職業(yè)院校開展“中國AOPA無人機(jī)駕駛員認(rèn)證”培訓(xùn)方法研究

【摘要】根據(jù)職業(yè)院校的本身特點(diǎn)，在職業(yè)院校開展無人機(jī)駕駛員的培訓(xùn)方法與社會培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有諸多不同，本文重點(diǎn)論述在職業(yè)院校中如何進(jìn)行“中國AOPA無人機(jī)駕駛員認(rèn)證”培訓(xùn)。

【關(guān)鍵詞】中國AOPA ?無人機(jī)駕駛員 ?培訓(xùn) ?職業(yè)院校

【中圖分類號】G71 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）47-0238-01

前言：本文重點(diǎn)介紹了在職業(yè)院校如何開展飛行操作技能培訓(xùn)。飛行操作技能培訓(xùn)內(nèi)容主要包括：模擬飛行訓(xùn)練、無人機(jī)遙控裝置設(shè)置、地面站航點(diǎn)航線規(guī)劃應(yīng)急鏈路通訊、起飛與降落訓(xùn)練、四面懸停、模擬航線飛行、十字航線，矩形航線，圓周航線，定點(diǎn)轉(zhuǎn)彎訓(xùn)練、協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎訓(xùn)練、水平8字，水平360度，發(fā)動機(jī)失效自旋降落處置。

根據(jù)多旋翼無人機(jī)駕駛員飛行操作考核辦法，宜采用模擬訓(xùn)練與實(shí)際飛行訓(xùn)練相結(jié)合的方法。其中模擬訓(xùn)練36學(xué)時，實(shí)際飛行訓(xùn)練52學(xué)時。

1.模擬訓(xùn)練。

（1）360度懸停[1]。訓(xùn)練要求：無人機(jī)飛行高度保持一米基本不變，在直徑2米的圓圈內(nèi)飛行，無錯舵現(xiàn)象。對尾、對左、對頭、對右四個方向，連續(xù)飛行時間不低于1分鐘。學(xué)時安排：24。

（2）90度矩形航線。無人機(jī)沿5米×8米矩形順、逆時針各飛一圈，飛行高度保持一米基本不變，飛行速度均勻，保持2-3m/s。學(xué)時安排：10。

2.實(shí)際飛行訓(xùn)練。

（1）起飛。訓(xùn)練要求：多旋翼須從停機(jī)坪垂直起飛，懸停高度為2～5米，懸停時間2秒以上。必須從半徑1米的圓圈中心起飛，垂直上升，直到起落架到達(dá)指定高度位置，懸停時間2秒以上。學(xué)時：2。

（2）降落。訓(xùn)練要求：多旋翼移動至起降區(qū)上空平視高度處懸停2秒，垂直降落。著陸時必須平穩(wěn)并且在停機(jī)坪的中心。學(xué)時：2。

（3）360度懸停。訓(xùn)練要求：勻速緩慢繞機(jī)體中軸線旋轉(zhuǎn)一周（旋轉(zhuǎn)方向任意，向左或向右旋轉(zhuǎn)均可），旋轉(zhuǎn)用時應(yīng)為6-20秒之間，偏移范圍不超過：高度方向1米，水平方向2.5米。學(xué)時：24。參見圖1。

（4）水平8字。訓(xùn)練要求：保持機(jī)頭一直朝前進(jìn)方向完成飛行動作。從懸停位置直接進(jìn)入水平8字航線，向左或向右切入航線方向不限。動作完成后轉(zhuǎn)成對尾懸停準(zhǔn)備降落，機(jī)頭偏差角度不能超過15度。要求：兩個圓的直徑相同（直徑大于6米），兩個圓的結(jié)合部位通過身體中線，空域在120度內(nèi)，整個動作的高度不變。學(xué)時：24。參見圖2。

3.實(shí)際飛行練習(xí)方法及難點(diǎn)解析。

（1）起飛。

方法：無人機(jī)由地面起飛，垂直上升至4米高度，轉(zhuǎn)入懸停。

難點(diǎn)解析：無人機(jī)在上升階段由于受氣流的影響，如果不操縱副翼和升降舵，只是單一的加減油門的話，這個上升的軌跡就不是垂直的，所以要及時修正飛行器的姿態(tài)。另外，在無人機(jī)離地時，腳架會受到來自地形的影響，可能會導(dǎo)致飛機(jī)翻掉。因此在無人機(jī)離地時，應(yīng)迅速脫離地面。飛手操作時，可迅速增大油門打舵量，等飛機(jī)離地后，在迅速減小油門打舵量。

