方案介绍 

无人系统组装调测实验室按照功能分为无人机组装调试教学区、无人机模拟 飞行教学区、无人机飞行操控教学区、无人机检测维修教学区和教学配套设备及 教学资源。实验室建议面积 100 ㎡-120 ㎡，可支撑 40 名学生的日常教学。

本实验室主要面向中职院校无人机操控与维护、航空摄影测量、无人机应用 技术等专业；高职院校无人机应用、无人机测绘、飞行器数字化装配技术、飞行 器数字化制造技术等专业，高职本科院校的无人机系统应用技术专业，本科院校 的无人驾驶航空器系统工程、飞行器制造工程等专业、飞行器控制与信息工程专业。

主要产品介绍 

无人机组装调试教学区 

无人机组装调试教学区配备了多载荷无人机行业一体化训练平台 FS-T600。

1.多载荷无人机行业一体化训练平台 FS-T600 FS-T600 无人机适用于帮助学生学会基础的无人机应用模块的原理，拆装、 调试和应用，基于该平台，学生能增长关于影像系统、物流系统等应用模块的认 知与动手能力，有利于后续开展真实行业应用

功能设计： 

（1）学生通过对实物的观察学习，初步了解各零部件及配套设备的基本功 能及工作原理，进而了解无人机的系统组成和工作原理。 

（2）培养学生的动手能力，切实提升学生自身无人机专业技能。 根据实训室提供的零部件和设备，学生可以进行无人机的拆装练习，通过平 时的拆装练习充分提高学生无人机硬件组装的技能，深入熟悉无人机的硬件结构 了解无人机的部件组成及工作原理。

（3）锻炼学生调试无人机的能力，使其深度了解无人机工作特性，具备无 人机使用和维护的能力； 

（4）支持学生对其组装后的无人机整机进行正向设计验证，测试组装调试 后无人机的飞行性能及学生实飞能力。 学生将组装好的整机到无人机实操飞行教学区进行飞行测试，验证无人机工 作状态是否正常，飞行性能是否稳定，充分检验学生的实操能力。

无人机模拟飞行教学区 

无人机模拟飞行教学区以培养无人机技术人才为主线，以满足无人机组装、 民航执照驾考、电力、安防、测绘、航拍、植保、物流、新能源巡检、油气巡检 等多个行业应用训练项目为核心，通过融合虚拟仿真等能力和业务场景的结合提 供无人机行业全方位的技术支持。利用虚拟仿真技术能够构建高度仿真的虚拟环 境，模拟实际工作场景，为学生提供沉浸式的学习体验。此外，虚拟仿真实训室 能够有效解决实训教学过程中的“三高三难”问题，即高投入、高损耗、高风险 及难实施、难观摩、难再现。

1.CAAC 基础技能训练功能 

配备无人机基础技能训练功能，设计基础技能操作，进阶飞行技能操作并根 据 CAAC 取证要求，设计无人机起飞、降落、悬停、8 字飞行、四边航线等 CAAC飞行技能，满足学员由基础飞行技能训练、进阶飞行技能训练以及 CAAC 考试训 练的培训需求，提升教学效率的同时极大的降低因训练失误导致的炸机损失。

不同种类常用无人机在复杂环境条件下（风、雨、雾、尘）飞行特点及这些 不利因素对无人机飞行性能及操控的影响以及突发意外情况（电磁干扰、气象变 化等）学生应对策略与技能，得到无人机在不同环境下飞行参数。将这些参数融 入到仿真系统中进行调校，还原真实高海拔无人机巡线操作。提升工作人员在突发情况下的紧急应对能力。

2.无人机电力巡检应用模块 

电力基础教学模块，学员可完成铁塔基础知识认知，学习输电线路基础知识， 了解电网及行业内关于机巡的规程及法规。依据电网机巡拍摄规程及相关电力行 业的标准，根据巡视数据方法，制定仿真作业拍摄数据质量评定方案，可根据训 练中工作人员拍摄照片是否符合巡视处理要求进行判定，实时对学员拍照成像距 离、焦距、角度进行检测，判定拍摄照片质量是否合格。使得工作人员在训练中 掌握机巡拍摄技巧，拍摄出最适合数据处理的机巡照片。

支持动态缺陷设置：设置输电线路巡线中常见的缺陷，内置动态缺陷库，包 含鸟巢、绝缘子自爆、杆塔异物、杆塔锈蚀、相序牌倾斜、相序牌脱落、绝缘子 严重污秽、悬挂飘浮物、销钉脱落、均压环倾斜、防震锤跑位、防震锤脱落、防 震锤变形、螺栓松动等 14 种常见缺陷，可随机在巡检中出现，给与操作人员真实的电力巡线场景。

