淺談無(wú)人機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)
淺談無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)室的建造設(shè)計(jì)
建造設(shè)計(jì)背景
推進(jìn)"中國(guó)制造2025""互聯(lián)網(wǎng)+"，發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)，是國(guó)家核心發(fā)展戰(zhàn)略。建造設(shè)計(jì)新興科技領(lǐng)域新增專(zhuān)業(yè)是職業(yè)學(xué)校與時(shí)俱進(jìn)，感知產(chǎn)業(yè)改變培養(yǎng)設(shè)定有時(shí)代先進(jìn)性人才的具體體現(xiàn)，無(wú)人機(jī)作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景廣闊，行業(yè)人才需求緊迫。
按照工信部2017年發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范民用無(wú)人機(jī)制造業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，到2020年，民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，產(chǎn)值達(dá)到600億元，年均增速40%以上。到2025年，民用無(wú)人機(jī)產(chǎn)值達(dá)到1800億元，年均增速25%以上。而而且民用無(wú)人機(jī)擁有規(guī)模不亞于軍用無(wú)人機(jī)的巨大市場(chǎng)。未來(lái)的無(wú)人機(jī)將包括更多的機(jī)器人技術(shù)和更先進(jìn)的算法，裝備更多的傳感器，載入更多的任務(wù)荷載量設(shè)備，接入外部互聯(lián)網(wǎng)，智能化地完成各種復(fù)雜的任務(wù)。
無(wú)人機(jī)是運(yùn)用無(wú)線(xiàn)電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。經(jīng)經(jīng)典型的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)由飛行平臺(tái)、動(dòng)力裝置、航電系統(tǒng)、任務(wù)荷載量系統(tǒng)、地面系統(tǒng)、綜合保障系統(tǒng)等構(gòu)成。
按用途來(lái)看，可以分為軍用無(wú)人機(jī)和民用無(wú)人機(jī)兩大類(lèi)，其中民用無(wú)人機(jī)一般又分為消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)及工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)。
隨著航空科技進(jìn)步和信息技術(shù)快速發(fā)展，極大地推動(dòng)了無(wú)人機(jī)系統(tǒng)跨越發(fā)展。近年來(lái)，在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)的趨勢(shì)下，無(wú)人機(jī)等新型裝備需求大幅提升，無(wú)人機(jī)年產(chǎn)值（含采購(gòu)）逐年增長(zhǎng)，到2028年產(chǎn)值預(yù)計(jì)達(dá)到147.98億美元，2019年-2028年年產(chǎn)值（含采購(gòu)）復(fù)合增長(zhǎng)率為5.36%。
此外，全球民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)也完成了快速增長(zhǎng)，從2015年的215億元人民幣增長(zhǎng)至2019年的657億元人民幣，預(yù)計(jì)到2024年增長(zhǎng)至4157億元人民幣，年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)43.03%。
近年來(lái)，不論是軍用無(wú)人機(jī)還是民品無(wú)人機(jī)均發(fā)揮著重要作用，受到各國(guó)政府高度重視，對(duì)其需求量呈不斷擴(kuò)大態(tài)勢(shì)。不過(guò)，中航無(wú)人機(jī)在競(jìng)爭(zhēng)力方面略顯不足，存在一定程度的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，還需進(jìn)一步突破窘境，才能盡快在景氣向上的賽道爭(zhēng)取更多的份額。隨著應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，工業(yè)無(wú)人機(jī)完成快速發(fā)展，預(yù)計(jì)到2021年中國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將首次超過(guò)消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)，成為民用無(wú)人機(jī)細(xì)分領(lǐng)域的主要市場(chǎng)。到2024年我國(guó)工業(yè)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)至1507.85億元，占中國(guó)民用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)規(guī)模比例由2015年的19%上升至約73%，2015年-2024年年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)54.52%。
民用無(wú)人機(jī)用途極為廣泛，未來(lái)市場(chǎng)主要集中于農(nóng)林植保、影視航拍、電力巡檢等領(lǐng)域。借鑒美國(guó)對(duì)民用無(wú)人機(jī)監(jiān)管逐步放松的歷程，以及國(guó)內(nèi)民用無(wú)人機(jī)政策的規(guī)范和低空空域改革的深化，我國(guó)民用無(wú)人機(jī)行業(yè)將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
