培訓室建設方案

1. 高職無人機實訓室建設方案

無人機實訓室建設目標

（一）總體目標
1）依託開源系統和相關技術支持環境，搭建無人機實訓室軟、硬體環境，學生在實驗教師指導下將無人機實訓與社會發展需求對接，通過無人機實訓室實現學生動手實踐能力、開發能力和就業能力的提升。
2）建設具有特色的無人機實訓室，以此為依託培養無人機專業人才，開展無人機教育教學的研究。
3）設計系統的無人機實訓流程，建設完整的教材課程安排。搭建與社會科技應用發展相協調的專業平台和學科建設。

（二）擬解決的關鍵問題
1）無人機行業相關人才培養，通過實訓室的系統安排，讓學生從無人機組裝、調試、操控、檢修、二次開發整個生產開發無人機的流程都可以了解到，培養無人機操控人員、無人機檢修人員、無人機開發人員。

2）無人機專業開設教學基礎建設，在美國，市場的快速發展迫使FAA加快了制定規章的步伐，商用無人機新規的發布，成為無人機融入美國國家空域的重要拐點；在中國，多家機構牽頭，正在推進無人機標准化的進程。當前國家出台政策對於無人機發展作出明確的指導，無人機專業畢業生就業前景樂觀，我國高校開設無人機專業的計劃已在2016年逐步落實。
3）學生無人機相關行業就業，當前無人機人才缺口很大，實訓室系統的培養無人機定向人才，為無人機市場輸出人才，學生可以從事無人機相關崗位，或者直接創業。
4）無人機競賽，近年來大學生競賽數量、種類越來越多，其中無人機的競賽也越來越受歡迎，作為一種成熟高集成度系統和智能小車一起成為現在學生競賽的重要終端，實訓室的建設可以完善無人機競賽人員培訓選拔的體系。

（三）預期成果

1）形成具有學校特色的無人機實訓建設方案；
2）根據學生自身優勢建立特色學生無人機團隊；
3）形成一套完整的由淺入深的無人機實訓實驗安排，可復制、可推廣；
4）校企合作推動無人機專業建設；
5）培養出能夠參加各類競賽、爭取優異成績的無人機競賽團隊；
6）學生能夠在校期間以無人機為依託創業，同時畢業後學生更具主動性和競爭力。

無人機實訓室建設內容

創新體制和運作機制的建立
無人機實訓室作為學校教學、科研和研發的重要基地，肩負著為教學、科研服務的重任。實訓教學是高校教學體系的重要組成部分，在培養學生理論聯系實際、創新精神和實踐能力方面有著不可替代的作用。實訓室的建設與管理水平不僅是院校辦學實力的標志，也是教學水平、科研水平和管理水平的重要體現。
（1）加強實訓室建設是高校上水平的需要。
（2）加強實訓室建設是培養高素質創新人才的需要。
（3）加強實訓室建設是促進社會發展的需要。
（4）加快實訓室人員隊伍建設。
（5）加大實訓室開放度，提高實訓室使用效率。
（6）建立和完善實訓室管理制度。

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2. 中高職無人機專業實訓室建設方案

整體方案介紹
無人機實訓室產品介紹秉承著為用戶提供完整鏈服務，從無人機裝調類、無人機飛行類、無人機檢測設備類、無人機設計類、無人機服務類五大類給用戶提供全面的服務。
針對學生：從基礎學習到就業，從頭到尾，提供全方位的配套設備及教材。
針對學校：校企合作、專業課建設、師資培訓等。行學啟源針對教育教學的特殊性，陸續出版相關教材。
從技術層面，北航教授為企業技術顧問，為客戶提供最優化的系統化解決方案提供了強有力的技術保障。
在培訓服務上，我擁有強大的無人機培訓團隊，團隊成員均有超過5年教育行業的從業經歷，並對教育行業有深刻的理解。

裝調類-產品說明
裝調類產品包含多軸飛行器、固定翼、穿越機、電動直升機等，該系列突出興趣學習和實訓，通過對無人機的組裝，提高學習興趣，對無人機的組成全面認知學習。通過對第一階段裝調類的學習，為第二階段飛行類做好知識鋪墊。

