无人机应用技术实训室建设方案
2024-04-23 07:11无人机实训室是专门用于无人机技术教学与实践的场所，主要面向无人机应用技术专业的学生，旨在培养掌握无人机飞行技术、装配、维修技术的高技术技能型人才。
无人机实训室配备有多种型号的无人机，可以满足无人机操作、装配与维修、无人机安装调试、无人机植保、无人机航拍等课程教学及实训需求。在实训室内，学生可以在教师的指导下，通过实际操作无人机，提升动手实践能力、逻辑分析能力，并加深对理论知识的理解。
无人机实训室不仅承担无人机应用技术专业的实验教学任务，还可以辅助开展学生的毕业设计，满足单片机嵌入式相关课程教学与开发的需求，以及开展以无人机为平台的研发和其他项目的探索。
无人机是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞行器，全球70%的中小型无人机都是中国制造。据调查，包括研发、生产、运营在内，我国目前有300至400家民用无人机企业，从业人员超过万人。随着通用航空和无人机相关政策的出台，无人机行业更是获得了巨大的发展机遇。
一、应用范围广泛
目前,无人机除了在军事领域中执行侦察、监视、火力打击、通信等多种任务外，在民用领域亦可完成灾害评估、地质勘测、航拍航测、警用高速公路巡查、森林防火、海事巡逻、快递、数据采集等多种任务。另外，在泥石流、地震、风暴等自然灾害中，无人机通过及时快速的传递信息，也发挥了极其重要的作用，成为人类对抗自然灾害不可或缺的工具。
二、市场需求巨大
无论在军事还是民用领域或是抵御自然灾害中，低空无人机的应用越来越广泛，因此也带来了大量的无人机操控及维护人才的需求。未来5—10年无人机将迎来产业化浪潮，进入黄金发展期，对应的无人机相关专业人才，尤其是技术型人才和管理人才的需求也将出现井喷。
国务院办公厅印发了《关于促进通用航空业发展的指导意见》，提出扩大低空空域开放力度,并简化了审批流程，加大资金支持，强化人才培养，支持大专院校和职业学校开设通用航空类专业，培养相关专业技术和管理人才。教育部已经将无人机驾驶技术作为一门职业等级证书考试，无人机驾驶员、无人机装调检修工也被纳入国家职业技术分类目录。加快推进无人机产业化也被写入《中国制造2025》，作为航空装备发展的重要部分。未来我国每年需要约50万架民用无人机，市场空间达5000多亿元，无人机操作维护人员需求可达20万人。
三、人才亟需培养
无人机人才为国内紧缺型人才之一，具备无人机专业技术人才在我国几乎属于空白。各大无人机企业对人才的需求量相当大，中等职业院校应用专业人员除了动手能力强、容易沟通外，其操作能力也比较强。在工作上，更善于发现问题、分析问题。供不应求的无人机操作和维修专业毕业生，成了众多单位抢着要的“香饽饽”。无人机实训室系统培养无人机定向人才，为无人机市场输出人才，学生可以从事无人机相关岗位，或者直接创业。
高等院校建设无人机实训室，是应时代发展需要。在美国，市场的快速发展迫使FAA（美国联邦航空局）加快了制定规章的步伐，商用无人机新规的发布，成为无人机融入美国国家空域的重要拐点；在中国，多家机构牵头，正在推进无人机标准化的进程。当前国家出台政策对于无人机发展作出明确的指导，无人机专业毕业生就业前景乐观。
四、无人机发展现状
伴随科技的发展，面对人类无法胜任的高难度、高风险与高含量的任务。无人机应运而生。它替代有人驾驶的飞机去执行这些任务。无人机是一种有无线电来操控的设备，遂有人称其为遥控驾驶航空器。它能够趋于完美的利用人工智能、信号处理和自动驾驶等精尖技术，并由于它具有体积小、无人驾驶和航程远等优势被广泛应用，在自然环境考察、科普研究、农业领域、维护国家主权与公共卫生安全等等许多方面都有所应用。目前这种趋于多元化的应用使得各国都加快探索、开发的步伐。
五、无人机行业市场规模
