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无人机高职实践创新实训室建设方案(摘要)
无人机高职实践创新实训室建设发展现状
目前,我国民用无人机共有130余家研制单位和15000架使用量,民用无人机的种类也逐渐丰富,包括固定翼无人机、旋翼无人机等。
无人机的硬件是将飞行控制、遥测遥感以及飞机设计等多项“独立”工作的分系统进行高度系统集成,是一项跨学科的综合系统工程。其内业数据处理,包括传统摄影测量和倾斜摄影测量的内业数据处理,实际生产作业中所需的经验也需要后期经历大量数据处理的积累。尤其是现在倾斜摄影测量,虽然已经在三维数据生产中得到大量的实际应用,但是由于学科建设的滞后性,各高校都还没有开设倾斜摄影测量的课程,或者是开设了摄影测量的课程,但是无法接触到实际的作业流程,更谈不上作业实践。
在已经有了成熟的市场和市场人才缺口后,健全的高校人才培养机制就必不可少。
2.1 理论课程
1)无人机外业航飞理论培训
使用高校现有的多媒体机房进行相关理论学习,如:相关民航无人机法规、无人机概述、系统组成及介绍、飞行原理与飞行性能、气象、空域与起降场等一系列的理论知识进行培训学习。
2)无人机内业航飞数据处理培训
外业航飞完成后,需要将原始飞行得到的影像处理得到地理信息行业需要的3D数据(DOM、DEM和DLG)和三维模型,摄影测量和倾斜摄影测量所使用的软件具有很强的专业性,在实际数据处理中也需要较多的项目经验积累,需要安排相应的课程和实习指导。有效的内外业航飞理论结合起来,有助于学生对整体数据处理的流程进行把握。
培训课程
2.2 航飞模拟教室
实幻模拟器学习场景
基于高校现有多媒体机房安装实幻模拟器,是一款以真实实用无人机飞行状态与手感为基础的模拟教学软件,包括AOPA无人机驾驶员培训考试科目标准,航测真实模拟练习,飞控调参练习,固定翼直升机多旋翼等多种机型,可以在此款模拟器中模拟完成各种天气状况多种环境及多种实际作业模拟飞行训练。并且可以使学员在前期模拟器训练中掌握飞机的基本操作,熟悉无人机各种姿态修正方法,并积累一定的复杂天气状况下操作经验与技巧,为后期外场真实练习实操飞行打下坚实的基础。
实幻模拟器
实幻模拟器练习AOPA考试动作
飞行模拟场景
2.3 外业航飞实训课程
在航飞理论课程培训以及通过室内实幻模拟器的练习完成后,需要在外业进行实际的飞行作业,可根据学校实际环境,选择合适的开阔地带,由专业飞手带领高校学生使用实验室的无人机进行实际操作。
外业实训飞行
2.4内业处理实训课程
大型摄影测量软件如:Photomod、M3D等,具备全流程的数据生产能力,相较于一键式的数据处理软件,其模块化的设计有助于高校学生理解和掌握摄影测量数据处理的各个阶段的概念和实际操作经验值。又能针对倾斜摄影测量,全自动,高效的从影像中重建真实三维模型,不限于影像的采集手段和设备,可很好的实现三维数据生产的实训学习和指导。
通过以上四部分内容,能够让学生对整个的航测流程有一个清晰的了解和掌握,也能更好的和市场上实际应用进行对接。实现基础教育和实践教育的结合的目标,完善以学生实践能力为培养目标的“教与练”有机结合的教学体系,培养适应社会需求的高技术,综合素质全面的人才。
实训室建成后的优势
1)建设具有特色的无人机开发实践平台;
2)建立高水平的无人机研发教师、学生团队;
3)建立可复制推广的无人机开发实践开发课程体系;
4)完善无人机等相关专业的建设;
5)参加各类相关竞赛并争取优异成绩,增强学校的知名度。
6)促进学校相关教育科研项目的发展和对无人机及相关行业人才的输出。
理论深入与实践结合是高等院校教学体系的重要部分,无人机创新实训室作为高职院校教学、科研和研发的重要基地,肩负着为教学、科研和竞赛提供保证的任务,增强教师队伍教学能力的同时,在培养学生、创新精神和实践能力方面有着不可替代的作用,同时也是学校办学实力的标志,以及教学水平、科研水平和管理水平的重要体现。