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浙教版（2023）九年级全册第15课 无人机飞行完美版课件ppt
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这是一份浙教版（2023）九年级全册第15课 无人机飞行完美版课件ppt，共23页。PPT课件主要包含了无人机飞行创意，无人机编队飞行基础，无人机编队飞行实践，无人机飞行的未来发展等内容，欢迎下载使用。
生活中，我们经常看到鸽子、大雁、蜜蜂等群体飞行，它们通过彼此间的信息交流，自发地形成有规律的飞行编队。借鉴生物群体交流信息和协调集体行动的方式，并将这样的智慧应用于无人机的编队飞行中，以优化其飞行模式。
创意来源：自然景观、城市地标、人文历史等
飞行路径：直线、曲线、螺旋、环形等
飞行高度：低空、中空、高空等
飞行速度：慢速、中速、快速等
飞行时间：白天、夜晚、特定时间等
飞行效果：拍摄照片、录制视频、实时直播等
空中翻滚：无人机在空中连续翻滚，展示其灵活性和稳定性
空中悬停：无人机在空中保持静止，展示其悬停能力和精准控制
空中穿越：无人机在空中穿越障碍物，展示其避障能力和路径规划能力
空中舞蹈：无人机在空中按照预设的舞蹈动作飞行，展示其编程能力和艺术创意
航拍：从空中俯瞰，展现全景
跟随拍摄：跟随目标，捕捉动态画面
延时摄影：记录长时间内的变化，展现时间流逝
创意构图：利用无人机的灵活性，进行独特的构图设计
无人机编队飞行是指多架无人机为适应任务要求而进行的某种队形排列和任务分配的组织模式，它既包括编队飞行的队形产生、保持和变化，也包括飞行任务的规划和组织。1．编队飞行关键技术常见的编队飞行关键技术包括通信、自主导航、集群控制√防碰撞、任务规划等。(1）通信技术编队飞行过程中，无人机之间需要进行实时通信，以保证飞行的协调性和安全性。无人机之间进行通讯是实现协同飞行、共享信息等功能的基础。编队通讯可以通过无线电、红外线、激光等方式进行。(2）自主导航技术编队飞行需要无人机具备＋定的自主导航能力，以实现在不同的环境下自主调整飞行轨迹和姿态。自主导航技术涉及传感器、导航算法、控制器等多个方面。
（3）集群控制技术编队飞行需要对多架无人机进行集群控制，以实现飞行的协调性和同步性。集群控制技术包括领航、跟随、协同等多个方面。（4）防碰撞技术编队飞行过程中，无人机之间需要保持一定的间距和速度，避免发生碰撞。/因此，需要采用高精度的避障和防碰撞技术，以确保飞行的安全性和稳定性。（5）任务规划技术编队飞行需要对不同的任务进行规划和优化，以满足不同的需求。任务规划技术包括路径规划、任务分配、资源调度等多个方面。
2.编队表演流程无人机编队飞行的流程主要分为编队集结、编队保持和编队重构三个部分。其中编队集结分为编队形成和编队解散;编队保持分为编队朝任务区飞行和编队返回;编队重构是指编队朝任务区飞行过程中动态调整队形和进入任务区域执行任务时的动态调整（如图16-1)。
3．编队飞行实例编队飞行是无人机按一定队形编组或排列飞行，应用范围广泛，除了军事领域外，也是近年来越来越受欢迎的一种艺术表演形式（如图16-2)。
图16-2 无人机编队表演
在广袤的宇宙之中，有一些恒星不像太阳一样“孤独”地运转，而是有另一颗恒星相伴，两颗恒星互相环绕运转，在天文学中叫作“双星系统”，即两颗恒星互绕旋转的系统（如图16-3)。
图16-3 双星环绕示意图
用无人机模拟质量相同的两个恒星互相环绕飞行以实现“双星环绕”效果，如图16-4所示。
1.问题分析两架无人机相对摆放,并保持一定的距离（如2米)。联网成功后同步起飞，使用弧线坐标类的飞行模块，绕圆弧进行飞行，两架无人机的航线恰好拼成一个圆形轨迹，重复执行相同次数，最后降落。这就是“双星环绕”编队飞行的基本步骤。2.设计流程图参照上述分析，以无人机模拟“双星环绕”效果,以环绕10圈为例，设计流程图如图16-5所示。
3．项目实施不同的无人机，编程环境和编程语言可能也不同，但完成任务的基本思路是相似的。根据上述分析和流程图,结合表16-1准备和实施无人机编队飞行。
自主飞行：无人机将具备自主飞行能力，无需人工干预
智能避障：无人机将具备智能避障能力，避免碰撞
远程控制：无人机将具备远程控制能力，实现远距离飞行
载荷能力：无人机将具备更强的载荷能力，满足更多应用场景
救援：无人机在救援领域的应用，如搜救、物资投放等
环保：无人机在环保领域的应用，如监测环境污染、保护野生动植物等
农业：无人机在农业领域的应用，如喷洒农药、监测作物生长等
物流：无人机在物流领域的应用，如快递配送、货物运输等
娱乐：无人机在娱乐领域的应用，如拍摄电影、举办无人机竞赛等
教育：无人机在教育领域的应用，如无人机教学、无人机编程等
飞行安全：无人机飞行需要遵守严格的安全规定，确保飞行安全
