翼無人機各部件的功用。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握固定翼無人機各部分組成部件，掌握各部件的功用。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第三節(jié)認識無人直升機

2學(xué)時教學(xué)目標：掌握直升機的結(jié)構(gòu)組成；掌握直升機各部件的功用。教學(xué)重點和難點：重點：直升機的結(jié)構(gòu)組成；難點：直升機各部件的功用。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握多旋翼無人機各部分組成部件，掌握各部件的功用。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第二章無人機飛行原理認知學(xué)時數(shù)：4第一節(jié)認識多旋翼無人機飛行原理

2學(xué)時教學(xué)目標：多旋翼無人機飛行原理，X形四旋翼無人機飛行原理教學(xué)重點和難點：重點：多旋翼無人機飛行原理，難點：X形四旋翼無人機飛行原理主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解十字形四旋翼無人機飛行原理，理解X形四旋翼無人機飛行原理。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第二節(jié)認識無人直升機飛行原理

2學(xué)時教學(xué)目標：旋翼升力的產(chǎn)生原理，旋翼槳運動的基本原理，單旋翼無人機操縱方式教學(xué)重點和難點：重點：旋翼升力的產(chǎn)生原理，旋翼槳運動的基本原理，單旋翼無人機操縱方式主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解旋翼升力的產(chǎn)生原理，理解旋翼槳運動的基本原理，掌握單旋翼無人機操縱方式。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第三章航空氣象與安全監(jiān)管學(xué)時數(shù)：4第一節(jié)航空氣象對飛行的影響

1學(xué)時教學(xué)目標：理解大氣特性，熟悉影響飛行的氣象。教學(xué)重點和難點：重點：大氣特性，難點：影響飛行的氣象主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解大氣特性，理解影響飛行的氣象。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第二節(jié)無人機飛行安全監(jiān)管

2學(xué)時教學(xué)目標：了解民用無人機駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法，熟悉飛行活動需要滿足的條件，熟悉民用無人駕駛航空器實名制登記管理規(guī)定，熟悉民用無人機系統(tǒng)駕駛員的資質(zhì)管理。教學(xué)重點和難點：民用無人機駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法，飛行活動需要滿足的條件，民用無人駕駛航空器實名制登記管理規(guī)定，民用無人機系統(tǒng)駕駛員的資質(zhì)管理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解民用無人機駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法，飛行活動需要滿足的條件，理解民用無人駕駛航空器實名制登記管理規(guī)定，民用無人機系統(tǒng)駕駛員的資質(zhì)管理。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第三節(jié)無人機飛行空域和飛行計劃的申報1學(xué)時教學(xué)目標：掌握無人機空域基本知識；掌握空域的運行要求。教學(xué)重點和難點：無人機空域基本知識。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握無人機空域基本知識。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第四章模擬飛行軟件安裝與設(shè)置學(xué)時數(shù)：4第一節(jié)安裝無人機模擬飛行軟件

2學(xué)時教學(xué)目標：鳳凰模擬器的特點，鳳凰模擬器的功用，鳳凰模擬器的下載和安裝方法。教學(xué)重點和難點：鳳凰模擬器的特點、功用以及下載和安裝方法。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解鳳凰模擬器的特點，熟悉鳳凰模擬器的功用，掌握鳳凰模擬器的下載和安裝方法。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第二節(jié)設(shè)置無人機模擬飛行軟件

2學(xué)時教學(xué)目標：鳳凰模擬器的設(shè)置方法，鳳凰模擬器軟件的設(shè)置步驟。教學(xué)重點和難點：重點：鳳凰模擬器的設(shè)置方法，難點：鳳凰模擬器軟件的設(shè)置步驟。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：熟悉鳳凰模擬器的設(shè)置方法，掌握鳳凰模擬器軟件的設(shè)置步驟。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第五章無人機模擬飛行學(xué)時數(shù)：4第一節(jié)多旋翼無人機模擬飛行

1學(xué)時教學(xué)目標：掌握模擬器軟件的使用方法，掌握多旋翼無人機模擬飛行的方法和步驟。教學(xué)重點和難點：模擬器軟件的使用方法。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握模擬器軟件的使用方法，掌握多旋翼無人機模擬飛行的方法和步驟。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第二節(jié)固定翼無人機模擬飛行

1學(xué)時教學(xué)目標：掌握模擬器軟件的使用方法，掌握固定翼無人機模擬飛行的方法和步驟。教學(xué)重點和難點：模擬器軟件的使用方法。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握模擬器軟件的使用方法，掌握固定翼無人機模擬飛行的方法和步驟。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第三節(jié)無人直升機模擬飛行

2學(xué)時教學(xué)目標：掌握模擬器軟件的使用方法，掌握無人直升機模擬飛行的方法和步驟。教學(xué)重點和難點：模擬器軟件的使用方法。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握模擬器軟件的使用方法，掌握無人直升機模擬飛行的方法和步驟。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第六章無人機任務(wù)設(shè)備及應(yīng)用操控學(xué)時數(shù)：4第一節(jié)認識無人機任務(wù)設(shè)備

2學(xué)時教學(xué)目標：掌握光學(xué)類任務(wù)設(shè)備的機構(gòu)組成和功用，掌握功能類任務(wù)設(shè)備的機構(gòu)組成和功用。教學(xué)重點和難點：光學(xué)類、功能類任務(wù)設(shè)備的機構(gòu)組成和功用。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握光學(xué)類、功能類任務(wù)設(shè)備的機構(gòu)組成和功用。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。第二節(jié)無人機任務(wù)規(guī)劃及航線規(guī)劃