國(guó)內(nèi)無(wú)人機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀。我國(guó)民用無(wú)人機(jī)設(shè)備銷(xiāo)售和服務(wù)總體市場(chǎng)規(guī)模2018年達(dá)到110.9億元，到2020年將達(dá)到465億元，2025年將達(dá)到750億元；其中，航拍及娛樂(lè)仍是最大的應(yīng)用領(lǐng)域，市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)300億元。
基于以上描述，顯露無(wú)人機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、易實(shí)操性，在很多民用領(lǐng)域?qū)o(wú)人機(jī)全部有著旺盛的需求，然而作為新興科技類(lèi)專(zhuān)業(yè)，院校在建造設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)前期，普遍面臨優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源不豐富、專(zhuān)業(yè)師資力量不雄厚、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)與場(chǎng)景不明確、實(shí)習(xí)就業(yè)渠道不暢通等相關(guān)問(wèn)題。
建造設(shè)計(jì)目標(biāo)
培養(yǎng)目標(biāo)：掌控把握無(wú)人機(jī)集群控制及相關(guān)編程技術(shù)，能夠運(yùn)用無(wú)人機(jī)相關(guān)課程課程理論與技術(shù)快速解析與完成無(wú)人機(jī)集群控制、編隊(duì)飛行、編隊(duì)表演任務(wù)。以工程思維、計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值思維培養(yǎng)，無(wú)人機(jī)控制為核心，將工程研發(fā)、編程、無(wú)人機(jī)、體育競(jìng)技、人智能學(xué)習(xí)掌控把握、自然科學(xué)、藝術(shù)等相集合，整合各學(xué)科的綜合知識(shí)，經(jīng)過(guò) PBL 學(xué)習(xí)掌控把握法，從解決實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，運(yùn)用編程及工程研發(fā)等手段解鎖無(wú)人機(jī)、人工智能， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、空間思維力、知識(shí)整合應(yīng)用能力。
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教學(xué)目標(biāo)設(shè)定 |
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序號(hào) |
課程設(shè)定 |
課程基礎(chǔ)掌控把握描述 |
掌控把握能力要求與素質(zhì) |
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1 |
無(wú)人駕駛航空器與航空知識(shí)體系認(rèn)識(shí) |
1.航空航天基礎(chǔ)概論；
2.無(wú)人駕駛航空器基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)；
3.無(wú)人機(jī)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)；
4.無(wú)人機(jī)維護(hù)及管理。 |
1.培養(yǎng)掌控把握航空航天基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)航空航天科技素養(yǎng)；
2.培養(yǎng)掌控把握無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)原理；
3.無(wú)人機(jī)飛行基礎(chǔ)；
4.設(shè)備自主維護(hù)及管理能力。 |
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2 |
基礎(chǔ)編程學(xué)習(xí)掌控把握 |
1.面向性編程原理學(xué)習(xí)掌控把握認(rèn)識(shí)；
2.計(jì)算機(jī)數(shù)值數(shù)值編程邏輯學(xué)習(xí)掌控把握；
3.編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)掌控把握、認(rèn)識(shí)；
4.解釋型語(yǔ)言程序編譯；
5.無(wú)人機(jī)控制語(yǔ)言編譯。 |
1.識(shí)辨程序及理解程序能力；
2.常用編程語(yǔ)言仿寫(xiě)能力，熟知編程邏輯及程序的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法和編寫(xiě)修改能力；
3.無(wú)人機(jī)控制原理及飛行程序語(yǔ)言閱讀能力；
4.無(wú)人機(jī)系統(tǒng)編程及任務(wù)設(shè)備設(shè)定能力 |
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3 |
面向無(wú)人機(jī)的
編程學(xué)習(xí)掌控把握 |
1.技術(shù)文件閱讀；
2.各類(lèi)程序文件閱讀
（DEMO 示例程序、控制程序）；
3.無(wú)人機(jī)程序的閱讀
4.無(wú)人機(jī)飛行程序編譯；
5.無(wú)人機(jī)編隊(duì)編程。 |
1.基礎(chǔ)語(yǔ)言編程能力；
2.熟練使用各類(lèi)編譯工量具；
3.設(shè)定有經(jīng)過(guò)編程實(shí)行任務(wù)設(shè)定、達(dá)成的編譯能力；
4.設(shè)定有經(jīng)過(guò)編程實(shí)行現(xiàn)實(shí)交互的能力；
5.經(jīng)過(guò)面對(duì)對(duì)象無(wú)人機(jī)的編程，控制飛行、完成飛行任務(wù)的能力；
