资源简介

(共43张PPT)
第十节
无人机编队表演
学习目标
了解无人机编队表演流程
掌握无人机编队动作的编程方法
学习目标
大家看过无人机编队表演吗？多台无人机在空中组成各种图案，伴随灯光闪耀，令人耳目一新！那这么多台无人机是用许多遥控器分别控制的吗？
学习目标
无人机编队表演通常是通过一个控制器（如遥控器）同时控制多台无人机来实现飞行动作的。
拓展延伸
让我们欣赏一段无人机编队的视频吧
新知讲解
无人机编队表演一般是指多台无人机通过飞行软件提前统筹规划所有无人机的飞行数据，然后由一台地面端设备统一控制及上传数据，无人机根据接收到的数据完成飞行动作。
了解无人机编队表演流程
图1-10-1 无人机编队表演
新知讲解
1.室外编队表演
室外编队表演的无人机一般是通过全球卫星导航系统来实现室外三维空间的定位，从而实现飞行表演。
顾名思义，室外编队表演多应用于室外空旷地域，受限较小，但不适合室内空间或封闭环境，如图1-10-2所示。
了解无人机编队表演流程
图1-10-2 室外编队表演
无人机编队表演一般分为两类：室外编队表演与室内编队表演。
新知讲解
2.室内编队表演
室内编队表演的无人机主要通过视觉识别技术来实现室内三维空间的定位，从而实现飞行表演。
由于视觉识别受地域限制，因此室内编队表演需要在具有视觉标识的地垫（如印制多个二维码的地垫）上进行飞行，如图1-10-3所示。
了解无人机编队表演流程
图1-10-3 室内编队表演
新知讲解
注意
室内编队表演常采用二维码地垫的方式进行定位，且二维码之间的距离常设置为50cm。
了解无人机编队表演流程
新知讲解
随着无人机编队表演的兴起与发展，其表演形式变得越来越丰富。例如：结合舞者的动作变换自身的飞行角度，打造“人机共舞”的酷炫舞台，如图1-10-4所示。结合笙乐的旋律节奏变换自身的组合编排，如图1-10-5所示。
了解无人机编队表演流程
多学一手
图1-10-4 结合舞者动作 图1-10-5 结合乐器
新知讲解
龙云LONGING图形化编队软件是一款用于多台无人机室内编队表演的编程工具。通过编队软件编写程序（如设计队形、灯光等）并进行模拟运行校准，最后将程序同时上传到多台无人机的飞控中，无人机即可根据程序实现各种飞行动作。
LONGING图形化编队软件
新知讲解
软件界面主要有四个区域：信息区、舞台区、代码区、状态区。如图1-10-6所示。
LONGING图形化编队软件
图1-10-6 LONGING 图形化编队软件
新知讲解
信息区：设置编队参数、查看无人机连接信息的区域。
舞台区：无人机位置规划、飞行表演模拟运行的区域。
代码区：编写编队程序、查看编队数据的区域。需注意，队形0与队形1是程序默认的初始条件。
状态区：显示串口连接状态的区域。
LONGING图形化编队软件
新知讲解
以使用二维码地垫进行室内编队表演为例，编写无人机编队程序的流程为：设置编队参数→设置无人机初始位置→添加飞行队形→仿真模拟。
编写无人机编队程序
新知讲解
1.设置编队参数
每一个编队程序都需要先设置编队参数。操作步骤如下：单击“LONGING图形化编队”图标，打开编队软件→在软件的信息区单击“编队设置”选项，弹出“编队设置”对话框→设置对话框各选项的参数→设置完毕后点击“确定”按钮，如图1-10-7 所示。
编写无人机编队程序
图1-10-7 设置编队参数
新知讲解
设置完毕后，可以看到舞台区将根据所设参数调整自身尺寸大小，同时出现对应数量的无人机。
编写无人机编队程序
表1-10-1 “编队设置”对话框中的参数
“编队设置”对话框中的参数
参数 作用
横轴范围 纵轴范围 设置舞台区横轴与纵轴的尺寸大小，即无人机表演的区域大小，建议设置为400cm、400cm
网格间距 设置二维码地垫上各二维码之间的距离，一般设置为50cm
飞机数量 设置舞台上无人机的数量，建议设置为4台
最快速度 设置舞台上无人机的最大速度，建议设置为80cm/s
最大高度 设置舞台上无人机的最大高度，建议设置为160cm
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2.设置无人机初始位置
为了防止无人机距离太近造成碰撞，各无人机之间的距离应设置为两个网格间距以上。使用鼠标将无人机直接拖动至合适的网格交点位置上即可，如图1-10-8、图1-10-9所示。
图1-10-8（设置前）默认间距 图1-10-9（设置后）两个网格的间距图
编写无人机编队程序
新知讲解
