无人机技术应用方案.docx
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无人机技术应用方案
XXX职业技术学院
实验实训室建设方案
一、
基本信息
拟建项目名称
项目负责人
手机
部门负责人
手机
项目内容
1、设备购置2、环境改造3、两者都有√
项目属性
1、新建√2、改建3、扩建
二、现有基础（如果该项目为新建项目，该项可以不填）
1．现有场地及设施概况
实验实训室名称
地点
建筑面积
（㎡）
设备
总量
（台）
设备总值（万元人民币）
目前使用状况
三、项目依据
1、项目背景
随着“中国制造2025”的提出，我国加快推进以智能制造为核心的工业4.0战略，而作为智能制造与通用航空融合发展的无人机未来发展前景广阔。
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机。
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，已经成为我们人类对抗自然灾害不可或缺的工具。
由此可见，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应用人才的需求。
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。
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。
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。
（1）专业对应产业的发展状况
无人机属于新兴产业，在航拍、快递、灾后搜救、数据采集等领域无人机都已经崭露头角。
无人机产业链的蓬勃发展，近年来有多家民企开始布局无人机行业，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。
（2）产业发展用人需求情况概述
全球70%的中小型无人机都是中国制造。
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2016-2020年需要约50万架民用无人机，未来市场空间有5000多亿元。
据国家信息产业部估算，我国2020年需要的无人机操作维护人员可达20万。
（3）培养社会急需人才，提高学生就业率，保证生源。
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、高职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。
（4）提高学生实践能力，打造一流无人机应用技术人才。
中、高职学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。
（5）职业院校技能大赛的需要。
近年来全国无人机竞赛数量、种类越来越多，也越来越受欢迎，作为一种成熟、高集成度系统成为现在学生竞赛的重要终端，实训室的建设可以完善无人机竞赛人员培训选拔的体系，培养大批高素质、高水平的竞赛人才。
主要建设内容：
序号
仪器设备名称
台数
申请理由
1
无人机装机调试系统
1
新增实验实训项目
2
无人机室内飞行训练系统
1
新增实验实训项目
3
无人机行业应用（测绘）
1
新增实验实训项目
2、项目建设的必要性、可行性论证
必要性：
无人机综合实训室建设是我院无人机应用技术专业实训教学中心建设的一部分，其建设必须与我校现有课程体系改革和教育部主办的全国职业院校技能大赛标准对接。
实训室以我校现有实训教学场地及新采购设备为依托，满足无人机安装调试、无人机飞行、无人机行业应用等整个无人机应用技术专业群的教学需要。
满足无人机应用技术专业实训课程的要求，为培训和让学生习得相应的岗位技能提供场所，突出职业技能和就业能力培养。
满足行业技能训练、行业技能大赛的教学培训功能，突出密切联系岗位及生产实际。
同时无人机应用技术专业课程的教学辅助功能，体现无人机类工作岗位业务和流程的学习和体验；突出现代化职业教育理念及手段、典型工作流程和业务与行业岗位结合的职业技能培训模式。
通过在实训软件系统和飞行训练场地上角色模拟演练，强化学生对理论知识的理解和掌握，提高学生对于相关岗位的动手操作技能、沟通管理能力和团队合作能力；促进我校无人机应用专业人才的培养。
可行性：