法规完善：随着无人机技术的发展，法规需要不断完善，以适应新的飞行场景和需求
飞行监管：无人机飞行需要接受相关部门的监管，确保飞行安全合规
飞行培训：无人机飞行需要接受专业的培训，提高飞行技能和安全意识
生活中，我们经常看到鸽子、大雁、蜜蜂等群体飞行，它们通过彼此间的信息交流，自发地形成有规律的飞行编队。借鉴生物群体交流信息和协调集体行动的方式，并将这样的智慧应用于无人机的编队飞行中，以优化其飞行模式。
创意来源：自然景观、城市地标、人文历史等
飞行路径：直线、曲线、螺旋、环形等
飞行高度：低空、中空、高空等
飞行速度：慢速、中速、快速等
飞行时间：白天、夜晚、特定时间等
飞行效果：拍摄照片、录制视频、实时直播等
空中翻滚：无人机在空中连续翻滚，展示其灵活性和稳定性
空中悬停：无人机在空中保持静止，展示其悬停能力和精准控制
空中穿越：无人机在空中穿越障碍物，展示其避障能力和路径规划能力
空中舞蹈：无人机在空中按照预设的舞蹈动作飞行，展示其编程能力和艺术创意
航拍：从空中俯瞰，展现全景
跟随拍摄：跟随目标，捕捉动态画面
延时摄影：记录长时间内的变化，展现时间流逝
创意构图：利用无人机的灵活性，进行独特的构图设计
无人机编队飞行是指多架无人机为适应任务要求而进行的某种队形排列和任务分配的组织模式，它既包括编队飞行的队形产生、保持和变化，也包括飞行任务的规划和组织。1．编队飞行关键技术常见的编队飞行关键技术包括通信、自主导航、集群控制√防碰撞、任务规划等。(1）通信技术编队飞行过程中，无人机之间需要进行实时通信，以保证飞行的协调性和安全性。无人机之间进行通讯是实现协同飞行、共享信息等功能的基础。编队通讯可以通过无线电、红外线、激光等方式进行。(2）自主导航技术编队飞行需要无人机具备＋定的自主导航能力，以实现在不同的环境下自主调整飞行轨迹和姿态。自主导航技术涉及传感器、导航算法、控制器等多个方面。
（3）集群控制技术编队飞行需要对多架无人机进行集群控制，以实现飞行的协调性和同步性。集群控制技术包括领航、跟随、协同等多个方面。（4）防碰撞技术编队飞行过程中，无人机之间需要保持一定的间距和速度，避免发生碰撞。/因此，需要采用高精度的避障和防碰撞技术，以确保飞行的安全性和稳定性。（5）任务规划技术编队飞行需要对不同的任务进行规划和优化，以满足不同的需求。任务规划技术包括路径规划、任务分配、资源调度等多个方面。
2.编队表演流程无人机编队飞行的流程主要分为编队集结、编队保持和编队重构三个部分。其中编队集结分为编队形成和编队解散;编队保持分为编队朝任务区飞行和编队返回;编队重构是指编队朝任务区飞行过程中动态调整队形和进入任务区域执行任务时的动态调整（如图16-1)。
3．编队飞行实例编队飞行是无人机按一定队形编组或排列飞行，应用范围广泛，除了军事领域外，也是近年来越来越受欢迎的一种艺术表演形式（如图16-2)。
图16-2 无人机编队表演
在广袤的宇宙之中，有一些恒星不像太阳一样“孤独”地运转，而是有另一颗恒星相伴，两颗恒星互相环绕运转，在天文学中叫作“双星系统”，即两颗恒星互绕旋转的系统（如图16-3)。
图16-3 双星环绕示意图
用无人机模拟质量相同的两个恒星互相环绕飞行以实现“双星环绕”效果，如图16-4所示。
1.问题分析两架无人机相对摆放,并保持一定的距离（如2米)。联网成功后同步起飞，使用弧线坐标类的飞行模块，绕圆弧进行飞行，两架无人机的航线恰好拼成一个圆形轨迹，重复执行相同次数，最后降落。这就是“双星环绕”编队飞行的基本步骤。2.设计流程图参照上述分析，以无人机模拟“双星环绕”效果,以环绕10圈为例，设计流程图如图16-5所示。
3．项目实施不同的无人机，编程环境和编程语言可能也不同，但完成任务的基本思路是相似的。根据上述分析和流程图,结合表16-1准备和实施无人机编队飞行。
自主飞行：无人机将具备自主飞行能力，无需人工干预
智能避障：无人机将具备智能避障能力，避免碰撞
远程控制：无人机将具备远程控制能力，实现远距离飞行
载荷能力：无人机将具备更强的载荷能力，满足更多应用场景
救援：无人机在救援领域的应用，如搜救、物资投放等
环保：无人机在环保领域的应用，如监测环境污染、保护野生动植物等
农业：无人机在农业领域的应用，如喷洒农药、监测作物生长等
物流：无人机在物流领域的应用，如快递配送、货物运输等
娱乐：无人机在娱乐领域的应用，如拍摄电影、举办无人机竞赛等
教育：无人机在教育领域的应用，如无人机教学、无人机编程等
飞行安全：无人机飞行需要遵守严格的安全规定，确保飞行安全
法规完善：随着无人机技术的发展，法规需要不断完善，以适应新的飞行场景和需求
飞行监管：无人机飞行需要接受相关部门的监管，确保飞行安全合规
飞行培训：无人机飞行需要接受专业的培训，提高飞行技能和安全意识
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