3.添加飞行队形
室内编队表演中每一个飞行动作又称为一个“队形”，如起飞、直达、翻滚、降落等。
（1）起飞
起飞队形的作用是使无人机原地起飞。添加起飞队形的操作步骤如下：
编写无人机编队程序
步骤① 选择编程 对象
图1-10-10 选择编程对象
使用鼠标框选所有无人机。
新知讲解
编写无人机编队程序
步骤② 选择动作
图1-10-11 选择“起飞”选项
右键点击编程对象→弹出“群组控制”对话框→选择“起飞”选项 →设置起飞高度 →单击“确定”按钮，即可完成起飞队形参数设置。
步骤③ 添加队形
图1-10-12 添加“起飞”队形
使用鼠标单击信息区下方“添加”按钮，即可完成队形的添加，该队形就会显示在代码区。
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（2）直达
直达队形的作用是使无人机从一个网格点（起始地）移动到另一个网格点（目的地），从而实现位置的变换。添加直达队形的操作步骤如下：
编写无人机编队程序
步骤① 选择编程 对象
图1-10-13拖动无人机至目的地
使用鼠标分别拖动无人机至目的地，再框选所有无人机。
新知讲解
编写无人机编队程序
步骤② 选择动作
图1-10-14 选择“直达”选项
右键点击编程对象 →弹出“群组控制”对话框→选择“直达”选项 →设置“Z”（高度）参数→单击“确定”按钮，即可完成直达队形参数设置。
步骤③ 添加队形
图1-10-15 添加“直达”队形
使用鼠标单击信息区下方“添加”按钮，即可完成队形的添加，该队形就会显示在代码区。
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（3）翻滚
翻滚队形的作用是使无人机在空中原地进行360°翻滚。添加翻滚队形的操作步骤如下：
编写无人机编队程序
步骤① 选择编程 对象
使用鼠标框选需完成翻滚队形的无人机。
新知讲解
编写无人机编队程序
步骤② 选择动作
图1-10-16 选择“翻滚”选项
右键点击编程对象 →弹出“群组控制”对话框→选择“翻滚”选项→设置方向、翻滚圈数→单击“确定”按钮，即可完成翻滚队形参数设置。
需注意，从飞行稳定性考虑，建议圈数设置为1。
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编写无人机编队程序
步骤③ 添加队形
图1-10-17 添加“翻滚”队形并修改队形时间
使用鼠标单击信息区下方“添加”按钮，即可完成队形的添加，该队形就会显示在代码区。
需注意，从飞行稳定性考虑，需要将翻滚队形时间修改为秒，修改步骤为：双击队形4→弹出对话框 →输入时间“5”→单击“确定”按钮。
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（4）降落
降落队形的作用是使无人机从空中原地降落。添加降落队形的操作步骤如下：
编写无人机编队程序
步骤① 选择编程 对象
使用鼠标框选所有无人机。
新知讲解
编写无人机编队程序
步骤② 选择动作
图1-10-18 选择“降落”选项
右键点击编程对象 →弹出“群组控制”对话框→选择“降落”选项 →单击“确定”按钮，完成降落队形设置。
步骤③ 添加队形
点击“添加”，即可完成程序编写。
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4.仿真模拟
队形添加完毕后，可通过仿真模拟来检查单个队形或整个编队程序是否存在问题。
编写无人机编队程序
图1-10-19“单步”“开始”按钮
仿真模拟运行操作如下：点击代码区下方“单步”按钮，舞台区的无人机将会进行该队形的模拟运行；点击代码区下方“开始”按钮，舞台区的无人机则会从队形0开始对全部队形进行模拟运行。
新知讲解
需要分别对参加表演的四台无人机设置编号，无人机才能执行编写好的编队程序，设置编号的步骤如下：
1.建立连接
使用数据线连接电脑和无人机→打开无人机开关（无人机需装好电池）→当状态区的设备名称、串口号显示对应名称及数字后，表示已成功建立连接，如图1-10-20所示。
设置无人机编号
图1-10-20　状态区
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2.设置编号
单击编队软件左下角“飞控设置”选项→在编队设置一栏中勾选“打开”选项、“飞机编号”设置为0、“通信信道”设置为110（举例）、“连接密码”设置为12345（举例）→单击“发送”按钮。此时无人机四个电机底部的灯闪烁，表示设置成功，如图1-10-21所示。