我国从事无人机行业的单位有300多家，其中规模比较大企业有160家左右，形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系。目前在研和在用的无人机型多达上百种，小型无人机技术逐步成熟，战略无人机已试飞，攻击无人机也已多次成功试射空地导弹。中国2014年无人机销量约2万架，预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架。未来几年将保持50%以上的增长，2017年中国民用无人机销售规模已经达到140亿元。从发展前景来看，无人机已经应用在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，表明无人机的发展潜力巨大。
六、无人机行业市场需求
无人机行业的市场需求十分巨大。根据市场预测，全球军用和民用无人机销售额将由2015年的64亿美元增至2024年的115亿美元，十年（2015-2024年）市场总额将超过910亿美元。
根据产业信息网发布的《2015-2022年中国无人机行业研究及未来前景预测报告》，我国无人机当前产值在36-40亿人民币之间，在民用无人机市场表现抢眼。预计到2025年，我国民用无人机市场可迅速上升至750亿元人民币。已经拥有世界无人机制造业领导者地位的中国，正在逐步崛起成为世界级创新者，而不仅仅是外国设计的复制者。中国高铁已成为中国走出去的一张名片，未来无人机将会是另一张名片，国内的无人机技术已经走在世界的前列。
七、无人机行业人才需求
当前，无人机的发展和应用受到了世界各国的普遍重视，正在大规模进入军用和民用领域，行业应用级无人机越来越被广泛认可，并发挥了不可替代的作用，无人机在不久的将来会逐渐飞入寻常百姓家。无人机市场的快速膨胀催生了对高素质无人机专业技术人才培养的迫切需求。
八、"1+X"无人机驾驶职业技能等级证书
"1+X"无人机驾驶职业技能等级证书主要面向影视传媒单位、农业相关单位、交通部门、物流部门、建筑部门、应急救援部门、电力、油气等能源部门、国土部门、保险部门、环保部门、林业部门、水利部门、海事部门、无人机研发与制造单位、公安和安防部门等，从事无人机航拍、农业喷洒、病虫害监控与防治、土壤与作物检测监控、物流运输、交通线路巡检、建筑或固定设施（如桥梁、电塔等）巡检、特殊环境（如地质灾害现场、火情现场等）应急监测、电力巡检、管道与基站巡检、国土资源勘察与测绘、保险勘察、环保检测、森林巡检、水域监测、海事巡检、安防巡检等多种运行场景下的无人机系统操控的基础工作，也可从事无人机型号测试、系统软硬件选配调试与维修，以及保障运行所需的装配调整、维护及飞行前检查工作。
九、实训室建设预算
总体预算1348400元。
十、配置标准
(一) 无人机模拟仿真教学实训室
文化氛围布置:
(1)《无人机模拟仿真教学实训室管理规定》张挂；
(2)《飞行器安全操作管理规定》张挂；
(3)《飞行操控步骤图》张挂；
(4)《飞行应急处置图》张挂；
(5)《编队飞行实景图》张挂；
(6)《无人机简介》张挂。
无人机模拟仿真实训室
(二) 无人机组装调试实训室
文化氛围布置：
(1)《无人机装调与飞行教学实训室管理规定》张挂；
(2)《无人机飞行原理图》张挂；
(3)《飞行器安全操作管理规定》张挂；
(4)《飞行操控步骤图》张挂；
(5)《无人机装调安全操作规定》张挂；
(6)《无人机系统架构图》张挂；
无人机组装调试实训室效果图
(三) 无人机外场飞行实训基地
文化氛围布置
(1)《无人机行业应用实训室管理规定》张挂；
(2)《无人机植保应用技术》张挂；
(3)《飞行器安全操作管理规定》张挂；
(4)《无人机航空摄影应用技术介绍》张挂；
(5)《典型垂直起降无人机》张挂；
(6)《无人机系统架构图》张挂。
(四) 编队飞行试验室
文化氛围布置
(1)《编队飞行试验室管理规定》张挂；
(2)《编队飞行场景》张挂；
(3)《编队飞行原理图》张挂；
(4)《编队飞行画面展示一》张挂；
(5)《编队飞行画面展示二》张挂；
(6)《编队飞行画面展示三》张挂。
编队飞行试验场景图