裝調類-產品特點
·產品採用箱式獨立包裝，系統採用箱式結構模塊化設計方式，另配有配套工具及配套耗材，實現「一箱一飛機」不需要其他任何設備；
·產品飛控採用自主研發智能飛控，飛控適用於固定翼和多旋翼等，針對教學開發，留有底層程序編程介面；
· 產品採用框架是結構，對內部組成一目瞭然；
· 整體採用碳纖維設計，自主知識產權，專為教學開發；
·結構件採用航空鋁設計，降低產品重量，固定穩固。

裝調類-課程建設
《無人機組成認知》、《無人機組裝學習》、《無人機調試學習》、《RC控制學習》、《無人機地面站學習》、《數字傳輸技術》、《圖傳信號技術》等。

裝調類-核心產品介紹
XXQY-UAV-01型 無人機組裝實訓系統（無人機大賽指定系統）

產品升級，圖片僅供參考
XXQY-UAV-01型 無人機組裝實訓系統為行學啟源自主開發考核系統（已申請發明專利），該系統採用箱式結構模塊化設計方式，系統主要由智能飛控（自主研發，飛控能夠實現多旋翼無人機和固定翼無人機的全部功能），450mm無人機模塊化散件（整機採用碳纖維設計和航空鋁設計），軟體模擬，配套工具，實訓手冊等組成，該系統突出興趣學習和實訓，通過對無人機的組裝，提高學習興趣，為進階級產品（XXQY-UAV-02型/03型）提供學習基礎。系統突破傳統設計，致力於培養國內一流的無人機操控和
行業應用高端人才。

部分配置介紹：
整機設計----整機採用碳纖維和航空鋁設計。
整機採用碳纖維和航空鋁設計，固定牢固，質量輕，整機重量（包含機架，電機，螺旋槳，電池，gps，電台）約為1063g。
鋰聚合物電池組：格氏品牌3S 2200mAh。
鋰電池平衡充電器：自動檢測電池數和容量，自動設置充電輸出，鋰電池集成電池電壓平衡器，高精度的充電鋰余額+/-0.01V，高功率，高性能充電器，XH-樣式脂質平衡埠的，電源輸入為DC11～18V/ AC100至240V。鋰充電速率高達5.0安培（最大50瓦），鎳氫充電速率高達到5.0安培（最大50瓦），輸出功率為50瓦，充電速功率：1.5C，電池類型：鋰電2～6S（系列）/鎳氫電池的1至15Cells。
電子調速器：30A無刷電調，自動調教油門，採用進口MOS管，同步整流技術，效率高，熱損小，溫度低。
電源分線板：雙路可調3-20V BEC輸出，每路可輸出2-3A。
電烙鐵：60W恆溫內熱電烙鐵，M7恆溫晶元，進口陶瓷芯，防靜電防擊穿。配有烙鐵架，海綿，焊錫絲，松香，特尖頭，刀頭，馬蹄頭。
內六角螺絲刀：2.0毫米和2.5毫米個一把，進口白鋼，12.9級硬度。
GPS：內置羅盤，工作電壓DC5V，搜星時間約為20S，精度0.9米左右。
數傳電台：CP2102高品質USB轉TTL晶元， 915MHZ ，支持MWC/APM/PX4/Pixhawk等開源飛控，接收靈敏度為 -118 dBm，全雙工通信2路自適應TDM，可以矯正高達25%的數據位錯誤，基於Si1000微控制器和Si4432無線模塊。
無刷外轉子電機：採用T-MOTOR電機正反自鎖槳電機，型號為2213，KV950。
智能飛控----無人機智能控制核心，無人機大腦。