该项目依据我校专业特色，侧重我校无人机专业建设，以无人机应用技术专业课程建设为平台、体验式教学方法进行专业实习，拟探索一种新途径来提高学生实践与创新能力，从而达到培养应用型创新型人才的目的。
该项目的成功建设，专业建设整体水平达到国内一流、区域领先，成为无人机应用行业高素质技术技能人才培养基地，行业从业人员能力提升培训基地，无人机应用专业骨干师资培训基地。
便于我校承担对社会人员进行无人机应用培训及我校师生参加教育部主办的全国职业院校技能大赛以及承办国家级和省级技能大赛训。
同时将在我校乃至兄弟院校起到良好的示范作用，为新形式下提高学生实践与创新能力提供一种新途径，项目研究具有重要意义。
课题组主要成员均为我院的学术和教学骨干教师，在教学改革和学科建设工作中表现出很强的责任心，是一个具有团队协作精神的集体。
该课题组成员组成合理，完全有能力承担该课题的研究。
3、新立项目的实验实训课开设计划
序号
课程名称
面向专业
1
无人机地面站应用
2
多旋翼装调
3
无人机模拟器飞行
4
无人机室内飞行
5
数字传输技术
6
图传信号技术
7
光流定位技术
8
RC控制技术
9
穿越机装调飞
10
直升机装调飞
11
图像处理技术
12
无刷电机性能分析
13
电子调速器性能分析
14
测绘应用技术
15
3D打印技术
4、建设方案的经费预算及依据
序号
名称
技术参数
单位
数量
单价（元）
总价（元）
无人机装调飞实训室
1
无人机组装实训系统
（四旋翼）
1、由智能飞控（能够实现多旋翼无人机和固定翼无人机的全部功能），450mm无人机模块化散件（整机采用碳纤维设计和航空铝设计），软件仿真，配套工具，实训手册等组成，
2、无人机结构件包括：
智能飞控、飞控保护板、2200mAh锂聚合物电池组3S、BB响、锂电池平衡充电器、电子调速器、电源分线板、飞控供电线、3.5mm母香蕉头、4mm热缩管（黑色）、4mm热缩管（红色）、14#AWG硅胶线、16#AWG硅胶线、T形插头、反转无刷外转子电机、正转无刷外转子电机、正螺旋桨、反螺旋桨、旋桨支撑垫、电机座、机臂、管夹、长铝柱、短铝柱、中心板、云台挂载板、减震海绵、脚架横撑、三通、0-90°脚架斜撑、背胶魔术贴、飞控数据下载线、长（短）螺丝、2.0毫米内六角螺丝刀、2.5毫米内六角螺丝刀、3M双面胶、剥线钳、电烙铁、电烙铁底座、特尖烙铁焊头、马蹄烙铁焊头、刀状烙铁焊头、助焊松香、高纯度活性焊锡丝、反扣扎带、8IN1模拟器、GPS（内置罗盘）、数传电台等。
3、★智能飞控主要技术参数：
a.智能飞控整体采用航空铝外壳设计，螺丝采用铝材质，质量轻，减少磁干扰，增强飞控稳定性。
b.控制芯片采用双单片机控制，两套姿态传感器和气压高度计，均采用原装进口芯片。
c.智能飞控使用可靠的miniUSB，开口向上满足飞行器各种安装方式下方便使用，免于外接USB接口。
d.集成空速传感器，可以支持固定翼全自主起降航线飞行。
免于外接空速传感器模块，可直连空速管。
e.开放两个单片机SWD仿真调试接口，可以满足各种层次开发者需求，可以当做集成传感器的单片机板，从零开始编写底层代码。
f.集成多组外设I2C总线接口，免于外接转换器。
开放内置I2C接口。
g.集成独立高电压测量接口，可以测量12s电源，免于连接3dr模块。
h.集成蜂鸣器，免于外接蜂鸣器模块
i.智能飞控能够实现多旋翼无人机和固定翼无人机的全部功能
j.智能飞控主要配有≥15个传感器模块和≥10个外接接口。
k.传感器模块主要包含空速传感器模块、磁罗盘传感器模块、气压高度计模块、磁罗盘与加速度计模块、陀螺传感器模块、陀螺与加速度计传感器模块、CAN总线模块、声音报警模块、七彩指示灯模块、低压差供电模块、飞行数据存储模块、电平转换模块、参数存储模块、主控制器模块、输入输出控制器模块等。
4、外接接口主要包含电台接口、GPS接口、外置磁罗盘接口、OSD视频叠加接口、外置传感器接口、自检接口、备用GPS接口、CAN总线接口、I2C总线接口、安全开关接口。
5、遥控器：
9通道遥控器配有通道接收机
6、地面站控制软件----地面控制站软件实现人机交互，对无人机实现制定控制。
7、模拟飞行软件----完成无人机模拟飞行操控技能训练；无线遥控技术、无人机飞行技术课程实验项目。
套
10
16600.00
166000.00
2
无人机组装实训系统
（穿越机）