无人机实训室配备有多种型号的无人机，可以满足无人机操作、装配与维修、无人机安装调试、无人机植保、无人机航拍等课程教学及实训需求。在实训室内，学生可以在教师的指导下，通过实际操作无人机，提升动手实践能力、逻辑分析能力，并加深对理论知识的理解。
无人机实训室不仅承担无人机应用技术专业的实验教学任务，还可以辅助开展学生的毕业设计，满足单片机嵌入式相关课程教学与开发的需求，以及开展以无人机为平台的研发和其他项目的探索。
无人机是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞行器，全球70%的中小型无人机都是中国制造。据调查，包括研发、生产、运营在内，我国目前有300至400家民用无人机企业，从业人员超过万人。随着通用航空和无人机相关政策的出台，无人机行业更是获得了巨大的发展机遇。
一、应用范围广泛
目前,无人机除了在军事领域中执行侦察、监视、火力打击、通信等多种任务外，在民用领域亦可完成灾害评估、地质勘测、航拍航测、警用高速公路巡查、森林防火、海事巡逻、快递、数据采集等多种任务。另外，在泥石流、地震、风暴等自然灾害中，无人机通过及时快速的传递信息，也发挥了极其重要的作用，成为人类对抗自然灾害不可或缺的工具。
二、市场需求巨大
无论在军事还是民用领域或是抵御自然灾害中，低空无人机的应用越来越广泛，因此也带来了大量的无人机操控及维护人才的需求。未来5—10年无人机将迎来产业化浪潮，进入黄金发展期，对应的无人机相关专业人才，尤其是技术型人才和管理人才的需求也将出现井喷。
国务院办公厅印发了《关于促进通用航空业发展的指导意见》，提出扩大低空空域开放力度,并简化了审批流程，加大资金支持，强化人才培养，支持大专院校和职业学校开设通用航空类专业，培养相关专业技术和管理人才。教育部已经将无人机驾驶技术作为一门职业等级证书考试，无人机驾驶员、无人机装调检修工也被纳入国家职业技术分类目录。加快推进无人机产业化也被写入《中国制造2025》，作为航空装备发展的重要部分。未来我国每年需要约50万架民用无人机，市场空间达5000多亿元，无人机操作维护人员需求可达20万人。
三、人才亟需培养
无人机人才为国内紧缺型人才之一，具备无人机专业技术人才在我国几乎属于空白。各大无人机企业对人才的需求量相当大，中等职业院校应用专业人员除了动手能力强、容易沟通外，其操作能力也比较强。在工作上，更善于发现问题、分析问题。供不应求的无人机操作和维修专业毕业生，成了众多单位抢着要的“香饽饽”。无人机实训室系统培养无人机定向人才，为无人机市场输出人才，学生可以从事无人机相关岗位，或者直接创业。
高等院校建设无人机实训室，是应时代发展需要。在美国，市场的快速发展迫使FAA（美国联邦航空局）加快了制定规章的步伐，商用无人机新规的发布，成为无人机融入美国国家空域的重要拐点；在中国，多家机构牵头，正在推进无人机标准化的进程。当前国家出台政策对于无人机发展作出明确的指导，无人机专业毕业生就业前景乐观。
四、无人机发展现状
伴随科技的发展，面对人类无法胜任的高难度、高风险与高含量的任务。无人机应运而生。它替代有人驾驶的飞机去执行这些任务。无人机是一种有无线电来操控的设备，遂有人称其为遥控驾驶航空器。它能够趋于完美的利用人工智能、信号处理和自动驾驶等精尖技术，并由于它具有体积小、无人驾驶和航程远等优势被广泛应用，在自然环境考察、科普研究、农业领域、维护国家主权与公共卫生安全等等许多方面都有所应用。目前这种趋于多元化的应用使得各国都加快探索、开发的步伐。
五、无人机行业市场规模
我国从事无人机行业的单位有300多家，其中规模比较大企业有160家左右，形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系。目前在研和在用的无人机型多达上百种，小型无人机技术逐步成熟，战略无人机已试飞，攻击无人机也已多次成功试射空地导弹。中国2014年无人机销量约2万架，预计到2020年中国无人机年销量将达到29万架。未来几年将保持50%以上的增长，2017年中国民用无人机销售规模已经达到140亿元。从发展前景来看，无人机已经应用在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域，表明无人机的发展潜力巨大。
