《无人机技术基础(职业教育无人机操控与维护专业)》是职业院校无人机操控与维护技术专业教材,依据相关专业教学指导方案以及行业、职业技术规范和相关法律法规编写而成。
该书主要内容包括无人机概述、无人机系统组成、无人机飞行原理、无人机飞行气象、无人机管理及申报、无人机的操纵和维护以及无人机的应用。
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该书可作为职业教育无人机操控与维护及相关专业教材,也可以作为AOPA(中国航空器拥有者及驾驶员协会)和CAT7AGA(中国航空运输协会通用航空分会)无人机驾驶员、教员考证的培训教材,还可作为无人机行业从业者及爱好者的参考用书。
本书是职业院校无人机操控与维护技术专业教材,依据相关专业教学指导方案以及行业、职业技术规范和无人机相关法律法规编写而成。作为新兴技术,无人机已经广泛应用于安防、测绘、航拍、搜救、农林、环保、交通、通信、气象等诸多领域。随着无人机跨越式的发展以及在各行各业应用需求的井喷式增长,无人机技术人才已成为职场的新热点和未来的紧迫需求,作为向社会输送高素质技能型人才主要窗口的职业院校,无人机相关专业的发展显得至关重要。本书从无人机概述开始,对无人机相关的基础知识、基本原理、常见应用做了全面的介绍,涵盖无人机概述、无人机系统组成、无人机飞行原理、无人机飞行气象、无人机管理及申报、无人机的操纵和维护以及无人机的应用等。本书的目的是帮助学生掌握无人机相关的基本理论和基础知识,为后续无人机技术应用的深入学习打下基础。
本书在编写中力求体现以下特色:
1.涉及面广。本书贯穿以学生发展为本的思想,从无人机的定义、分类、发展历史开始,涵盖了无人机的组成、原理、飞行气象、管制和应用,涉及广泛的无人机知识和技能。重视基础知识,由理论到应用,层层递进,体系螺旋形上升,从学习角度出发,对无人机的相关技术做了系统、全面的介绍。
2.模块化教学。本书的编写考虑到了学生实际情况,适应教学需求,适宜实施学分制和弹性学制,每单元内容可以独立成为模块,教师可以根据学时和实际需要选取合适的模块进行针对性的教学。
3.层次分离。本书编写具有理论浅、知识全、编排新、应用多的特点。在内容安排上降低理论难度,强调核心知识内容,用图形、表格、阅读材料来替代枯燥的理论文字,强调知识应用和技能培养,能够满足大部分学生的认知需求,适应面广。
4.贴近真实应用。根据本书的内容安排,循序渐进地完成整个教学过程,对照具体考证要求,可以通过目前常见的无人机驾驶员资格的理论考试或行业企业资格理论考试,满足多数民用无人机应用场景下的无人机基础知识需求。
5.结构合理、入门简单、层次分明、内容充实。本书每个项目都配套教学目标、教学评价、单元小结以及有针对性的思考与练习。本书可作为职业院校无人机操控与维护技术及相关专业教材,也可以作为AOPA(中国航空器拥有者及驾驶员协会)和CATAGA(中国航空运输协会通用航空分会)无人机驾驶员、教员考证的培训教材,还可作为无人机行业从业者及爱好者的参考用书。
单元1 无人机概述
1.1 了解无人机
1.2 不同类型的无人机
1.2.1 无人机的分类
1.2.2 常见的无人机
1.2.3 其他类型的无人机
1.3 无人机的发展历史
1.3.1 军用无人机的发展历史
1.3.2 民用无人机的发展历史
单元小结
思考与练习
单元2 无人机系统组成
2.1 飞行器平台
2.1.1 固定翼平台
2.1.2 旋翼平台
2.1.3 其他飞行器平台
2.2 无人机动力系统
2.2.1 活塞式动力系统
2.2.2 电动式动力系统
2.3 无人机控制系统
2.3.1 飞控的发展
2.3.2 开源飞控系统
2.3.3 无人机的飞行控制过程
2.4 无人机的传感器
2.4.1 惯性检测单元(IMU)
2.4.2 气压计
2.4.3 其他传感器
2.5 无人机的通信链路
2.5.1 上行链路
2.5.2 数传链路
2.5.3 图传链路
2.6 无人机的地面控制系统
2.6.1 地面控制系统简介
2.6.2 地面控制系统硬件
2.6.3 地面控制系统软件
单元小结
思考与练习
单元3 无人机飞行原理
3.1 空气动力学基础
3.1.1 大气层的分层
3.1.2 低速空气动力特性
3.1.3 高速空气动力特性
3.2 动态飞行动力学
3.3 飞行运动方式和姿态
3.3.1 转弯
3.3.2 爬升
3.3.3 下降
3.3.4 飞机的主要飞行性能
3.3.5 飞行科目
3.4 飞行稳定性
单元小结
思考与练习
单元4 无人机飞行气象
4.1 大气的状态及运动
4.1.1 大气的成分
4.1.2 标准大气和气象要素
4.1.3 大气的运动
4.2 云和降水
4.2.1 云
4.2.2 降水
4.3 能见度
4.4 天气分析
4.4.1 气团
4.4.2 锋
4.5 中低空飞行的大气环境
4.5.1 风切变
4.5.2 积冰
4.5.3 不同环境的气象特点
单元小结
思考与练习
单元5 无人机管理及申报
5.1 航空管理
5.1.1 航空管理相关法律法规
5.1.2 无人机管理相关法律法规
5.1.3 飞行管制
5.1.4 空域管理
5.1.5 无人机相关的空域管理
5.2 无人机管理
5.2.1 无人机分级
5.2.2 无人机的分级管理与实名注册
5.2.3 无人机运营和无人机驾驶员管理
5.2.4 申报飞行计划
单元小结
思考与练习
单元6 无人机的操纵和维护
6.1 无人机起降操纵
6.1.1 无人机起飞前的检查
6.1.2 无人机起飞
6.1.3 无人机降落及降落后检查
6.2 无人机巡航飞行操纵
6.2.1 无人机的飞行模式
6.2.2 无人机飞行辅助设备和系统
6.2.3 无人机飞行任务规划
6.3 无人机的日常维护和保养
单元小结
思考与练习
单元7 无人机的应用
7.1 军事应用
7.1.1 军用无人机的发展历史
7.1.2 军用无人机的应用
7.1.3 军用无人机的特点及优势
7.1.4 军用无人机的发展趋势
7.2 农林植保
7.2.1 植保作业的现状
7.2.2 无人机植保的优势与特点
7.2.3 无人机植保流程
7.3 地理测绘
7.3.1 无人机航测系统及工作流程
7.3.2 数据处理与结果分析
7.4 航空拍摄
7.5 其他应用
7.5.1 线路巡检
7.5.2 无人机物流
7.5.3 无人机消防和救援
单元小结
思考与练习
参考文献