无人机结构与系统教学大纲

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无人机结构与系统教学大纲

一、课程性质与任务

无人机结构与系统课程是中级技工学校无人机专业学生的一门专业课。本课程的任务是：帮助学生结合无人机行业发展的实际情况，学习无人机系统、无人直升机、多旋翼无人机、固定翼无人机的结构与飞行原理。无人机油动和电动等动力装置、无人机飞控系统、导航系统、传感器、遥控器等电子设备，无人机三大机型的组装与调试技术，使学生掌握无人机结构与系统相关的知识和技能。

二、课程教学目标

1. 使学生进一步了解、掌握无人机结构与系统知识，提高学生无人机操作、办公应用、各个领域应用等方面的技能，使学生初步具有利用无人机解决工作、生活中问题的能力。

2. 通过理论教学以及实训计划使学生能够掌握无人机的结构与飞行原理、无人机油动和电动等动力装置、无人机系统等电子设备、无人机直升机、多旋翼、固定翼的组装与调试技术为下步的应用打下基础。

三、教学内容结构

本课程的教学内容由基础模块、职业模块两个部分构成。

1. 基础模块（不含*号部分）是各专业学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求；*号部分是为适应不同地区、不同对象的教学要求而设立的内容，学校可根据具体情况进行选择。基础模块总的教学时数为96～108学时。

2. 实训模块为限定选修内容，是结合基础模块进行的无人机调试与组装能力训练，教学时数为32～36学时。实训模块旨在提升学生在工作、生活中应用无人机的能力，教学中可根据需要选择内容。

四、教学内容与要求

（一）本大纲对教学要求的层次表述

1. 对知识的教学要求分为了解、理解和掌握三个层次。

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了解：指对知识有感性的、初步的认识。

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理解：指对基本概念、基本知识有一定的理性认识，能用正确的语言进行叙述和解释。

掌握：在理解的基础上，能够解决与所学知识相关的应用问题。

2. 对技能的教学要求分为会操作和熟练操作两个层次。

会：指能够运用所学的技能进行独立操作，并能正确完成指定任务。

熟练：指能够连贯娴熟地完成操作，并能根据实际情况设计合理的操作流程，能解决操作中出现的错误和问题，准确完成操作任务。

（二）教学内容与要求

1. 基础模块

第一单元　无人机系统概述

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教学单元	教学内容与要求	教学提示与活动建议
无人机系统分类及与航空器、航模的区别。	了解无人机按不同方法进行的分类，航空器、无人机与航模的区别； 了解无人机在现代社会的工作与生活中的各类应用；   了解掌握无人机基本概述。	可以通过安排参观活动、收集播放音视频资料、运用ppt课件等手段，让学生在活动中了解无人机的广泛应用
无人机的系统组成及性能指标。	了解无人机系统的各个组成部分； 了解巩固无人机的性能指标所涉及的各个方面。 * 理解掌握无人机系统组成的各个设备。	可以通过对无人机实物的观察与操作，让学生重点学习无人机的各个组成部分。使学生在操作使用中认识并熟悉常用设备，重点掌握无人机的性能指标
无人机的用途和发展趋势	了解无人机的用途、在各个领域中的应用。 了解无人机的发展趋势和用到的重要技术。； * 了解无人机在民用领域的应用和未来的发展趋势。	多媒体教学，播放视频、影像资料等

第二单元　无人机空气动力学

教学单元	教学内容与要求	教学提示与活动建议
大气环境的介绍	了解大气分层的基本概念、大气的特性； 了解常用操作系统的特点和功能； 了解国际标准大气的基本概念、国际标准大气参数； * 了解飞行高度、空气的物理参数的计算方法。	理论讲授（讲授法、讨论法等） 多媒体教学
空气的物理性质	了解影响空气压缩性的主要因素、了解空气的湿度； 了解空气的黏性和雷诺数； * 掌握雷诺数的计算方法。

第三单元　无人机结构与飞行原理

教学单元	教学内容与要求	教学提示与活动建议
无人直升机结构与飞行原理	了解无人直升机结构及各个组成部分； 了解直升机的飞行原理和特点。	理论讲授（讲授法、讨论法等） 多媒体教学 实物参观
多旋翼无人机结构和飞行原理	了解多旋翼无人机结构的各个组成部分；  掌握多旋翼飞行原理。。
固定翼无人机结构与飞行原理	了解固定翼无人机的组成及各部分功用 *掌握固定翼飞行原理及产生升力、阻力的影响因素。

　

第四单元　无人机动力装置

教学单元 电热淋浴器	教学内容与要求	教学提示与活动建议
燃油类发动机	了解、区分无人机动力类型； 了解活塞式发动机的构造和原理； 理解燃气涡轮发动机的组成及各部分的特点。	理论讲授（讲授法、讨论法等） 多媒体教学
电动机	了解电机的组成和工作原理； 了解电池参数和常用的类型。

第五单元　无人机电子设备

教学单元	教学内容与要求	教学提示与活动建议
飞控系统	理解飞控的基本概念； 掌握飞控的类型及各个类型的相关算法； 了解自动驾驶仪的工作原理； * 了解飞控系统的各个组成部分； * 了解飞控板的主要功能。	理论讲授（讲授法、讨论法等） 多媒体教学 spi隔离芯片 参考实物
导航系统	了解全解定位系统（GPS）； 了解惯性导航系统的基本概念和相关计算； 理解组合导航系统的作用。
舵机	了解舵机得构造机性能参数； 理解舵机的控制原理； 掌握数字舵机和模拟舵机的区别。
传感器	了解陀螺仪的作用； 掌握陀螺仪的类型； 了解加速度计、磁力计的作用。
遥控器	了解遥控器的基本概念及认识遥控器； 掌握遥控器的动作形式。

2. 实训模块

序号	模块名称	教学要求与活动
模块一	无人直升机调试	1. 教学要求 通过遥控直升机调试强化训练，逐步提高调试速度，达到岗位技能要求。 2. 教学活动 （1）设备的状态检查； （2）线路连接； （3）遥控器基本设置； （4）舵面设置； （5）十字盘舵机立点设置； （6）舵机调整； （7）基本参数设置； （8）外场调试。
模块二	多旋翼无人机组装	1. 教学要求 通过自己动手组装多旋翼无人机，熟悉多旋翼无人机组成部分。 2. 教学活动 （1）了解选择多旋翼无人机部件的原则，根据用途开列多旋翼无人机硬件清单； （2）材料准备； （3）多旋翼无人机组装。
模块三	多旋翼无人机调试	1. 教学要求 通过多旋翼直升机调试强化训练，逐步提高调试速度，达到岗位技能要求。 2. 教学活动 （1）电机和电调的调试； （2）飞控调试； （3）四旋翼室内检修；9547900 （4）四旋翼场地选择； （5）四旋翼场飞检查。
模块四	固定翼无人机组装与调试	1. 教学要求 通过自己动手组装固定翼无人机，熟悉固定翼无人机组成部分。2. 教学活动 （1）固定翼无人机装配准确度； （2）装配基准； （3）装配定位。

五、教学实施

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