设置无人机编号
图1-10-21"飞控设置选项
新知讲解
通过以上步骤，即完成0号无人机的编号设置接着需要依次设置1号、2号、3号无人机的编号。
需注意：0-3号无人机“通信信道”“连接密码”的参数设置需保持一致；遥控器也需在“单机设置”一栏，设置与无人机相同的“通信信道”与“连接密码”。
设置无人机编号
新知讲解
上传、运行程序并根据飞行效果修改编队程序。操作步骤如下：
1.将无人机放置在二维码地垫上
无人机需要放置在二维码地垫上进行编队表演，如图1-10-22所示。地垫中每一个二维码对应编队软件舞台区中每一个网格交点，如二维码地垫左下角的第1个二维码对应舞台区左下角横轴、纵轴坐标为（50，50）的网格交点，如图1-10-23所示。
运行无人机编队程序
新知讲解
上传、运行程序前，需要将0-3号无人机依次放置在二维码地垫上的对应位置。
运行无人机编队程序
图1-10-22二维码地垫 图1-10-23 舞台区
新知讲解
2.运行程序
将编队程序通过遥控器上传到0-3号无人机的飞控中，无人机即可根据编队程序进行编队表演。具体操作步骤如下：
（1）水平校准
使用Micro USB数据线连接遥控器与编队软件，将双摇杆向下拉，直至所有无人机底部的灯闪烁两次，则水平校准完成。
（2）上传程序
校准完成后，单击编队软件代码区的“开始”按钮，程序将通过遥控器上传至无人机，无人机开始运行程序、完成动作。
运行无人机编队程序
新知讲解
3.修改编队程序
根据编队表演效果找出问题并修改编队程序。具体操作步骤如下：
（1）删除队形
单击选择所需删除的队形，然后在信息区单击“删除”按钮即可，如图1-10-24所示。
运行无人机编队程序
图 1-10-24 删除队形
新知讲解
（2）修改队形
单击选择所需修改的队形，然后重新设置无人机队形参数，在信息区单击“保存”按钮即可。
“环绕”“灯光”队形会有怎样的飞行效果呢？请自主尝试并与同学们交流分享吧！
运行无人机编队程序
自主探索
新知讲解
通过本节课的学习，让我们尝试设计并制作一个无人机编队表演作品吧！
1.要求
（1）无人机的数量：4台。
（2）编写的编队程序能使无人机至少变换两个图形，例如直线、等三角形、“L”字形等。
（3）编写的程序不能超过8个队形。
（4）必须用到“起飞”“直达”“翻滚”“降落”这四种飞行动作。
运行无人机编队程序
实践与提高
新知讲解
2.开始制作
（1）设计图形
小组讨论并设计无人机的飞行排列图形，同时标记出每个图形中无人机所在网格交点的横轴、纵轴坐标。
运行无人机编队程序
第一个图形 第二个图形 第三个图形
新知讲解
（2）编写编队程序
请根据小组所设计的图形编写编队程序。
（3）调试编队程序
根据编队表演效果找出问题并修改编队程序。
运行无人机编队程序
小贴士
无人机的位置 无人机摆放位置需与编队软件中位置一致
无人机的识别高度 无人机的高度可设置为50~200cm
拓展延伸
空中未来无人机编队表演的应用场景具体有哪些
大型活动赛事
建党节、建军节、全国消防日等各种节日告白，冬奥会、省运会等大型赛事，还有以及马上到来的2022世界VR产业大会等，利用无人机表演增加活动氛围，为现场观众留下难忘印象。
企业品牌营销
越来越多的企业品牌的开业活动、周年庆典、新品发布、活动营销等会选择自带流量的无人机表演来造势，空中未来无人机表演曾与吾悦、华为、顾家家居、旭辉等多家知名品牌合作。
拓展延伸
空中未来无人机编队表演的应用场景具体有哪些
文旅景区推广
开业、活动造势、驻场表演，很多文旅景区里无人机表演已经是常态化、规模化应用了，通过这种科技+艺术的形式提升景区知名度和话题点。
个人心愿表达
不得不说的是，除了大型活动、品牌推广，无人机表演也为个人起飞哈。像无人机表演为明星生日应援、个人庆生、求婚告白、高升庆祝等等，都是有过先例的。
课堂总结
这节课我们了解无人机编队表演流程和LONGING图形化编队软件如何操作，同时学习了怎样编写无人机编队程序、设置无人机编号并运行无人机编队程序，结合这几节课所知道的无人机的知识，请大家组织一次无人机竞赛，看看大家掌握的成果吧。
板书设计
了解无人机编队表演流程
LONGING图形化编队软件
编写无人机编队程序
设置无人机编号
运行无人机编队程序

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