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(共27张PPT)
第15课 无人机创意飞行
年 级：九年级
学 科：中学信息科技（浙教版）
飞行路线图示1
飞行路线图示2
完成一次单机飞行，一般步骤是什么？
起点/终点
起点/终点
飞行路线图示1
飞行路线图示2
问题分析
算法设计
编程实现
飞行调试
优化
完成一次单机飞行，一般步骤是什么？
起点/终点
起点/终点
上节课
本节课
单机飞行
编队飞行
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。
课堂活动一：
观看无人机编队飞行视频，根据示例，写出编队飞行流程。
飞行效果 规划飞行
示例：
① 无人机起飞
② 无人机朝起点飞去
③ 到达起点
④ 完成方形路线
⑤ 无人机飞离终点
⑥ 无人机降落
见视频 ①
②
③
④
……
课堂活动一：
观看无人机编队飞行视频，根据示例，写出编队飞行流程。
飞行效果 规划飞行
示例：
① 无人机起飞
② 无人机朝起点飞去
③ 到达起点
④ 完成方形路线
⑤ 无人机飞离终点
⑥ 无人机降落
见视频
课堂活动一：
无人机编队飞行流程
生：
①　所有无人机起飞
②　所有无人机飞向空中表演的区域
③　到达该区域
④　无人机各种变换队形和颜色，完成表演
⑤　所有无人机飞离表演区域
⑥　所有无人机降落
编队集结
编队形成
编队解散
编队保持
编队重构
编队朝任务区飞行
编队返回
编队朝任务区飞行过程中动态调整队形
编队进入任务区执行任务时动态调整队形
课堂活动二：无人机编队实践——双星环绕
在宇宙中，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”，请尝试用无人机模拟质量相同的两颗恒星互相环绕飞行以实现“双星环绕”效果。
实施项目 实施内容 提示
场地搭建 构建一个面积不小于 4m×4m 的试飞场地 场地尽可能空旷
程序设计 可以参照设计的流程图进行程序编写 设置编程模块参数时要考虑可能产生的误差
调试 采取逐段编程调试的方法进行调试，以提高调试效率 运行程序时要选择空旷的场地，避免发生碰撞
“双星环绕”实践（问题分析）
飞行效果示意图
规划飞行
（请标注机头方向并画出示意图） ① 两架无人机相对摆放，无人机 1 起飞前机头朝向___（前 / 后 / 左 / 右）；无人机 2 起飞前机头朝向___（前 / 后 / 左 / 右），并保持___厘米的距离。
② 两架无人机起飞时间___（有先后 / 同时）。
③ 设置 1、2 无人机编队环绕参数，双星环绕圈的半径为___，双星环绕圈的次数为___。
④ 两架无人机降落到起始位置。
开始
结束
两架无人机编队初始化
编队动作序列
编队降落
编队起飞
n≤10？
是
否
n←n+1
n：圈数
以无人机模拟“双星环绕”效果环绕10圈为例，设计流程图。
开始
结束
两架无人机编队初始化
编队动作序列
编队降落
编队起飞
n>10？
否
是
n←n+1
“双星环绕”实践（算法设计）
请你尝试用自己的设备编写”双星环绕“多圈的程序。
“双星环绕”单圈程序参考
“双星环绕”实践（编程实现）
请你尝试用自己的设备编写”双星环绕“多圈的程序。
“双星环绕”单圈程序参考
“双星环绕”实践（编程实现）
“双星环绕”10圈程序参考
1.无人机飞行前后请记得安全检查、飞行过程中注意观察，进行数据分析记录。
2.思考：无人机编队飞行中需要用到哪些关键技术？
“双星环绕”实践（飞行调试）
飞行测试 是否按照预设飞行 分析原因 解决办法
第 1 次飞行 是□
否□
第 2 次飞行 是□
否□
第 3 次飞行 是□
否□
关键技术
“双星环绕”实践（飞行调试）
“双星环绕”实践（飞行调试）
通信技术
实时通信、编队通讯可以通过无线电、红外线、激光等方式进行。
集群控制技术
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。
自主导航技术
自主调整、自主导航技术涉及传感器、导航算法、控制器等
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。确保飞行的安全性和稳定性
任务规划技术
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。
编队飞行基础
7月14日来自中国的1100架无人机照亮了巴黎的夜空。
编队飞行的应用
小结
无人机创意飞行
编队飞行流程：编队集结、编队保持、编队重构
“双星环绕” 飞行实践：问题分析、算法设计、编程实现、飞行调试
编队飞行的关键技术：通信、自主导航、集群控制、防碰撞、任务规划
编队飞行的应用：编队表演、……
编队飞行的其他应用
搜索救援
农业
未来交通
军事
请同学们用自己手中的设备进行无人机编队创意实践。
课后作业
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
评价维度 评价标准 评价结果 优秀（★★★） 良好（★★） 需努力（★） 自评 互评 师评
方案创意 能通过富有创意的方案完成编队飞行表演；有多个不同的造型，每个造型富有特色，有较好的寓意。 能设计较有创意的方案完成编队飞行表演；有不同的造型，造型有一定寓意。 飞行方案略显单一，造型设计重复，个别造型没有寓意。
规划合理 考虑了无人机的飞行能力和现实操作的限制，在技术上可行。 考虑了无人机的飞行能力和现实操作的限制，在技术上基本可行。 没有考虑实际情况，技术实现难度较大。
创意实现 方案设计的创意能够较好地契合主题。 方案设计的创意能基本契合主题。 方案设计的创意与主题关系不大。
创意飞行方案评价表
主题： 所需要的无人机数量： 画出静态造型： 造型 1： 造型 2： 写下造型设计寓意：
造型 1：
造型 2：
请用箭头表示造型间切换时每架无人机的飞行路径规划： 创意飞行方案设计
下课
Thanks!
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