智能飛控PIXAI（自主研發，仿冒必究）整體採用航空鋁外殼設計，螺絲採用鋁材質，質量輕，減少磁干擾，增強飛控穩定性。智能飛控創新設計，是飛控性能更穩定，其中，控制晶元採用雙單片機控制，兩套姿態感測器和氣壓高度計，均採用原裝進口晶元。智能飛控使用可靠的miniUSB，開口向上滿足飛行器各種安裝方式下方便使用，免於外接USB介面。集成空速感測器，可以支持固定翼全自主起降航線飛行。免於外接空速感測器模塊，可直連空速管。開放兩個單片機SWD模擬調試介面，可以滿足各種層次開發者需求，甚至可以把它當做集成感測器的單片機板，從零開始編寫底層代碼。集成多組外設I2C匯流排介面，免於外接轉換器。開放內置I2C介面。集成獨立高電壓測量介面，可以測量12s電源，免於連接3dr模塊。集成蜂鳴器，免於外接蜂鳴器模塊。突出外殼的獨立外部固定孔，可以靈活外接螺釘可靠固定或可調節硬度減震器。
智能飛控能夠實現多旋翼無人機和固定翼無人機的全部功能，該智能飛控主要配有15個感測器模塊和10個外接介面。
感測器模塊主要包含空速感測器模塊、磁羅盤感測器模塊、氣壓高度計模塊、磁羅盤與加速度計模塊、陀螺感測器模塊、陀螺與加速度計感測器模塊、CAN匯流排模塊、聲音報警模塊、七彩指示燈模塊、低壓差供電模塊、飛行數據存儲模塊、電平轉換模塊、參數存儲模塊、主控制器模塊、輸入輸出控制器模塊等。
外接介面主要包含電台介面、GPS介面、外置磁羅盤介面、OSD視頻疊加介面、外置感測器介面、自檢介面、備用GPS介面、CAN匯流排介面、I2C匯流排介面、安全開關介面。
地面站控制軟體----地面控制站軟體實現人機交互，對無人機實現制定控制。

模擬飛行軟體----完成無人機模擬飛行操控技能訓練；無線遙控技術、無人機飛行技術課程實驗項目。

支持實驗：
1、無人機部件認知
2、無人機組裝
3、模擬軟體設置類
4、遙控器設置類
5、模擬飛行類
6、智能飛控編程類
7、地面站軟體設置類
8、磁羅盤設置類
9、加速度計設置類
10、遙控器接收機設置類
11、電調校準
12、遙控器校準
13、無人機硬體校準類

飛行類-產品說明
飛行類產品包含飛行法規學習、飛行模擬器、飛行自駕儀、光流定位飛行、飛行場地建設等，該系列突出無人機飛行的進階學習，系列引入中國AOPA航空器擁有者及駕駛員協會法規體系，保障權威性。通過對無人機飛行的法規學習到模擬器的訓練，再到場地飛行等，一個完整學習和進階模式，全方位了解無人機飛行知識和具體操作，並很好的保障學生安全，降低設備損耗。通過對第二階段飛行類的學習，為第三階段檢測設備類做好知識鋪墊。

飛行類-產品特點
·飛行法規學習採用中國AOPA航空器擁有者及駕駛員協會法規體系，保障權威性；
· 飛行自駕儀採用行學啟源針對教學自主研發的RC操控系統，擁有自主知識產權；
·飛行模擬器採用正版模擬飛行軟體系統；
·室內光流定位飛行，解決部分學校場地限制，將飛行引進教室；
· 飛行場地建設，根據場地情況，訓練要求，定製飛行場地，達到全面訓練飛行技術。

飛行類-課程建設
《無人機飛行法規》、《無人機模擬器訓練》、《RC控制技術》、《無人機飛行技術》、《RC設備調參》等。

飛行類-核心產品介紹
XXQY-UAV-04型 無人機飛行自駕儀系統

產品升級，圖片僅供參考
XXQY-UAV-04型 無人機飛行自駕儀系統為行學啟源自主開發考核系統，該系統採用模塊化的設計方式，均採用快速連接方式，方便攜帶。該系統強大的兼容性，可通過自主研發的12通道接收機系統，與無人機或者模擬器對接，增加無人機的操控性和娛樂性，本體自帶的內置圖傳高清顯示屏，為操作手帶來不一樣的體驗。
該系統突出無人機操控技術趣味性，能夠培養操作手興趣。該系統通過模擬飛行，練習操作手對無人機的RC控制方式的學習和基本要求，如定點懸停、飛八字等，通過長期練習形成無人機操控的條件反射、肌肉反應和應急反應，減少真實無人機的炸機和人身傷害，降低不必要的損失。該系統致力於為國內培養優秀的無人機操作人員和應用人才。

支持實驗：
1、地面站系統認知組裝類
2、高清圖像傳輸系統認知學習類
3、模擬飛行軟體認知學習類
4、自駕儀操控軟體認知學習類
5、地面站控制軟體認知學習類
6、遙控系統設置類
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檢測設備類-產品說明
檢測設備類產品包含電機分析儀、電調性能測試裝置、飛行器提升力測試裝置、飛控性能測試裝置等全部無人機組成部分及周邊，該系列突出對無人機的核心部件的性能、參數、器件選型等學習， 通過該系列的學習，全方位了解無人機整體部分的工作原理，並對組成部分的的功能、參數、性能、原理等進行深入學習。通過對第三階段檢測設備類的學習，為第四階設計類做好知識鋪墊。