六、无人机行业市场需求
无人机行业的市场需求十分巨大。根据市场预测，全球军用和民用无人机销售额将由2015年的64亿美元增至2024年的115亿美元，十年（2015-2024年）市场总额将超过910亿美元。
根据产业信息网发布的《2015-2022年中国无人机行业研究及未来前景预测报告》，我国无人机当前产值在36-40亿人民币之间，在民用无人机市场表现抢眼。预计到2025年，我国民用无人机市场可迅速上升至750亿元人民币。已经拥有世界无人机制造业领导者地位的中国，正在逐步崛起成为世界级创新者，而不仅仅是外国设计的复制者。中国高铁已成为中国走出去的一张名片，未来无人机将会是另一张名片，国内的无人机技术已经走在世界的前列。
七、无人机行业人才需求
当前，无人机的发展和应用受到了世界各国的普遍重视，正在大规模进入军用和民用领域，行业应用级无人机越来越被广泛认可，并发挥了不可替代的作用，无人机在不久的将来会逐渐飞入寻常百姓家。无人机市场的快速膨胀催生了对高素质无人机专业技术人才培养的迫切需求。
八、"1+X"无人机驾驶职业技能等级证书
"1+X"无人机驾驶职业技能等级证书主要面向影视传媒单位、农业相关单位、交通部门、物流部门、建筑部门、应急救援部门、电力、油气等能源部门、国土部门、保险部门、环保部门、林业部门、水利部门、海事部门、无人机研发与制造单位、公安和安防部门等，从事无人机航拍、农业喷洒、病虫害监控与防治、土壤与作物检测监控、物流运输、交通线路巡检、建筑或固定设施（如桥梁、电塔等）巡检、特殊环境（如地质灾害现场、火情现场等）应急监测、电力巡检、管道与基站巡检、国土资源勘察与测绘、保险勘察、环保检测、森林巡检、水域监测、海事巡检、安防巡检等多种运行场景下的无人机系统操控的基础工作，也可从事无人机型号测试、系统软硬件选配调试与维修，以及保障运行所需的装配调整、维护及飞行前检查工作。
九、实训室建设预算
总体预算1348400元。
十、配置标准
(一) 无人机模拟仿真教学实训室
| 序号 | 设施设备 | 功能要求 | 教学适用 | 数量 | 单价 (元) |
总价 (元) |
备注 |
|
1 |
台式电脑 |
内存 16G，4G 独显 |
支撑教学 |
40 台 |
0 |
可结合现有 电脑机房共用 |
校方 自备 |
|
2 |
模拟仿真 教学软件 |
1.无人机训练模式：无人机飞行训练模块包含多机型仿真飞行训练功能，包含直升机，八旋翼，垂起等多种机型，场景可定制更换。 2.无人机飞行有声音提醒，场景内有无人机电子围栏，飞机飞出指定区域撞毁，可以一键重置飞行。 3.功能设计驾驶员和机长考试模式，飞机可实现GPS和姿态两种模式飞行。 4.考核模式结束可查看详细分数。软件包含定点自旋360°考核和水平八字考核.符合民航局考试要求。 |
可满足直升机，八旋翼，垂起等多种机型的日常基本操作飞行训练，满足民航局无人机执照考试训练。 |
40 套 |
4500 |
180000 元 |
|
|
3 |
桌椅 |
L×W×H (mm) 1200×600×800 |
支撑学习训练 | 40 套 |
0 |
可结合现有 电脑机房共用 |
校方 自备 |
| 合 计 | 小写：180000元。 | ||||||
文化氛围布置:
(1)《无人机模拟仿真教学实训室管理规定》张挂；
(2)《飞行器安全操作管理规定》张挂；
(3)《飞行操控步骤图》张挂；
(4)《飞行应急处置图》张挂；
(5)《编队飞行实景图》张挂；
(6)《无人机简介》张挂。
无人机模拟仿真实训室
(二) 无人机组装调试实训室
| 序号 |
设施 设备 |
教学适用和参数 | 数量 |
单价 (元) |
金额 (元) |
| 1 | 装调教学多 旋 翼无 人 机 |