1、由智能飞控，220mm无人机模块化散件（整机采用碳纤维设计和航空铝设计），软件仿真，配套工具，实训手册等组成，该系统突出兴趣学习和实训，通过对无人机的组装，提高学习兴趣。
2、无人机结构件组成：
220机架（全碳）、银燕rs2205电机、kk5寸三叶螺旋桨、f3飞控、飞盈佳乐30a电调、奥姆威600毫瓦图传、runcam摄像头、肥鲨眼镜、格氏、1300mah电池、BB响、锂电池平衡充电器、背胶魔术贴、工具、3M双面胶、剥线钳、电烙铁、电烙铁底座、特尖烙铁焊头、马蹄烙铁焊头、刀状烙铁焊头、助焊松香、高纯度活性焊锡丝、反扣扎带、8IN1模拟器
3、220机架（全碳）：
底板厚度≥3.5MM；对角轴距≥220mm；支持电机2204/2205/2206；支持螺旋桨：
4寸/5寸/6寸。
4、银燕rs2205电机：
4个银燕RS22052300kv电机，竞速穿越。
5、kk5寸三叶螺旋桨：
4组KK5045三叶螺旋桨，旋转直径127mm；孔桨5mm；桨根厚5.5mm。
6、★f3飞控：
处理器stm32f3CPU；大容量闪存MPU6050加速度计和陀螺仪。
7、奥姆威600毫瓦图传：
欧姆威600MW5.8G图传发射机，可接收遥控器PWM信号,实现空中调整频率，发射功率600mw28dbm，内置五种频段可选5740-5860MHz/5705-5925MHz/5725-5865MHz/5733-5866MHz/5658-5917MHZ，配备5db全向天线，发射通道:
40频点，全制式PAL/NTSC，输入电压DC6V-28V，功耗12V/300mA。
8、runcam摄像头：
RunCam雨燕90°广角，600线，FPV航拍摄像头DC5-17V宽电压输入。
9、肥鲨眼镜：
FatSharkDominatorV3高清穿越机图传DVR录像视频眼镜，产品16：
9宽屏WVGA显示屏（30度视场角），支持隔行扫描3D，NTSC/PAL自动切换，内置数字视频录像机（DVR），DVR将自动保存所有录制的视频，如果是电源断开连接，迷你HDMI显示端口，视场角30°斜，瞳距范围57-72mm（可调），显示WVGA30度视场，3D支座侧面/侧，制式NTSC/PAL自动选择，端口HDMI支持720p，直流7-13V（2S/3S）输入，功率3.6W。
10、格式1300mah电池：
格氏Tattu1300mah4s14.8v75C。
11、锂电池平衡充电器：
自动检测电池数和容量，自动设置充电输出，锂电池集成电池电压平衡器，高精度的充电锂余额+/-0.01V，高功率，高性能充电器，XH-样式脂质平衡端口的，电源输入为DC11～18V/AC100至240V。
锂充电速率高达5.0安培（最大50瓦），镍氢充电速率高达到5.0安培（最大50瓦），输出功率为50瓦，充电速功率：
1.5C，电池类型：
锂电2～6S（系列）/镍氢电池的1至15Cells。
12、电烙铁：
60W恒温内热电烙铁，M7恒温芯片，进口陶瓷芯，防静电防击穿。
配有烙铁架，海绵，焊锡丝，松香，特尖头，刀头，马蹄头。
13、模拟飞行软件----完成无人机模拟飞行操控技能训练；
无线遥控技术、无人机飞行技术课程实验项目。
套
10
16600.00
166000.00
3
无人机组装实训系统
（电动直升机）
1、由无人机模块化散件（整机采用碳纤维设计和航空铝设计），软件仿真，配套工具，实训手册等组成。
2、无人机结构件包括：
碳纤维机身、旋翼头、双推尾波箱、无刷大功率电机、高压电调、金属数码舵机、三轴增稳系统、数码锁尾舵机、360mm螺旋桨、BB响、锂电池平衡充电器、背胶魔术贴、工具、3M双面胶、剥线钳、电烙铁、电烙铁底座、特尖烙铁焊头、马蹄烙铁焊头、刀状烙铁焊头、助焊松香、高纯度活性焊锡丝、反扣扎带、8IN1模拟器
3、直升机基本参数：
a.机身长度：
≥703MM
b.高度：
≥204MM
c.宽度：
≥110MM
d.主旋翼直径：
≥780MM
e.尾旋翼直径：
≥171MM
f.主旋翼长度：
≥360MM
g.马达主齿：
≥11T
h.传达主齿：
≥121T
i.尾传动主齿：
≥106T
j.尾翼传动齿：
≥25T
k.齿轮传动比：
1:
10.08:
4.24
4、碳纤维机身：
侧板增强片设计，内嵌式电池安装方式，最大限度保护电池
5、旋翼头：
DFC旋翼头组，搭配360MM主旋翼剧烈3D飞行设计
6、双推尾波箱：
尾旋翼夹座加入止推轴承设计。
7、锂电池平衡充电器：
