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《无人机操控技术》教学设计
课题
3.1无人机模拟器概述
授课时间
2课时
教学
目标
知识目标：认识无人机模拟器系统，了解无人机模拟器的分类，掌握无人机品牌及特点。
能力目标：通过学习，提升学生自主探索和解决问题的能力；
素养目标：通过对无人机模拟器系统的探索，增强学生的知识迁移能力，激发并持续保持对无人机模拟器学习兴趣。
重点
1.无人机模拟器的系统组成及功能
2.无人机模拟器的分类及其适用场景
难点
1.理解无人机模拟器硬件设备与飞行控制系统的协同工作原理
2.根据实际需求选择合适的无人机模拟器品牌及配置
教学内容
教学过程
一、导入（5分钟）
情境
导入
在学习无人机基础知识后，发现所在区域属于受管制空域，无法进行实际飞行训练。通过查阅资料，了解到无人机模拟器可以解决空域申请难、设备操作不熟悉等问题，本节课我们将对无人机模拟器的系统进行学习，同时对不同场景下无人机模拟器的使用的特点进行分析。
二、课堂实施（70分钟）
新知
学习
【新知学习一】认识无人机模拟器系统
无人机模拟器是一种模拟现实飞行的无人机练习软件，在模拟器软件中可以看到多种无人机，并且每种无人机在现实中都可以找到相应的型号，帮助无人机操作员了解无人机的控制、操作和飞行技巧，无人机模拟器系统主要包括仿真器硬件设备、无人机模型、应用场景模型、飞行控制系统等。
?仿真器硬件设备：提供现实感觉的交互体验的核心处理，包含有：计算机、显示器、手柄等配套硬件，用于连接飞行控制系统和场景模型。
?无人机模型：提供不同类型和规格的无人机模型，包括旋翼机、固定翼机、多旋翼等机型。同时还需要考虑飞行器的重心位置、惯性力矩及空气动力学特性等因素。
?应用场景模型：提供虚拟世界中的地形数据和环境条件，包括起降场地、天气条件、光照情况等，可设定城市森林、沙漠、天空等应用场景。
?飞行控制系统：用于接受操作员输入并将指令转换为无人机的各项控制参数，包括油门、舵角、俯仰角等。此外，还需要考虑导航、自动驾驶和避障等功能。
【新知学习二】无人机模拟器分类
无人机模拟器广泛应用于民用、商用及军用等无人机飞行操作训练，一般可以按照适应领域与适用机型进行分类。
1.按照适应领域区分
?工程研究模拟器
一般用于工程研究阶段的无人机模拟器,是为了满足新型飞行器的研究、试验或者已有飞行器的改进优化，此类无人机模拟器对模拟器硬件设备、建模等要求较高。
?飞行训练模拟器
一般用于飞行训练的无人机模拟器,用于训练无人机操作员,使其掌握无人机飞行驾驶技术和其它相关技术(如操作、维护等)。
2.按照适用机型区分
?中大型无人机模拟器
中大型无人机的模拟器一般具有复杂的控制系统,包括模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统及教员控制台等五大部分一般应用于商用及军用无人机飞行训练。
?航模和小型无人机模拟器
该类模拟器一般不需要进行体感训练,对于航模和小型无人机的模拟系统,甚至可以不需要模拟座舱、教练控制台等，模拟器能够准确的模拟飞行特性和动力学。
【新知学习三】无人机模拟器品牌特点
市面上无人机模拟器平台较多，常见无人机模拟器平台有：凤凰模拟器、大疆飞行模拟器、Realflight模拟器等，模拟器平台具备多种机型及场景的选择。
?凤凰模拟器phoenixRC
凤凰phoenixRC模拟器是一款专业的飞行模拟器软件，它是属于航模新手练模拟专用，适应机型繁多，如：多旋翼、穿越机、固定翼和直升机等等。
?大疆飞行模拟器
大疆飞行模拟器电是一款由大疆官方推出的无人机飞行模拟软件，使用时需要配置相应的遥控器或线材等硬件产品，它能够模拟多种复杂的飞行环境，支持众多型号。
?Realflight模拟器
Realflight模拟器是一款写实风格的飞机驾驶模拟器游戏，具有场景与机型真实度高、功能齐全、画面逼真等优点。
任务
实施
无人机模拟器平台多种多样，针对不同应用场景，模拟器应该如何选择呢？
一起来完成不同作业场景下无人机模拟器选择任务单中的任务。
常见无人机作业场景
常见无人机作业场景
街景监控和检查
电力巡检
交通监控
环境监测
土地巡逻
农业植保
灾后救援
视频拍摄
列出了无人机在电力巡查作业场景中的模拟器平台选择，大家根据相关内容，选择1个无人机作业场景，制定一份无人机作业场景的的模拟器平台选择计划：
无人机在作业场景的模拟器平台选择计划
作业场景：
作业任务：
作业环境特点：
模拟器平台选择：
模拟