6.經(jīng)過(guò)程序編譯完成任務(wù)搭載設(shè)備使用的能力。 |
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4 |
售后服務(wù) |
1.客戶(hù)使用培訓(xùn)；
2.技術(shù)文件閱讀與審核
（說(shuō)明書(shū)等交付文件）；
3.相關(guān)例程及課程服務(wù)
（DEMO、課程例程）；
4.閱讀或修改無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)，無(wú)人機(jī)功能數(shù)值設(shè)定； |
1.熟悉公司的重量標(biāo)準(zhǔn)；
2.熟練掌控把握無(wú)人機(jī)各個(gè)部位件；
3.設(shè)定有無(wú)人機(jī)實(shí)操能力；
4.會(huì)使用常用編譯器及示例 DEMO；
6.熟悉無(wú)人機(jī)原理，理解相關(guān)課程知識(shí)；
7.熟悉相關(guān)的飛行實(shí)操及集群控制；理解安全飛行知識(shí)。 |
03
建造設(shè)計(jì)模型塊
3.1、模型塊簡(jiǎn)介
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功能模型塊 |
主要功能 |
項(xiàng)目?jī)?nèi)容 |
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無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)教學(xué) |
適用無(wú)人機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)教學(xué)
提供無(wú)人機(jī)展覽、裝配、調(diào)節(jié)測(cè)試、擬真等實(shí)驗(yàn)條件 |
無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)
無(wú)人機(jī)編程基礎(chǔ)
物流無(wú)人機(jī)
無(wú)人機(jī)綜合調(diào)節(jié)測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) |
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1+X證書(shū) |
適用1+X證書(shū)考試需求 |
室外實(shí)操教學(xué)六旋翼無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)
無(wú)人機(jī)電子執(zhí)照考訓(xùn)飛行平臺(tái)
多荷載量行業(yè)應(yīng)用多旋翼無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái) |
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AI視覺(jué)無(wú)人機(jī)研發(fā)平臺(tái) |
自主定位
自主避障
自主導(dǎo)航 |
AI視覺(jué)無(wú)人機(jī)研發(fā)平臺(tái)
AI視覺(jué)無(wú)人機(jī)蜂群研發(fā)平臺(tái) |
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測(cè)量試驗(yàn)場(chǎng)地 |
人員、機(jī)器安全，檢驗(yàn)測(cè)量試驗(yàn)場(chǎng)地 |
安全飛行
定位、避障測(cè)量試驗(yàn) |
3.2、無(wú)人機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)驗(yàn)基地區(qū)域及功能
應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室區(qū)域分布
無(wú)人機(jī)課程課程理論區(qū)域（學(xué)生可以學(xué)習(xí)掌控把握無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)以下幾點(diǎn)：
課程課程理論：無(wú)人機(jī)的發(fā)展歷史、無(wú)人機(jī)構(gòu)造、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)知識(shí)，無(wú)人機(jī)法律法規(guī)、無(wú)人機(jī)行業(yè)應(yīng)用等;
拆卸裝配：即無(wú)人機(jī)裝配，提供無(wú)人機(jī)全部零部位件，學(xué)生可以動(dòng)手將全部部位件按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)組裝成一架完整的無(wú)人機(jī)，經(jīng)過(guò)組裝讓學(xué)生理解并熟悉無(wú)人機(jī)的硬件構(gòu)造。
維護(hù)：維護(hù)不僅提升的是學(xué)生的動(dòng)手解決問(wèn)題能力，更能經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)掌控把握讓學(xué)生深 入理解無(wú)人機(jī)的原理，進(jìn)一步提升學(xué)生的自身技能。
維修：故障檢驗(yàn)測(cè)試是學(xué)生學(xué)習(xí)掌控把握必不可少的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，當(dāng)飛機(jī)出現(xiàn)無(wú)法正常作業(yè)的狀況時(shí)，借助測(cè)量試驗(yàn)儀表器具，讓學(xué)生快速查出故障點(diǎn)，從而判別問(wèn)題的所在等）。
無(wú)人機(jī)調(diào)節(jié)測(cè)試、編程及VR模仿飛行區(qū)域（以30 人一班為例，設(shè)定 15-30 臺(tái)電腦，并實(shí)行相關(guān)軟硬件的裝配）
調(diào)節(jié)測(cè)試：即無(wú)人機(jī)經(jīng)過(guò)軟硬件調(diào)節(jié)測(cè)試，讓學(xué)生更深入的理解無(wú)人機(jī)，維護(hù)是為了更好的保持設(shè)備精確度，讓飛行更平穩(wěn)。