自动检测电池数和容量，自动设置充电输出，锂电池集成电池电压平衡器，高精度的充电锂余额+/-0.01V，高功率，高性能充电器，XH-样式脂质平衡端口的，电源输入为DC11～18V/AC100至240V。
锂充电速率高达5.0安培（最大50瓦），镍氢充电速率高达到5.0安培（最大50瓦），输出功率为50瓦，充电速功率：
1.5C，电池类型：
锂电2～6S（系列）/镍氢电池的1至15Cells。
8、电烙铁：
60W恒温内热电烙铁，M7恒温芯片，进口陶瓷芯，防静电防击穿。
配有烙铁架，海绵，焊锡丝，松香，特尖头，刀头，马蹄头
9、遥控器：
9通道遥控器配有通道接收机。
10、模拟飞行软件----完成无人机模拟飞行操控技能训练；无线遥控技术、无人机飞行技术课程实验项目
套
8
16600.00
132800.00
4
摄影测量系统（含课程资源）
一、低空影像采集系统
（一）四旋翼飞行器
1.起飞重量：
<1388g
2.悬停高度：
垂直+/-0.5米水平+/-1.5米
3.飞行时间：
约30分钟
4.云台俯仰角：
-90°至+30°
5.遥控器：
工作频率：
2.400GHz-2.483GHz
6.最大信号有效距离：
7000米
7.电池：
6000mAh锂充电电池2S
8.相机影像传感器：
1英寸CMOS有效像素2000万
9.相机镜头：
FOV84°8.8mm/24mm（35mm格式等效）f/2.8焦点无穷远
10.相机ISO范围：
100-3200（视频）；100-3200（照片）
11.相机电子快门速度：
8-1/8000秒
12.照片最大分辨率：
4000×3000
（二）巡航软件
1.产品主要是基于多旋翼无人机自主研发的智能化、全流程的专业航测飞控系统，同时具备一键拍摄空中360°全景、倾斜摄影等功能
2.飞行控制：
采用多旋翼飞行平台，通过移动终端实现对无人机的智能、安全控制
3.具备航迹规划功能，能够全自动控制飞机完成正射影像采集、倾斜摄影采集功能、全景360功能、线装调查功能
4.飞行采集模块：
提供正射影像、倾斜摄影、自动空中360等三大数据采集功能
5.航飞参数设置，正射影像和倾斜摄影航飞范围小于500m×500m，航高小于210m，360全景点1点/架次
6.无人机指南针校准及相机参数设置
7.支持kml采集范围导入
8.支持历史任务载入
9.支持飞行安全检查、航飞任务规划；
10.支持视频实时图传及航飞实时参数监控
11.支持任务暂停和一键返航
12.支持高德影像/矢量地图切换
13.支持电量、数传、图传、GPS信号显示
14.任务管理模块：
支持任务重命名和删除；任务详细信息查询
15.系统设置模块：
航飞模式选择；缓存数据管理
16.配套专业定制平板，无缝兼容巡航软件飞行任务操作
17.具备无人机飞行轨迹记录功能，可通过厂家的后台找到飞行器在任何时候的地图坐标，监测到无人机
18.具备基于航飞影像的现场行业应用功能，包括但不限于可实现距离、面积量测、轨迹记录、拍照定位、现场信息调查
摄影测量系统
1.工程管理：
负责管理测区的工程信息文件，包括相机参数、航带信息及POS数据设置与坐标转换；
2.测区工程的建立，维护，相机控制点的设置，影像数据输入输出；
3.支持多种导航数据的输入：
根据导航POS自动划分航带信息,并可定制导航POS的格式；
4.具备pos数据高程修正功能；
5.数据预处理：
包括创建金子塔影像、快视图及特征提取；
6.连接点提取：
基于概略POS数据自动提取测区连接点；
7.定向解算：
包括连接点交互式编辑及测区影像定向参数解算；
8.快速拼接：
定向参数结合概略DTM纠正拼接获取测区影像图；
9.支持数码影像一键建工程；
10.全自动连接点匹配；
11.支持DLG成果的图廓整饰；
12.支持遥感影像的单片纠正及配准融合；
13.支持正射影像的格式或坐标系转换；
14.支持点位及DEM的格式转换；
15.自动空三结算及平差，并支持多种平差方式；
16.光束法平差解算，可支持GPS/IMU辅助平差；
17.支持多种点云密集匹配方式，可自动匹配DSM；通过自动滤波和人机交互编辑制作DEM、DEM拼接和DEM质检功能；
18.具备LAS格式点云数据编辑处理功能；
19.具备TIN编辑功能；
20.正射影像自动纠正与镶嵌；
21.低空影像自动匀光、匀色处理；
22.支持DOM智能编辑：
可自动检查拉花区域，接缝错开区域，并能够自动从原始影像进行采样修复；
23.立体模型建立，添加符号库，人工交互式数据采集；
