资源简介

(共23张PPT)
无人机创意飞行
浙教版九年级上册
第16课 无人机创意飞行
学习目标
通过学习无人机编队飞行的原理和关键技术，了解无人机编队表演 的基本流程；通过小组合作探究学习，能针对多架无人机编队飞行进行设计。
探究
1.根据你的经验或想象，无人机编队适用于哪些领域？
2.无人机编队飞行是如何实现的？
建构
生活中，我们经常看到鸽子、大雁、蜜蜂等群体飞行，它们通过彼此间的信息交流，自发地形成有规律的飞行编队。借鉴生物群体交流信息和协调 集体行动的方式，并将这样的智慧应用于无人机的编队飞行中，以优化其飞行模式。
一、无人机编队飞行基础
无人机编队飞行是指多架无人机为适应任务要求而进行的某种队形排列和任务分配的组织模式，它既包括编队飞行的队形产生、保持和变化，也包括飞行任务的规划和组织。
一、无人机编队飞行基础
1.编队飞行关键技术
常见的编队飞行关键技术包括通信、自主导航、集群控制、防碰撞、任务规划等。
（1）通信技术
编队飞行过程中，无人机之间需要进行实时通信，以保证飞行的协调性和安全性。无人机之间进行通讯是实现协同飞行、共享信息等功能的基础。编队通讯可以通过无线电、红外线、激光等方式进行。
一、无人机编队飞行基础
（2）自主导航技术
编队飞行需要无人机具备一定的自主导航能力，以实现在不同的环境下 自主调整飞行轨迹和姿态。自主导航技术涉及传感器、导航算法、控制器等 多个方面。
（3）集群控制技术
编队飞行需要对多架无人机进行集群控制，以实现飞行的协调性和同步性。集群控制技术包括领航、跟随、协同等多个方面。
一、无人机编队飞行基础
（4）防碰撞技术
编队飞行过程中，无人机之间需要保持一定的间距和速度，避免发生碰撞。因此，需要采用高精度的避障和防碰撞技术，以确保飞行的安全性和稳定性。
（5）任务规划技术
编队飞行需要对不同的任务进行规划和优化，以满足不同的需求。任务规划技术包括路径规划、任务分配、资源调度等多个方面。
一、无人机编队飞行基础
2.编队表演流程
无人机编队飞行的流程主要分为编队集结、编队保持和编队重构三个部分。其中编队集结分为编队形成和编队解散；编队保持分为编队朝任务区飞行和编队返回；编队重构是指编队朝任务区飞行过程中动态调整队形和进入 任务区域执行任务时的动态调整。
一、无人机编队飞行基础
无人机编队飞行流程
一、无人机编队飞行基础
3.编队飞行实例
编队飞行是无人机按一定队形编组或排列飞行，应用范围广泛，除了军事领域外，也是近年来越来越受欢迎的一种艺术表演形式。
开动脑筋
在无人机编队表演中，若动态调整队形后，至少停留多少时间才能 使编队呈现最佳视觉效果？
二、无人机编队飞行实践
在广袤的宇宙之中，有一些恒星不像太阳一样“孤独”地运转，而是有另一颗恒星相伴，两颗恒星互相环绕运转，在天文学中叫作“双星系统”，即 两颗恒星互绕旋转的系统。
二、无人机编队飞行实践
用无人机模拟质量相同的两个恒星互相环绕飞行以实现“双星环绕”效果。
二、无人机编队飞行实践
1.问题分析
两架无人机相对摆放，并保持一定的距离（如2米）。联网成功后同步起 飞，使用弧线坐标类的飞行模块，绕圆弧进行飞行，两架无人机的航线恰好拼成一个圆形轨迹，重复执行相同次数，最后降落。这就是“双星环绕“编 队飞行的基本步骤。
知识链接
授时传统意义上，授时是指时间传递和核对时间，这里主要是指让多架飞行器接收同步信号，使其系统时间具有一致性。不同的授时方案，同步精度也不同。
二、无人机编队飞行实践
2.设计流程图
参照上述分析，以无人机模拟“双星环绕“效果，以环绕10圈为例，设计流程图。
3.项目实施
不同的无人机，编程环境和编程语言可能也不同，但完成任务的基本思路是相似的。根据前期分析和流程图，结合项目方案，实施无人机编队飞行。
亲身体验
尝试用三架无人机以等边三角形的队形编队起飞，模拟三星系统相互飞行。
随堂练习
以小组为单位，举办一次班级无人机编队表演秀。
谢谢聆听！
INTERNET OF THINGS
谢谢
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