編程：圖形化編程從零基礎(chǔ)開(kāi)始，將編程后的程序經(jīng)過(guò)動(dòng)捕系統(tǒng)定位，實(shí)行檢驗(yàn)，軌跡就地實(shí)時(shí)展示。
無(wú)人機(jī)智能飛行區(qū)域
（以動(dòng)捕系統(tǒng)+飛行場(chǎng)地空間為主，主要用來(lái)無(wú)人機(jī)算法檢驗(yàn)、軌跡呈現(xiàn)和飛行評(píng)判為主，可以作為穿越飛行場(chǎng)地、編程試飛場(chǎng)地、編隊(duì)飛行場(chǎng)地來(lái)實(shí)行綜合性使用，建議面積 30-40多平方米。）
展示區(qū)域
實(shí)驗(yàn)室裝修建造設(shè)計(jì)、文化設(shè)計(jì)、功能布置、無(wú)人機(jī)擺放等。
3.3、無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)室功能建造設(shè)計(jì)
整個(gè)無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)室功能建造設(shè)計(jì)至少含有2個(gè)部分，分別是AI、編程+裝調(diào)飛行實(shí)驗(yàn)室（附帶局域試飛）、飛行實(shí)訓(xùn)場(chǎng)。
無(wú)人機(jī)編程+擬真飛行實(shí)驗(yàn)室
無(wú)人機(jī)編程系統(tǒng)主要是為了讓學(xué)生能夠快速理解并學(xué)習(xí)掌控把握編程邏輯、語(yǔ)言編譯、面向?qū)ο缶幊?、無(wú)人機(jī)飛行程序編譯、無(wú)人機(jī)編隊(duì)飛行編程而研發(fā)的一套無(wú)人機(jī) 編程控制系統(tǒng)及實(shí)操系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)定有就地實(shí)時(shí)擬真、程序判讀、就地實(shí)時(shí)讀取面向設(shè)備 信息、方便自主學(xué)習(xí)掌控把握等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)適合學(xué)校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)教學(xué)，教師經(jīng)過(guò)系統(tǒng)進(jìn) 行無(wú)人機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)和操控技巧和與學(xué)生實(shí)行信息交互。
無(wú)人機(jī)室內(nèi)飛行實(shí)訓(xùn)場(chǎng)
無(wú)人機(jī)室內(nèi)飛行實(shí)訓(xùn)部分是為了實(shí)驗(yàn)無(wú)人機(jī)的基礎(chǔ)檢驗(yàn)測(cè)試作業(yè)、無(wú)人機(jī)起飛、無(wú)人機(jī)降落懸停、編程無(wú)人機(jī)任務(wù)飛行、無(wú)人機(jī)集群控制編隊(duì)飛行等提供空間， 經(jīng)過(guò)練習(xí)無(wú)人機(jī)的各項(xiàng)控制課程與編程任務(wù)項(xiàng)目，能夠培養(yǎng)學(xué)生操控興趣及激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)減少室外無(wú)序飛行所帶來(lái)的安全隱患。
各系統(tǒng)建造設(shè)計(jì)本著實(shí)用為主，技術(shù)領(lǐng)先的原則，充分考慮信息技術(shù)與教育領(lǐng)域業(yè)務(wù)的深度融合，依托開(kāi)源系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù)，搭建無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)、教學(xué)需要的軟、硬件環(huán)境，學(xué)生經(jīng)過(guò)在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下將無(wú)人機(jī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與社會(huì)發(fā)展需求對(duì)接，以此來(lái)完成學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、研發(fā)能力和就業(yè)能的提升。
常見(jiàn)問(wèn)題：
1、如果我要購(gòu)買(mǎi)淺談無(wú)人機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)，是否有安裝、培訓(xùn)服務(wù)呢？
答：我們的設(shè)備如果沒(méi)有特別注明“不含安裝”“裸機(jī)價(jià)”“出廠(chǎng)”等字樣的，都是提供安裝、培訓(xùn)服務(wù)的。
2、你們的淺談無(wú)人機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)是否能開(kāi)增值稅專(zhuān)用發(fā)票？
答：可以的，我們是正規(guī)企業(yè)，并且已經(jīng)升級(jí)到一般納稅人，可以開(kāi)具增值稅專(zhuān)用發(fā)票，如果您需要開(kāi)淺談無(wú)人機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)的發(fā)票，您需要提供開(kāi)票資料。
3、你們的淺談無(wú)人機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)都是自己生產(chǎn)的嗎？都有什么產(chǎn)品資質(zhì)？
答：我們公司是專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)教學(xué)設(shè)備的企業(yè)，完全自主生產(chǎn)，并通過(guò)了最新版ISO9001認(rèn)證，擁有多項(xiàng)專(zhuān)利與著作權(quán)。
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