檢測設備類-產品特點
· 檢測設備均由行學啟源自主研發，針對教學設計；
· 檢測設備通過對無人機組成器件測試，學習無人機內部構造，為無人機產品研發奠定技術基礎；
· 檢測設備配備儀器儀表，將無人機組成器件的各個參數進行展現；
·檢測設備配有行學啟源教學教材，詳細參數數據分析。

檢測設備類-課程建設
《無人機無刷電機性能分析》、《無人機電子調速器性能分析》、《無人機載重能力分析》、《飛控性能測試》、《無人機器件選型》等。
檢測設備類-核心產品介紹
XXQY-UAV-25型 無人機飛控性能測試系統

產品升級，圖片僅供參考
XXQY-UAV-25型 無人機飛控性能測試系統為行學啟源自主開發的測試系統，該系統採用開放式的設計方式，針對自動飛控建立一個真實的激勵測試環境，對智能飛控進行全方位測試，通過儀器儀表的測試軟體，展現飛控的性能和各部分參數，行學啟源並對各個參數狀態進行分析，將分析結果和建議行程教學教材，輔助學生理解相關參數。
該系統採用行學啟源自主研發的智能飛控，採用先進的MENS系統。通過該系統的學習，能夠全方位的學習無人機大腦智能飛控的工作原理，為無人機設計開發奠定基礎。

核心介紹：
智能飛控----無人機智能控制核心。

智能飛控PIXAI（自主研發，仿冒必究）整體採用航空鋁外殼設計，螺絲採用鋁材質，質量輕，減少磁干擾，增強飛控穩定性。智能飛控創新設計，使飛控性能更穩定，其中，控制晶元採用雙單片機控制，兩套姿態感測器和氣壓高度計，均採用原裝進口晶元。智能飛控使用可靠的miniUSB，開口向上滿足飛行器各種安裝方式下方便使用，免於外接USB介面。集成空速感測器，可以支持固定翼全自主起降航線飛行。免於外接空速感測器模塊，可直連空速管。開放兩個單片機SWD模擬調試介面，可以滿足各種層次開發者需求，甚至可以把它當做集成感測器的單片機板，從零開始編寫底層代碼。集成多組外設I2C匯流排介面，免於外接轉換器。開放內置I2C介面。集成獨立高電壓測量介面，可以測量12s電源，免於連接3dr模塊。集成蜂鳴器，免於外接蜂鳴器模塊。突出外殼的獨立外部固定孔，可以靈活外接螺釘可靠固定或可調節硬度減震器。
智能飛控能夠實現多旋翼無人機和固定翼無人機的全部功能，該智能飛控主要配有15個感測器模塊和10個外接介面。
感測器模塊主要包含空速感測器模塊、磁羅盤感測器模塊、氣壓高度計模塊、磁羅盤與加速度計模塊、陀螺感測器模塊、陀螺與加速度計感測器模塊、CAN匯流排模塊、聲音報警模塊、七彩指示燈模塊、低壓差供電模塊、飛行數據存儲模塊、電平轉換模塊、參數存儲模塊、主控制器模塊、輸入輸出控制器模塊等。
外接介面主要包含電台介面、GPS介面、外置磁羅盤介面、OSD視頻疊加介面、外置感測器介面、自檢介面、備用GPS介面、CAN匯流排介面、I2C匯流排介面、安全開關介面。
該智能飛控強大的兼容性，可兼容行業常用的外圍設備（自主研發，仿冒必究）。
支持實驗：
1、智能飛控工作原理類
2、智能飛控參數分析類
3、配置最優飛控參數類
4、智能飛控姿態分析類
5、智能飛控數據傳輸類
6、智能飛控衛星信號處理類

