推进“中国制造2025”“互联网+”，发展战略性新兴产业，促进经济转型升级，是国家核心发展战略。建设新兴科技领域新增专业是职业学校与时俱进，感知产业变化培养具有时代先进性人才的具体体现，无人机作为国家重点发展产业，发展前景广阔，行业人才需求紧迫。
根据工信部2017年发布的《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》，到2020年，民用无人机产业持续快速发展，产值达到600亿元，年均增速40%以上。到2025年，民用无人机产值达到1800亿元，年均增速25%以上。而且民用无人机拥有规模不亚于军用无人机的巨大市场。未来的无人机将集成更多的机器人技术和更先进的算法，装备更多的传感器，加载更多的任务载荷设备，接入外部网络，智能化地完成各种复杂的任务。
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。典型的无人机系统由飞行平台、动力装置、航电系统、任务载荷系统、地面系统、综合保障系统等组成。
近年来，不论是军用无人机还是民品无人机均发挥着重要作用，受到各国政府高度重视，对其需求量呈不断扩大态势。不过，中航无人机在竞争力方面略显不足，存在一定程度的经营风险，还需进一步突破窘境，才能尽快在景气向上的赛道争取更多的份额。随着应用场景的不断拓展，工业无人机实现快速发展，预计到2021年中国工业无人机市场规模将首次超过消费级无人机，成为民用无人机细分领域的主要市场。到2024年我国工业无人机市场规模将增长至1507.85亿元，占中国民用无人机市场规模比例由2015年的19%上升至约73%，2015年-2024年年均复合增长率达54.52%。
民用无人机用途极为广泛，未来市场主要集中于农林植保、影视航拍、电力巡检等领域。借鉴美国对民用无人机监管逐步放松的历程，以及国内民用无人机政策的规范和低空空域改革的深化，我国民用无人机行业将呈现爆发式增长。
国内无人机发展现状。我国民用无人机产品销售和服务总体市场规模2018年达到110.9亿元，到2020年将达到465亿元，2025年将达到750亿元；其中，航拍及娱乐仍是最大的应用领域，市场规模有望达300亿元。
无人机实训室是机电工程学院专业实训室之一，主要面向无人机应用技术专业。对内，它主要承担无人机应用技术专业的实验教学任务，旨在培养掌握无人机飞行技术、无人机维修技术的专业高技能人才；对外，它则承担相关区域的无人机民兵分队的培训和装备支持。
无人机实训室通常占地较大，分为室内教学区和模拟飞行区两个部分。室内教学区进一步细分为多个区域，如室内飞场、记性展示区域、维修保养区域、器材储备区等。此外，还可能包括展示区、装配区、检修区、储物区、DIY区、调护区、调控区等。这些区域配备有各种类型的无人机，以及各种保障设备，如电池充电器、急救箱和专业检测设备，以满足学生从无人机入门到飞行能手、维护组装能手、编程能手等各个阶段的实践需求。
在实训室中，学生可以开展无人机操控技术、无人机构造与组装调试实验实训，学习无人机原理、组装练习、飞行模拟训练，以及无人机编程等内容。这些活动有助于提升学生的动手实践能力、开发能力和就业能力。同时，实训室还可以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。
培养目标：掌握无人机集群控制及相关编程技术，能够运用无人机相关理论与技术快速分析与完成无人机集群控制、编队飞行、编队表演任务。以工程思维、计算机思维培养，无人机控制为核心，将工程开发、编程、无人机、体育竞技、人智能学习、自然科学、艺术等相结合，整合各学科的综合知识，通过 PBL 学习法，从解决实际问题出发，利用编程及工程开发等手段解锁无人机、人工智能， 培养学生的创造力、空间思维力、知识整合应用能力。
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教学目标设定 |
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序号 |
课程设置 |
课程基础掌握描述 |
掌握能力要求与素质 |
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1 |
无人驾驶航空器与航空知识体系认知 |
1.航空航天基础概论； 2.无人驾驶航空器基础认知； 3.无人机系统认知； 4.无人机维护及管理。 |
1.培养掌握航空航天基础知识，培养航空航天科技素养； 2.培养掌握无人机基本知识、基本原理； 3.无人机飞行基础； 4.设备自主维护及管理能力。 |
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2 |
基础编程学习 |
1.面向性编程原理学习认知； 2.计算机编程逻辑学习； 3.编程语言学习、认知； 4.解释型语言程序编译； 5.无人机控制语言编译。 |
1.识辨程序及理解程序能力； 2.常用编程语言仿写能力，熟知编程逻辑及程序的基本设计方法和编写修改能力； 3.无人机控制原理及飞行程序语言阅读能力； 4.无人机系统编程及任务设备设定能力 |
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3 |
面向无人机的 编程学习 |
1.技术文件阅读； 2.各类程序文件阅读 （DEMO 示例程序、控制程序）； 3.无人机程序的阅读 4.无人机飞行程序编译； 5.无人机编队编程。 |
1.基础语言编程能力； 2.熟练使用各类编译工具； 3.具有通过编程进行任务设定、达成的编译能力； 4.具有通过编程进行现实交互的能力； 5.通过面对对象无人机的编程，控制飞行、完成飞行任务的能力； 6.通过程序编译完成任务搭载设备使用的能力。 |
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4 |
售后服务 |
1.客户使用培训； 2.技术文件阅读与审核 （说明书等交付文件）； 3.相关例程及课程服务 （DEMO、课程例程）； 4.阅读或修改无人机设计，无人机参数设置； |
1.熟悉公司的质量标准； 2.熟练掌握无人机各个部件； 3.具有无人机操作能力； 4.会使用常用编译器及示例 DEMO； 6.熟悉无人机原理，了解相关课程知识； 7.熟悉相关的飞行操作及集群控制；了解安全飞行知识。 |
3.1、模块介绍
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功能模块 |
主要功能 |
项目内容 |
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无人机基础教学 |
满足无人机及相关专业的专业教学 提供无人机展览、装配、调试、仿真等实训条件 |
无人机实训 无人机编程基础 物流无人机 无人机综合调试实训系统 |
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1+X证书 |
满足1+X证书考试需求 |
室外实操教学六旋翼无人机飞行平台 无人机电子执照考训飞行平台 多载荷行业应用多旋翼无人机飞行平台 |
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AI视觉无人机开发平台 |
自主定位 自主避障 自主导航 |
AI视觉无人机开发平台 AI视觉无人机蜂群开发平台 |
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测试场地 |
人员、机器安全，验证测试场地 |
安全飞行 定位、避障测试 |
五、实训室建设预算
总体预算1348400元。
六、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 |
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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 |
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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 |
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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