一、参数 机架轴距：550mm 折叠方式：伞折设计 材质：3k碳纤维+7075铝 最大载重：1kg 控制距离（遥控器）：1800米 最大上升速度：6米/秒 最大下降速度：4.5米/秒 最大水平速度：20米/秒 支持的电子调速器输出：400Hz 刷新频率 抗风能力：5级风 最大倾斜角度：35度 悬停精度：水平方向±2.5米，垂直方向±0.8米。 最大偏航速度：200度/秒 续航时间：20分钟 电池电压：4S（14.8V）5300mah 电池插头：XT60 采用模块化装箱，配有工具包，包含组装调试教程； 内置功能：三模式自驾系统；增强型失控保护；低压保护；支持 S-BUS 接收机； 二、功用 1.支持理论教学 2.支持装调教学 3.支持维修教学 4.支持实操教学 |
10 | 38400 | 384000 |
| 2 | 装调教学垂直起降无 人 机 |
一、参数 翼展：2160mm 机长：1310mm 材质：EPO，碳纤维复合材料 控制距离（遥控器）：2000米 控制距离（电台）：10公里 巡航速度：18m/s 最大续航时间：150min 最大起飞重量：8.5kg 抗风能力：6级风 电池电压：6S（22.2V）30000mah 电池插头：XT90 采用模块化装箱，配有工具包 二、功用 1.主要满足学生初步认识垂起无人机、了解垂起无人机的结构、系统功能，可参与无人机组装、检修、调试、飞行等实训课程； 2.在装调的基础上，本设备可用于学生实操教学，支持地面站实操教学。 |
1 | 147000 | 147000 |
| 3 | 维修维护工具包 |
包含工具： M5.5、M6、M10、M12 (MM) 拆装专用内六角 套筒； 无人机专用焊接套装 (包含合金电烙铁、电 烙铁底座、 电烙铁支架、锡铅合金焊锡丝、 树脂助焊膏) ； 双色镍铁合金斜口钳；硬度：HRC60°~70°； 低碳钢剥线钳硬度：HR30N 55°~65°； 尖嘴钳： 铬钒合金钢材质 L 型扳手一套； M2.5 内六角螺丝刀； 多功能工具刀； 精密仪器专用镊子； 高强度十字螺丝刀； T6 螺丝刀； |
10 | 800 | 8000 |
| 合计 | 小写：539000元 | ||||
文化氛围布置：
(1)《无人机装调与飞行教学实训室管理规定》张挂；
(2)《无人机飞行原理图》张挂；
(3)《飞行器安全操作管理规定》张挂；
(4)《飞行操控步骤图》张挂；
(5)《无人机装调安全操作规定》张挂；
(6)《无人机系统架构图》张挂；
无人机组装调试实训室效果图
(三) 无人机外场飞行实训基地
| 序号 |
设施 设备 |
教学适用和参数 | 数量 |
单价 (元) |
金额 (元) |
| 1 | 民航局多旋翼无人机执照考试训练机 |
一、机架 1.对称电机轴距：1045mm 2.单臂长度：386mm 3.单臂重量(含电机、电调、螺旋桨)：325g 4.中心架直径：337mm 5.中心架重量（含起落架安装基座和舵机）：1520g 6.起落架尺寸：460mm（长）×511mm（下底宽）×305mm（高） 二、电机 1.定子尺寸:41×14mm 2.KV值:400rpm/V 3.最大功率:500W 三、电调 1.工作电流:40A 2.工作电压:6S LiPo 3.兼容信号频率:30Hz ~ 450Hz 4.驱动PWM频率:8KHz 5.重量(含散热器):35g 四、飞行参数 1.起飞重量：6.0Kg ~ 11.0Kg 2.整机重量：4.4Kg 3.动力电池：LiPo（6S、10000mAh~20000mAh、最小15C） 4.最大功耗：4000W 5.悬停功耗：1500W（@ 起飞重量9.5Kg） 6.悬停时间：15min（@15000mAh & 起飞重量9.5Kg） 7.工作环境温度：-10 °C ~ +40 °C 五、桨叶 1.材质：高强度工程塑料 2.尺寸：15×5.2inch 3.重量：13g 六、飞控 1.重量：224g 2.功耗：最大 5W 3.最大抗风能力：8m/s 4.最大偏航角速度:150 度/秒 5.最大倾斜角度:35° 6.