設計類
設計類系列即為無人機產品開發系列，產品包含慣性導航(INS)系統、MEMS感測器實訓系統、飛控系統故障考核系統、飛控設計開發系統、PIXAI飛控底層編程等， 該系列突出對無人機整體設計的學習，該環境既包括航電系統如ADS、INS等系統的模擬，系統能夠模擬與自動飛控系統交聯的各個航電以及非航電系統的介面及特性，並能動態模擬這些系統在各種飛行模式下的工作過程及其各種故障狀態等。它提供了對各系統的數據採集、數據通信、故障的分析判斷及告警等功能的系統檢測。通過該系列的學習，能夠自主開發設計無人機。

設計類-產品特點
·設計類產品均由行學啟源自主研發，針對教學設計；
·設計類產品包括航電系統如ADS、INS等系統的模擬，構建真實激勵系統；
· 飛控設計系統能夠動態模擬這些系統在各種飛行模式下的工作過程及其各種故障狀；
· 通過該系列的學習，能夠自主開發設計無人機；
· 設計類產品配有行學啟源教學教材，詳細參數數據分析。
設計類-課程建設
《慣性導航(INS)系統》、《MEMS感測器實訓系統學習》、《飛控設計開發系統》、《飛控系統故障考核系統學習》、《PIXAI飛控底層編程》等。

設計類-核心產品介紹
XXQY-UAV-29型 無人機飛控設計開發系統

產品升級，圖片僅供參考
XXQY-UAV-29型 無人機飛控設計開發系統為北京行學啟源科技有限公司自主開發考核系統（已申請發明專利），該系統採用開放式的設計方式，以LINKS-RT半實物模擬器和三軸模擬轉台為核心，為無人機飛控板的地面調試提供硬體在迴路的模擬測試環境。針對自動飛控建立一個真實的激勵測試環境，對智能飛控進行全方位測試，通過儀器儀表的測試軟體，展現飛控的性能和各部分參數，行學啟源並對各個參數狀態進行分析，將分析結果和建議行程教學教材，輔助學生理解相關參數。
核心介紹

無人機飛控V字型開發三個主要階段：
系統設計及模擬驗證階段：基於Matlab/Simulink搭建無人機飛控系統數字模擬模型，完成飛控演算法的初步驗證；
產品實現階段：將驗證後的飛控演算法模型，自動生成C語言源代碼，加快飛控軟體開發進程；
系統測試階段：利用半實物模擬平台模擬飛控外部環境，並通過三軸模擬轉台真實激勵IMU姿態輸出，完成飛控裝機前的地面硬體在迴路測試。

基於Matlab/Simulink 模擬建模環境，提供完整的飛機模擬框架，集成了飛行動力學、發動機、儀表、導航、操縱等系統，可模擬各種故障狀態，並允許用戶添加自己的各種模擬功能和模型。
模型特點：
為固定翼飛機、旋翼機提供實時模擬所需的氣動模型，無需手工編寫代碼；
在可控制的模擬環境中測試飛機的設計和性能；
設定子系統的功能，包括飛行管理系統、自動駕駛、飛行控制等；
輕松的集成虛擬的或真實的硬體設備，或用戶開發的模塊；
從窗口、對話框等輕松的設定氣動參數、環境參數來快速的啟動模擬。

飛控軟體開發平台Links_AutoCoder 讓飛控軟體設計人員可以直接通過MatlabSimulink 圖形化建模環境完成控制演算法/策略軟體的設計，而不用去寫源代碼。這種「模型即軟體」的設計思路可直接繼承設計階段的模擬模型成果，將飛控模型無縫轉換成飛控軟體，直接運行在實際的飛控硬體平台上。
平台特性：
基於模型(MBD)的設計思路；
飛控軟體開發不用編寫代碼，而是讓模型直接生成代碼；
支持APM 和PIXHAWK 平台，也可根據用戶自己的飛控平台進行定製；
服務類-說明

行學啟源針對無人機教學提供全方位的服務，針對學生，從基礎學習到就業，從頭到尾，提供一條龍服務。針對學校，校企合作、專業課建設、師資培訓等。行學啟源針對教育教學的特殊性，陸續出版相關教材。

服務類-特點
·學生就業提供三次工作推薦；
·行學啟源出版相關教學教材；
·學生畢業後可獲得雙證，畢業證和AOPA合格證（駕照）；
·校企合作、專業課建設、師資培訓等；
·搭建網路平台，答疑解惑；
·協辦全國無人機技能大賽；
·通過大賽選拔優秀飛手，參加國際比賽。

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