2學(xué)時教學(xué)目標：掌握無人機任務(wù)規(guī)劃的主要功能，掌握常用的任務(wù)規(guī)劃方法，掌握常用的航線規(guī)劃方法。教學(xué)重點和難點：無人機任務(wù)規(guī)劃的主要功能，常用的任務(wù)規(guī)劃方法和航線規(guī)劃方法。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：掌握無人機任務(wù)規(guī)劃的主要功能，掌握常用的任務(wù)規(guī)劃方法，掌握常用的航線規(guī)劃方法。教學(xué)組織與實施：通過多媒體課堂教學(xué)，輔助圖片、動畫、視頻等，講授理論知識；采用提問啟發(fā)引入新知識，提問、討論，反轉(zhuǎn)課堂，微課多種形式教學(xué)，線上學(xué)習(xí)等教學(xué)方法使學(xué)生掌握重點和難點。五、實驗教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配（6學(xué)時）（一）實驗課程簡介《無人機控制技術(shù)》是機械工程類選修課程。主要講授無人機機組組成、飛行原理、飛行訓(xùn)練，無人機是集航空技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、人工智能為一體的現(xiàn)代航空器，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在課堂理論教學(xué)的同時，結(jié)合課程內(nèi)容讓學(xué)生了解和掌握無人機構(gòu)造、工作原理和基本的操作方法，并能夠正確安全地使用各種無人機，包括但不限于農(nóng)用無人機，熟悉無人機有關(guān)構(gòu)造、性能和工作原理。（二）實驗教學(xué)目的和基本要求1)了解無人機工作部件構(gòu)成及飛行原理，掌握無人機模擬飛行方法和步驟；2）掌握路線規(guī)劃的方法。（三）實驗安全操作規(guī)范1)各種電器設(shè)備及電線應(yīng)始終保持干燥，不得浸濕，以防短路引起火災(zāi)或燒壞電器設(shè)備。2)各類電器設(shè)備發(fā)生異?；蚬收蠒r，應(yīng)及時斷電，由專業(yè)人員檢修。3)不準穿有礙安全操作的服裝參加實驗4)對投入作業(yè)的無人機必須先檢查、保養(yǎng)、調(diào)試，達到良好的技術(shù)狀態(tài)，并有安全的保護措施。（四）實驗項目名稱與學(xué)時分配序號實驗名稱學(xué)時類型實驗要求每組人數(shù)04021163＋01固定翼無人機飛行訓(xùn)練2綜合性必做1504021163＋02多旋翼無人機飛行訓(xùn)練2綜合性必做1504021163＋03無人直升機飛行訓(xùn)練2綜合性必做15（五）實驗方式及基本要求無人機控制技術(shù)的實驗課程重點放在無人機的飛行訓(xùn)練上，實驗課內(nèi)容重點以基本結(jié)構(gòu)、調(diào)整方法及性能參數(shù)的實驗論證與性能設(shè)計為主。因此要求學(xué)生在了解無人機基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理的基礎(chǔ)上，對機器的工作性能參數(shù)進行調(diào)整。通過實驗加深對無人機結(jié)構(gòu)和原理的了解。（六）實驗內(nèi)容安排【實驗一】固定翼無人機飛行訓(xùn)練1.實驗學(xué)時：22.實驗?zāi)康模?）掌握固定翼無人機飛行訓(xùn)練的方法和步驟；2）能夠依照正確的方法和步驟進行固定翼無人機的室外飛行訓(xùn)練。3.實驗內(nèi)容：觀察固定翼無人機構(gòu)成及工作原理。4.實驗要求：了解固定翼無人機構(gòu)成及工作原理，并進行飛行訓(xùn)練5.實驗設(shè)備及器材：固定翼無人機?！緦嶒灦慷嘈頍o人機飛行訓(xùn)練1.實驗學(xué)時：22.實驗?zāi)康模?）掌握多旋翼無人機室外飛行前檢查的方法和流程；2）掌握多旋翼無人機飛行訓(xùn)練的方法和步驟。3.實驗內(nèi)容：觀察多旋翼無人機構(gòu)成及工作原理。4.實驗要求：了解多旋翼無人機構(gòu)成及工作原理，并進行飛行訓(xùn)練。5.實驗設(shè)備及器材：多旋翼無人機?！緦嶒炄繜o人直升機飛行訓(xùn)練1.實驗學(xué)時：22.實驗?zāi)康模?）掌握固無人直升機飛行訓(xùn)練的方法和步驟；2）能夠依照正確的方法和步驟進行無人直升機室外飛行訓(xùn)練。3.實驗內(nèi)容：觀察無人直升機機構(gòu)成及工作原理。4.實驗要求：了解無人直升機構(gòu)成及工作原理，并進行飛行訓(xùn)練5.實驗設(shè)備及器材：無人直升機。(七)考核方式及成績評定評分采用“5級”評分制，即“優(yōu)”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”。實驗課占總課程總分的20%。評分工作由指導(dǎo)教師和學(xué)生代表組成的小組共同完成。評價指標所占比例1）實驗?zāi)康呐c實驗內(nèi)容的合理性30%；2）實驗設(shè)計的可行性30%；3）實驗操作的規(guī)范性20%；4）實驗數(shù)據(jù)處理和分析的科學(xué)性20%；根據(jù)學(xué)生在實驗中的表現(xiàn)及實驗完成操作完成情況打分。六、課程思政經(jīng)過對無人機控制技術(shù)中思政重要基本元素的挖掘與整理，根據(jù)專業(yè)課教學(xué)的重要戰(zhàn)略地位和內(nèi)涵，科學(xué)合理系統(tǒng)的建筑設(shè)計無人機控制技術(shù)教材中的思政的具體內(nèi)容和教學(xué)方式，寓思政文化教育于無人機控制技術(shù)