最大升降速度:±6m/s 7.支持900MHZ电台连接，用于地面站规划教学 七、电池 1.电池容量：16000mah 2.电池电压：22.2V 6S 3.电池类型：LiPo 4.电池充放电次数≥300 次 5.电池采用快速插拔连接方式，插头防打火设计 八、充电器 1.功率：1080W 2.输出电压：2S-6S可调 3.输出电流：0-20A可调 4.通道数量：2通道 5.电池电压检测：支持 6.电池内阻检测：支持 7.主从模式：支持 8.电流记忆：支持 9.工作模式：平衡、存储、充电 10.显示器：两个 11.物理按键：8个 九、遥控器 用于训练机的控制，两个遥控器设置成主副控，控制器可以来回切换 1.通道数量：14 2.扬声器：支持 3.模型记忆数量：30台 4.LCD显示器：4.3寸 5.支持发射制式：所有FASST, FASSTest, FHSS接收 十、数传电台 用于超视距驾驶员地面站的训练和考试，可以与超视距训练机的飞控通讯连接，在地面站的配合下控制无人机超视距飞行训练 1.硬件接口：RS-232 2.通信频率: 900 MHz 3.信号吞吐量: 11,5200 bps 4.通信距离（开阔地）：64km (2dbi天线) |
2 | 164400 | 328800 |
| 2 |
电子桩训练系统 |
1.卫星接收：184通道，GPS L1C/A L2C，GLONASS L1OF L2OF，GALILEO E1B/C E5b，BDS，B1 B2，QZSS L1C/A L2C 2.数传：双路 2.4GHz，空速 100 KB/S，传输距离 2公里 3.定位精度：RTK 0.01m + 1ppm CEP 4.电源：天空端及移动端：7V~28V 5.导航刷新率：10Hz 6.尺寸：115mm*80mm*45mm 7.收敛时间：RTK < 10S 8.灵敏度：追踪&导航 -167dBm，冷启动 -148dBm，热启动 -157dBm，重新捕获 -160dBm 9.天线：多星多频 10.工作温度：-40℃ ~ +85℃ |
2 | 74700 | 149400 |
| 3 |
训练 锥桶 |
一、参数 外形尺寸：30cmx30cmx65cm，空桶重量0.5kg，可灌砂，黄黑斜纹，一级工程塑料 制作，防风耐用。 二、功用 锥形型橡胶桶 支持室外飞行训练 |
14 | 50 | 700 |
| 4 | 帐篷 |
1.尺寸： 2.5X2.5蓝色加固黑架 2.防水指数: 大于3000MM（夏季） 3.支架材质: 钢 4.外帐材质: 牛津布 |
2 | 500 | 1000 |
| 5 | 风向标 |
1.长度：80cm 2.颜色：荧光橘红白色相间 |
1 | 500 | 500 |
| 合计 | 小写：480400元 | ||||
文化氛围布置
(1)《无人机行业应用实训室管理规定》张挂；
(2)《无人机植保应用技术》张挂；
(3)《飞行器安全操作管理规定》张挂；
(4)《无人机航空摄影应用技术介绍》张挂；
(5)《典型垂直起降无人机》张挂；
(6)《无人机系统架构图》张挂。
(四) 编队飞行试验室
| 序号 |
设施 设备 |
教学适用和参数 | 数量 |
单价 (元) |
金额 (元) |
| 1 | 编队无人机 |
尺 寸：≥200*200*90mm 净 重：190g 高 度：限高10m 轴 距：≥160mm 机间距：0.5m 最大水平速度：1m/s 最大上升速度：1m/s 最大下降速度：1m/s 抗 风 性；4级风 容 量：1500mAh 充电时长：45min 续航时间：≥12min 净 重：≥60g |
1组（10架） | 149000 | 149000 |
| 合计 | 小写：149000元 | ||||
文化氛围布置
(1)《编队飞行试验室管理规定》张挂；
(2)《编队飞行场景》张挂；
(3)《编队飞行原理图》张挂；
(4)《编队飞行画面展示一》张挂；
(5)《编队飞行画面展示二》张挂；
(6)《编队飞行画面展示三》张挂。
编队飞行试验场景图