（2）降落。

方法：無人機(jī)由懸停位置，垂直下落至降落區(qū)，停止。

難點(diǎn)解析：無人降落與上升的操作方法類似。另外，在降落時，應(yīng)分步驟降落。既：一開始，降落速度較快，此時收油門舵量應(yīng)稍大。無人機(jī)快速下落至離地面0.5米左右時，要推油門，減緩無人機(jī)下落速度。然后以較慢的速度緩慢下落，至0.1米左右時，應(yīng)控制無人機(jī)懸停，仔細(xì)觀察降落區(qū)，確認(rèn)地面平整、無障礙后，方可下降。

（3）360度懸停。

方法：無人機(jī)在2米高度懸停2秒，然后原地旋轉(zhuǎn)360度（順時針、逆時針均可）。

難點(diǎn)解析：旋轉(zhuǎn)過程由于受到螺旋槳反扭矩的影響，在不操作副翼和升降舵時，飛機(jī)會出現(xiàn)偏航。另外，在打舵時，無人機(jī)飛行高度會降低，此時應(yīng)注意控制油門大小。同時，環(huán)境的影響因素應(yīng)考慮進(jìn)去，特別是大風(fēng)天氣，風(fēng)速能夠顯著影響飛行姿態(tài)。

（4）水平8字。

方法：首先無人機(jī)要有一定的前進(jìn)速度，過A點(diǎn)后壓副翼使飛機(jī)機(jī)頭向轉(zhuǎn)彎方向傾斜，然后拉升降舵使飛行器進(jìn)彎，同時控制方向舵使機(jī)頭朝著飛機(jī)前進(jìn)方向。

難點(diǎn)解析：剛開始練習(xí)時可能存在一個方向的轉(zhuǎn)彎比較順手，另一個方向比較生疏。這樣容易使無人機(jī)進(jìn)入側(cè)滑狀態(tài)，使動作失敗。另外進(jìn)入轉(zhuǎn)彎時，升降舵、副翼及油門的配合不熟練，也會導(dǎo)致無人機(jī)進(jìn)入爬行狀態(tài)，或者進(jìn)入轉(zhuǎn)彎后，速度降低過大。所以水平8字需要各個舵面及油門相互配合完成。

4.教學(xué)組織。

實(shí)際教學(xué)中，無人機(jī)飛行技能實(shí)踐操作宜采用分組教學(xué)法。具體如下：

（1）教學(xué)分組。

根據(jù)教員、學(xué)員及設(shè)備數(shù)量，一般每組的學(xué)員在5-10人之間，同時每組學(xué)員分配一名教員，一架無人機(jī)，5-10塊電池，電池容量20000mah[2]左右，不宜過小，以及整套維修工具。

（2）小組任務(wù)。

a：保質(zhì)保量按時完成教員指定的飛行任務(wù)。

b：每次飛行完成，無人機(jī)降落后，輪流對電池進(jìn)行充電。

c：在其余學(xué)員飛行時，觀測飛行器狀態(tài)，討論學(xué)習(xí)。

（3）學(xué)習(xí)記錄。

每個小組指定組長一名，由組長記錄每個組員的學(xué)習(xí)狀況。包括：每個飛行任務(wù)的飛行時長、每次飛行任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果（評分記錄）、設(shè)備使用情況記錄、考勤記錄以及其他可能產(chǎn)生的情況。學(xué)習(xí)記錄每天交由教員簽字確認(rèn)。

另外，受天氣因素的影響，實(shí)踐飛行訓(xùn)練很難做到連續(xù)的訓(xùn)練。為了在不訓(xùn)練的時間保持操作的手感，學(xué)員應(yīng)使用模擬器保證訓(xùn)練量。

參考文獻(xiàn)：

[1]何華國.無人機(jī)飛行訓(xùn)練[M].北京：高等教育出版社，2017.

[2]奧斯?。ˋustin R.）.無人機(jī)系統(tǒng)：設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用[M]].北京：國防工業(yè)出版社，2013.

作者簡介：

李正偉（1984-），男，講師，從事無人機(jī)教學(xué)研究。