浅谈中职无人机操控技术课程的教学方法

江志强

广西工商技师学院 广西 梧州543199

中职无人机的课程的开设，需要有一定的电子基础知识，电子产品装配与调试，电子CAD及单片机编程的能力。所以建议要在中职二年级的时候开始这门课程的学习，可以作为电子技术应用这个专业的一个就业方向。中职一年级的学生可以通过学校开设的无人机的专业的相关社团，如“航模社团”等进行兴趣学习。总的教学思路是由易到难，教学流程是先从模拟器练习开始熟练后到室内训练场练习，然后室外飞行场地由教师带飞，到最后完全由自主完成飞行任务。

一、模拟器上的飞行练习

无人机的驾驶员初学者对于遥控的掌握不熟悉，极容易出现无人“炸机”的现象。更加让人担忧的是由于飞行过程中高速转动的螺旋桨叶，可能会造成危及他人人身安全的严重后果。因此，模拟器的练习必不可少。

我们可以找到多种飞行模拟器安装在计算机上，简单安装驱动安连接上遥控器之后就可以进行无人机的模拟飞行，比较常见有“凤凰”、“Real Flight”等。在模拟器上的练习要循序渐进，逐步加大难度，学生的练习可以加入考核机制，只有考核过关才能进行下一步的练习。分成具体步骤如下：

1.单通道练习。选择相应的无人机模型和训练模式后，先只打开升降舵控制通道，让学生进行控制通道四个方向的练习。能较好控制后，再单独打开副冀通道，让学生进行副冀通道四个方向的练习。然后两个通道同时打开，最终让学生对它们的方向都能熟练控制。

2.对尾(或头)悬停练习。同时打开升降舵和副翼两个控制通道，设置调整使模拟器的无人机的尾(或头)部对着操控者。升空后要求在一定高度和范围内进行悬停练习。先要进行对尾悬停练习，这样容易操控一些。等到对尾悬停练习熟练后再做对头悬停练习。

3.对左(或右)侧位悬停练习。同时选择打开升降舵和副翼两个控制通道，设置调整使模拟器的无人机的左(或右)侧部对着操控者。升空后要求在一定高度和范围内进行悬停练习。

4.全方向悬停练习。选择打开升降舵和副翼两个通道以及方向等所有控制通道，设置调整使模拟器的无人机对着操控者的方向不再固定。升空后要求在一定高度和范围内进行悬停练习。前后左右四个方位熟练后再分别进行对尾和对头左右45°的方向进行悬停练习。

5.3 60°自旋练习。全方向悬停练习熟练后，进行360°自旋。选择合适的场地，如“凤凰”模拟器中可以选择其中一个圆形或方框的场地就很适合做对所有方向进行悬停和自旋的练习。升空后要求在一定高度和范围内，观察无人机的飞行姿态，操控者通过遥控器对无人机进行调整。可以适当加上随机的阵风，增加难度以提高学生的控制水平。

二、室内飞行场地练习

室内飞行场地，是为学生在室内搭建的测试、训练场地，四周都有防护网，学生在防护网外操控无人机，在能够最大限度的保证学生的安全，并且不受天气因素影响，能让学生有足够的时间实际操控飞行。要去到室内飞行场地训练的学生一定要模拟器练习过关，这既可以激励做模拟器飞行练习的学生，也可以保证让第一次接触真机飞行的学生即使出现失误也不会造成太严重的后果。由于室内GPS信号比较弱，所以一般无人机调整为姿态模式，学生已经在模拟器上训练达到要求，场地有防护网可以保护无人机和操控者，因此可以让学生独立练习。但要求教师在学生练习之前做示范，包括起飞，飞行的轨迹，降落这些过程的动作要领及注意的事项。训练的步骤可以和模拟器一样，先从对尾悬停练习开始，直到能完成360°自旋的要求。

三、室外飞行场地练习

我们可以根据实际需要把无人机的遥控器设置为两个：教练控和副控。两个控实际上只能单独工作，副控要工作的话必须需要教练控给予权限。一旦发生紧急情况，教练控可以立即接管无人机的控制，最大的保证人机安全。对于没有室内飞行场地条件的学校，在室外飞行一定要有教师或者熟练无人机的驾驶员带飞。在给学生控制权限之前应要求学生要把副控的升降舵调整到合适的位置，副翼保持中立位置，倒数3秒后把控制权限切给学生，教练控应保持GPS模式，做好应急准备，随时做好接管无人机控制权的准备。带飞教师一定要密切关注无人机从起飞到降落的整个过程。观察在无人机起飞时是不是垂直起飞；起飞时是否过快或者过慢，升到一定高度后所做的动作是否超出学生的可控范围；以及无人机下降过程是不是垂直，速度均匀且缓慢。作为有经验的带飞教师，可以从无人机的飞行姿态上预判学生的动作正确与否，因此带飞教师的注意力需高度集中，特别是对第一次在室外操控无人机的学生。等到带飞教师考核通过以后可以让学生独立飞行。

四、结语

无人机操控技术是一门实践性很强的课程，我们飞行练习过程中也要传授相关的理论知识，不能只做飞行技能训练而忽略理论教学。如无人机的基础理论知识，还有无人机的法律法规的学习都可以穿插在平时的飞行训练中，甚至可以单独分解出来作为一门课程来学习。为了使学生的学成之后能更好的适应企业的要求，要形成一个完整的教学体系，无人机飞行后续需要搭载拍摄云台，相机或热成像等负载，在配套相应如Photoshop、Adobe Premiere等后期处理的课程。有条件的学校可以配套地面站的飞行练习。另一方面，要坚持“引进来”和“走出去”两个思想，现如今很多学校教师缺乏无人机专业的操控员，可以通过开展校企合作，聘请企业里有资历的无人机驾驶员来学校授课以满足课程需要。同时，对培训达到一定要求的学生甚至是教师可以安排到企业中进行专业的学习，培养更多真正适合企业的无人机操控员。