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《无人机操控技术》教学设计
课题
6.3无人机外场飞行水平8字训练
授课时间
6课时
教学
目标
知识目标：
1.理解水平8字飞行的操控逻辑（协调俯仰、横滚与偏航的复合操作）。
2.掌握无人机在水平面内连续转弯的动力学原理。
能力目标：
1.能流畅完成标准水平8字航线，保持高度，稳定速度。
2.提升对无人机姿态的预判能力，避免转弯时出现“掉高”或“飘移”。
素养目标：
1.强化飞行安全意识，遵守低空飞行法规。
2.培养耐心与专注力，通过反复练习优化操控精度和稳定性。
重点
匀速通过8字双环，直线段加速、转弯段减速。
难点
转弯时按照轨迹匀速飞行。
教学内容
教学过程
一、飞行准备阶段（80分钟）
飞行准备
（1）场地准备
①选择晴朗、少风的日间；②选择开阔、平坦的地面；③绘制悬停练习所需的训练场地；④检查环境是否安全。
（2）软件准备
无人机模拟器（如凤凰模拟器）用于前期虚拟训练。
（3）硬件准备
检查无人机外观、紧固件、连接线、电量、信号等。
二、理实互联阶段（160分钟）
新知
学习
【新知学习一】水平8字飞行的概念
水平八字飞行是指无人机在一定范围内升空，保持定高稳定悬停，按照图形“8”进行水平旋转的飞行动作。这种飞行方式需要飞行员协调控制无人机的飞行角度和速度，以达到精准的飞行效果。在水平八字飞行过程中，飞行员需要注意无人机与周围环境的安全距离和高度，以避免不必要的飞行事故。
无人机水平8字标准是无人机飞行中非常重要的技术要求之一。它涵盖了无人机的稳定性、控制性、适航性等关键要素。无人机水平8字标准符合以下几点：
1.飞行平稳。无人机在进行水平8字飞行时,要能够保持平稳的飞行姿态,避免出现抖动、晃动等不稳定情况。
2.角度准确。水平8字飞行过程中,无人机应能够准确控制飞行角度,保持稳定的水平面,不偏离预定路径。
3.速度匀速。无人机进行水平8字飞行时,需要保持匀速的飞行速度,以确保飞行轨迹的连续性与平稳性。
【新知学习二】水平8字飞行技巧
1.姿态控制：无人机在水平8字飞行中需要协调控制三轴姿态，保证无人机在飞行中姿态平衡，避免出现翻转的情况。可以通过调节飞行器的俯仰角、横滚角和航向角等，来实现无人机的准确飞行。
2.速度控制：无人机在水平8字飞行中需要协调控制飞行速度，以保持图形“8”的连续。可以通过调节遥控器的俯仰杆、横滚杆、偏航杆和油门杆等，来实现无人机的速度控制。
3.方向控制：无人机在水平8字飞行中需要协调控制飞行方向，以保持图形“8”的轨迹。可以通过调节遥控器的俯仰杆、横滚杆、偏航杆和油门杆等，来实现无人机的精准转向和方向控制。四旋翼无人机系统组成分为飞行器机架、飞行控制系统、动力系统、通信系统、电气系统和辅助设备系统等部分。
【新知学习三】理解8字飞行航线
将无人机对尾悬停于A点。
航线
无人机姿态
A点→B点
右对侧
B点→C点
对头
C点→D点
左对侧
D点→A点
对尾
A点→E点
左对侧
E点→F点
对头
F点→G点
右对侧
G点→A点
对尾
任务
实施
采取先分段再连贯的方式，尝试水平8字飞行，逐步接近航线飞行。
（1）A点→B点航线训练
①将无人机放置在平坦开阔的起飞点，即A点，调整好姿态，机头向前，同时使摇杆向内、向下打杆，待桨叶稳定旋转后，缓慢向上推动油门杆，使无人机上升至2米左右的高度悬停稳定。
②控制无人机开始进入八字第一边。从A点到B点的过程中，就是对尾旋转至右对侧的过程。向上轻缓地推动俯仰杆，使飞机匀速缓慢向前走，控制无人机前进同时向右调整偏航杆，直至机头向右90°，到达B点，悬停1秒。（要保持向右打偏航杆的同时，通过推拉俯仰杆，将前进速度稳定下来，若轨迹不够圆润，应改变偏航杆的杆量，打横滚杆进行修正。若向内偏离，应打左横滚将无人机向外拉，如图6-3-2所示；若向外偏离，打右横滚将无人机往里拉，如图6-3-3所示。）
图6-7方向舵过大偏移轨迹（向内偏离）图6-8方向舵过小偏移轨迹（向外偏离）
（2）B点→C点航线训练
控制无人机开始进入八字第二边。从B点到C点的过程中，就是右对侧旋转至对头的过程。向上轻缓地推动俯仰杆，使飞机匀速缓慢向前走，控制无人机前进同时向右调整偏航杆，直至机头向前并到达C点，悬停1秒。
（3）C点→D点航线训练
控制无人机开始进入八字第三边。从C点到D点的过程中，就是对头旋转至左对侧的过程。向上轻缓地推动俯仰杆，使飞机匀速缓慢向前走，控制无人机前进同时向右调整偏航杆，直至机头向左90°并到达D点，悬停1秒。
（4）D点→A点航线训练
控制无人机开始进入八