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实验室或功能区 编队+开发实训室 - 方案文档

编队+开发实训室

无人机编队与开发实训室以“协同控制+开发创新”为核心,构建了一个多维度、场景化的实践空间。学生既能在编队飞行训练中操控多架无人机完成灯光秀等复杂任务,感受协同控制的精密与高效;又能在开源硬件平台上通过代码编程实现自主避障、路径规划等智能功能,激发技术创新能力。让学生在真实环境中设计解决方案,实现“学以致用”的闭环训练。

主要功能
无人机编队与开发实训室就像一个“无人机科技乐园”,让学生边玩边学、动手又动脑!在这里,同学们可以指挥多架无人机一起跳舞、排字,还能教它们自己“看路”避开障碍物;让无人机学会自动巡航或完成特定任务,从操作到编程,从模拟到实战,轻松掌握无人机技术的核心本领。
室内仓储盘点、电网、电网室内变电站巡检、隧道巡检、桥梁巡检、石油、化工、轨交、智慧大棚、智慧粮仓、林业、水泥、钢铁、锅炉、堆场、船舶、城市管廊、应急救援、高速收费站、建筑测绘、风电、海上升压站、水利大坝、核电、高铁站台雨棚、候车厅、体育馆钢结构检测等领域。
无人机机巢
无人机机巢具备存储保护、自动充电、任务规划调度、数据处理传输及远程管控等功能,可保障无人机高效、安全运行。
■ 存储保护:安全存放无人机,避免环境损坏。
■ 自动充电:无人机归巢后自动补电,保障续航。
■ 任务调度:规划飞行任务、航线,指挥无人机起降执行。
■ 数据处理:存储、初步处理采集数据,并传输至终端 。
■ 远程管控:通过网络远程查看机巢及无人机状态,远程操控相关功能。
主要实验装备
无人机蜂群表演编队

无人机蜂群表演编队支持手控飞行、定点飞行、自主航线飞行、自主返航等控制模式,支持横队、纵队、三角、方队、倒V、正V、包围式队形切换等编队模式。地面站软件支持无人机姿态、位置、电池、连接状态显示,支持报警信息提醒、指令发送、回传数据显示,支持目标工作区地图保存和显示、队形编辑、保存与加载。集控制、编辑一体,可预览已编程的飞行轨迹,动画展现飞行姿态,支持2D、3D模拟飞行,支持自动计算避障线路和防碰撞预警。

复杂场景智能巡检无人机

仓鸮(Tytoalba)无人机专注无GPS受限空间三维数据抓取及环境感知,支持自主充电,配备独立的地面站。采用国产化芯片多传感器融合,单一传感器丢失或失效情况下仍能保证其运行。

自动充电机巢

无人机机巢具备存储保护、自动充电、任务规划调度、数据处理传输及远程管控等功能,可保障无人机高效、安全运行。

AI视觉无人机开发平台(激光雷达版)

激光雷达版搭载VisBot 3代视觉模块,双轴增稳云台以及4线LiDAR激光雷达,适用于无GPS环境下基于视觉/LiDAR的无人机定位/导航/避障算法的验证与开发,以及室内无人机组网编队的研究。激光定位基于LiDAR激光传感器获得的点云数据,并且融和惯性导航模块的6轴数据,实现的LIO算法。视觉定位是通过基于双目视觉传感器的双目图像,融和惯性导航模块数据,实现的VIO算法。可以基于动作捕捉系统定位,支持VRPN协议实时获得定位信息,提供真实飞行数据。避障功能是基于定位结果,基于LiDAR点云/iTof深度图/双目产生深度图,实时生成地图和路径规划的避障算法。