24.具有自动控制点预测和转刺功能，控制点、连接点交互编辑功能；
25.支持多种格式的空三成果输出（如PATB格式、适普格式、SSK格式、JX4格式等）；
26.支持单机多核运行匹配；
27.支持DLG立体测图；
28.可生成和查看三维景观图:
可将系统生产的DEM、正射影像数据建立三维透视模型，并将其显示和输出；
29.支持全球SRTM查询、用RPC挖取DEM、获得任意位置的数字高程模型；
30.★提供块拼图应用功能，输出块拼图应用专题图；
31.系统具备学生作业与成果提交功能，并具备老师评分系统/作业检查系统；
32.系统评分参数和评分标准支持自定义模式；
33.★提供DLG标准成果与作业成果比对评分模块，提供不同颜色叠加显示模式、卷帘对比模式、闪烁对比模式；
34.提供DEM高程自动检查和DEM地物检查评分模块、DOM高程自动检查、DOM地物检查和拼接线检查评分模块和空三成果评分模块；
35.★软件可满足全国大学生无人机测绘技能竞赛考核赛项要求，可提供竞赛通知等证明材料；
36.提供无人机测绘、摄影测量教学云课堂，具备丰富的摄影测量教学资源；
37.★软件教学平台提供样例数据库，配套提供近两年全国大学生无人机测绘技能大赛竞赛数据，竞赛数据由无人机测绘技能大赛组委会合法授权提供，提供相关授权证明文件；
★具备产品自主知识产权，能够提供软件著作权。
套
5
45500.00
227500.00
5
无人机
实训系统耗材箱
锂聚合物电池：
格氏2200mah，4块；遥控器电池2200mah，1块；T型插头：
10个；电源分电板：
10块；飞控供电线：
10条；香蕉母头：
3.5mm，120个；香蕉公头：
3.5，mm20个；热缩管（黑）：
4mm，15米；热缩管（红）：
4mm，5米；硅胶线（红）：
14#AWG，10米；硅胶线（黑）：
14#AWG，10米；硅胶线（黑）：
16#AWG，10米；TMOTOR自锁反桨：
9545，2支；TMOTOR自锁正桨：
9545，2支；三通：
10个；3M胶：
50块；塑料扎带：
200条；背胶魔术贴：
1.5米；螺丝：
M3*6200粒；螺丝：
M3*3100粒；螺丝：
M3*10100粒；螺丝：
M3*18100粒；螺丝：
M3.5*28100粒；电机座：
2套；管夹：
2套；脚架斜撑铝件：
4套；长铝柱：
2个；短铝柱：
2个。
套
10
3700.00
37000.00
6
无人机多功能操作台
含无人机专业教学平台和教学资源库。
套
5
21000.00
105000.00
7
大功率充电器
输入电压:
AC100或者220V，DC15.0-24.0V；
充电功率:
2x500W（1000W）；
放电功率:
2X25W（50W）；
充电电流:
0.1-25.0A；
放电电流:
0.1-8.0A；
适用锂电池数:
1~6S；
适用镍电池数:
1–15S；
铅电池电压:
2V～20V；（1-10cells）。
套
10
2500.00
25000.00
9
小计
859300.00
无人机室内飞行实训室
1
无人机模拟器飞行系统
主要参数
尺寸：
183*193*100；
重量：
0.88kg；传输频率：
2.4GHzISM波段（2400MHz-2483.5NHz）；调制扩频：
FHSS/DSSS；通信芯片采用美国TI2533芯片；信道带宽：
5.0MHz＆250kbps；
主控IC：
欧洲ST公司STM32F103VET6（ARMM3处理器，72MHz主频，512KFlash）；
邻道抑制比：
＞38dBm、发射功率：
＜100mW（板测），＜20dBm（3米空中测试）；
工作电流：
＜90mA；
工作电压：
7.4-18.0V2S-4S锂电池及其他所有类型电池
遥控距离：
地面＞900m；通道数：
9通道，5通道以上可以自定义；
模拟器模式：
在此模拟下关闭射频发射，进入省电模式；
显示屏：
2.8寸16位真彩屏，4096数据分辨率开关设置：
2个VR旋钮2个VR滑杆3个三段开关4个两段开关一个复位开关
可通过安卓USB线数据拷贝复制
声音震动多重报警提示
支持机型：
全部8种十字盘模式直升机，所有固定翼，滑翔翼机型，新增多轴机型。
遥控器支持：
天地飞、JR、FUTABA、地平线、华科尔、富斯（FS）、乐迪、MC、KDS（固朗）、蓝宇（4通以上遥控器！
）
语言：
中文简体、繁体
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