资源简介

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九年级信息技术浙教版教学设计
课题 无人机创意飞行 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 九年级
学习目标 认识无人机在信息获取、传递及创意表演中的作用，理解其作为新型信息工具的优势掌握无人机编队飞行的关键技术（通信、导航、集群控制等），并能分析其控制逻辑
重点 1、无人机编队飞行的关键技术（通信、集群控制、任务规划）2、编队表演流程（集结、保持、重构）及实践操作（如“双星环绕”模拟）
难点 1、集群控制算法的协同实现（如多机同步授时）2、动态队形调整的视觉效果优化（停留3-5秒最佳）
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情境引入：情境创设：播放“5200架无人机献礼建党100周年”表演视频，激发兴趣提问引导：“无人机编队适用于哪些领域？”（如艺术表演、农业监测、交通管理）“编队飞行如何实现？”（引出通信、定位、控制算法等关键技术） 倾听老师引入相关问题 激发学生的学习兴趣，让从问题中进行思考，从而引出本节课的学习内容
讲授新课 （一）无人机编队飞行基础关键技术分解① 通信技术原理：无线电（如Wi-Fi/蓝牙）用于中短距离控制，红外线用于近距离避障。同步授时技术（如PTP协议）确保多机时钟误差＜1毫秒。互动提问：“如果一架无人机通信延迟，编队会出现什么问题？”（引导学生思考容错机制）② 集群控制算法演示：领航-跟随模式：领航机发送坐标，跟随机通过PID算法调整速度和方向。防碰撞算法：虚拟力场模型（图示 repel/attract 力）。案例对比：③ 任务规划动态路径优化：使用A*算法避开障碍物（动态演示路径搜索过程）。灯光秀中的时间轴设计（如音乐节奏与队形变化的匹配）。表演流程图示化分步拆解：2、无人机编队实践：案例模拟：“双星环绕”：两架无人机沿圆形轨迹飞行（弧线坐标编程）“三星系统”：三架无人机以等边三角形编队飞行（需标注顶点）项目实施：场地搭建（4m×4m）、分段调试、安全注意事项。安全与故障处理紧急预案：信号丢失时自动悬停（需提前设置tello.disable_emergency_stop()）。低电量优先降落（电量＜20%触发警报）。 了解并学习无人机编队飞行基础以及具体实践过程的相关知识的重点难点 通过几个学习活动让学习开始掌握本节课的重点及难点
课堂练习 回顾编队飞行原理、技术挑战及社会价值 通过活动，引导学生更全面的理解相关知识 进一步拓展本节课的学习知识
课堂小结 编队基础：通信 | 集群控制 | 任务规划 2. 编队实践：双星环绕 → 三星系统 3. 表演设计：流程优化 + 安全规范 引导学生总结自己本节课的学习收获 对本节课的学习进行总结
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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