激光雷达通过发射激光束并接收反射光来测量距离,能提供高精度的距离数据,可精确探测到障碍物的位置、形状和大小等信息,相比单纯的视觉传感器,受光照条件、物体表面纹理等因素的影响更小。可以在诸如电磁干扰、强光干扰等复杂的环境中稳定工作,减少因外部干扰而导致的误差,保证无人机对周围环境的准确感知。结合激光雷达获取的大量精确距离数据和OWL mini3L自身的计算能力,能够快速构建出周围环境的三维模型,为无人机的自主导航、路径规划以及避障提供更全面、准确的信息基础,使其能更好地适应复杂多变的环境。

六旋翼无人机飞行开发平台

HT600是一款专为教学而生的无人机开发实训平台,适用于作为室外实操教学六旋翼无人机飞行平台使用。

采用碳纤维可折叠机身,既可用于教学开发,也可以用于室外飞行训练、调试,通过配套地面站软件可进行PID参数调节、传感器校准、参数设置、航线规划等实训环节,开源飞控,可二次开发,还可以实现自主飞行。整机结构牢固,承载能力强,可挂载寻迹、小球投放、钩瓶、激光打靶、航拍、机械臂、机械爪等各类设备,符合国际机器人挑战赛无人机自主飞行赛项、中国工程机器人大赛无人机赛项等竞赛的要求。

无人机电池安全防爆柜

这款无人机电池安全防爆柜采用全钢四层结构,内部尺寸为长 510mm、宽 380mm、高 1500mm,可分层存放无人机电池。其核心功能是通过坚固的全钢材质和多层设计,为电池提供安全储存空间,有效隔离和防范电池可能发生的爆炸、起火等风险,保障电池存放过程中的安全性。

实验室设备清单
序号 设备名称 单位 数量 设备品牌 设备型号
1 无人机蜂群表演编队 1 中航恒拓 HT-BY200
2 复杂场景智能巡检无人机 1 中航恒拓 仓鸮Tytoalba
3 自动充电机巢 1 中航恒拓 ----
4 AI视觉无人机开发平台(激光雷达版) 2 中航恒拓 OWL Mini 3L
5 六旋翼无人机飞行开发平台 4 中航恒拓 HT600
6 笔记本电脑 5 主流品牌 主流型号
7 六边桌椅 5 定制
8 无人机电池安全防爆柜 1 中航恒拓 FB150
主要课程与实验
无人机飞行实训
此课程是无人机应用技术专业的核心实践课程之一,学生将在无人机室外飞行区进行无人机的实际飞行操作训练。通过模拟真实飞行环境,学生将学习无人机的起飞、降落、悬停、航线飞行等基本飞行技能,并逐步提高飞行操控的准确性和稳定性。
无人机应用技能训练
在无人机室外飞行区,学生还将进行无人机应用技能的训练,如农业植保、电力巡检、航拍测绘等。通过实际操作无人机完成特定任务,学生将掌握无人机在不同领域中的应用技巧,并提升解决实际问题的能力。
无人机飞行性能测试
此课程旨在让学生了解和掌握无人机飞行性能的测试方法。在无人机室外飞行区,学生将对不同型号的无人机进行性能测试,包括飞行速度、飞行高度、续航能力、稳定性等方面的测试,并分析测试结果,为无人机的优化和改进提供数据支持。
无人机应急处理训练
无人机在飞行过程中可能会遇到各种突发情况,如信号丢失、电池耗尽、机械故障等。在无人机室外飞行区,学生将进行无人机应急处理的训练,学习如何在紧急情况下迅速做出反应,确保无人机和人员的安全。
无人机团队协作训练
无人机应用往往需要多人协作完成,如无人机编队飞行、无人机集群作业等。在无人机室外飞行区,学生将进行团队协作训练,学习如何与其他成员有效沟通、协调行动,共同完成无人机应用任务。
无人机操作与飞行技巧
此课程专注于无人机的基础操作技能和高级飞行技巧的培训。学生将学习无人机的起飞、降落、悬停、巡航等基本操作,以及复杂环境下的飞行技巧,如避障飞行、夜间飞行等。
配套课程资源
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