3.无人机安防应用模块 

（1）野外搜救模块 野外搜救时间紧急，错过最佳时机会导致搜救目标生存率大幅降低，搜救任 务往往发生在山区、林区，交通不便，地形复杂，开展工作需要耗费大量准备时间和人力，夜间工作难度更高，搜救人员自身安全难以保障。

通过真实还原搜救场景（具备山区、林区等场景选择），引导学员选择合适 的无人机负载设备，通过夜视仪、热成像相机等设备突破光线限制，获取人员信 息。培养学员精准搜救能力。 （2）灾害救援模块 地震、泥石流、洪水等自然灾害发生后，灾区交通被损毁，无人机已承担起 运送救援物资的重要任务。 通过真实还原灾害场景，设置救援任务，引导学员挂载补给物资，操作无人 机给被困人员投递补给，培养学员精准救援能力。

4.无人机测绘应用仿真 

提供正射影像、倾斜摄影、激光 Lidar 扫描等测绘培训任务，支持飞行航线 规划、重叠率参数设置，支持虚拟数据在 ContextCapture、Pix4D 等软件上进行 后处理，可实现测绘应用内外业全流程的仿真培训。

5.无人机植保应用仿真 

设置无人机植保功能模块提供模拟无人机植保作业操作流程，步骤引导式操 作流程、手动作业模式、全自动作业模式，支持手动作业、AB 点作业、全自主 作业等真实作业模式。

无人机实操飞行教学区 

无人机实操飞行教学区配套多旋翼无人机飞行训练平台、多旋翼无人机驾驶 员考训平台（三类、四类）、固定翼无人机驾驶员考训平台。 

1.多旋翼无人机飞行训练平台 多旋翼无人机飞行训练平台采用 FS-T360 型，为保障训练设备抗摔性，机身 采用玻璃纤维一体化机身设计，上下机臂与中心上下结构板一体化无螺栓固定式， 电调放置于上机臂和下机臂中间，电调和下中心板的连接方式要完全能够直观的 展现，便于教学实训。该款无人机具有手动飞行，姿态増稳飞行和 GPS 定点飞行. 具有返航点锁定、失控自动返航功能、具有 GPS 信号丢失/电池电压低/CI 玲信 号丢失自动保护功能.即插即用的 GPS 模块，提供精准定位、无头航向、智能方向控制等功能，手动飞行状态下可以进行防翻滚一键救机功能。

飞行训练平台备件库用于 FS-T360 型无人机的维修及易损件更换，包含：电 机、电调、电池、螺旋桨、机架套装、支撑铝柱、轧带、螺丝胶、脚垫等。 2.多旋翼无人机驾驶员考训平台 多旋翼无人机驾驶员考训平台配备了两款多旋翼无人机，可用于三类多旋翼 无人机驾驶执照考试和四类多旋翼无人机驾驶执照考试，无人机配备开源飞控系 统，支持拓展多种系统模块，包括高精度厘米级激光雷达模块，可辅助飞行器定 点定高，提升悬停精准度和飞行稳定性。同时配备专业地面站软件，符合民航局无人机执照地面站考试要求，支持航线规划及多种机型调试和仿真飞行功能。具 备飞行数据传输系统，可实现仪表飞行，并配备飞行训练软件，支持多种机型和 训练模式。遥控器内置无线教练功能，无需额外模块即可实现主副遥控器协同操 作。螺旋桨采用可折叠设计，便于存放和运输，整体功能设计全面，适用于专业 飞行及训练场景。

3.固定翼无人机驾驶员考训平台 

固定翼无人机驾驶员考训平台采用航空泡沫材质，适合日常及考证训练，维 护成本低且可快速修复。配备专业 PC 版地面站软件和便携式手机版地面站软件， 支持航线规划、重规划及航前检查，可调试多种机型并进行仿真飞行。模块化机 身结构便于教学维修。数据实时回传飞行参数，采用跳频 FHSS 通讯技术抗干扰，具备矢量救机能力。无人机材质包含 EPO、EVA、碳纤维等，垂直起降，翼展2100mm， 最大起飞重量 7.5kg，巡航速度 25m/s，失速速度 10m/s，最大续航时间 110min， 抗风等级 5 级，采用无工具快拆。

图 14 固定翼无人机驾驶员考训平台 FS-GT2100

无人机检测维修教学区 

无人机检测维修教学区配套无人机系统桌面实训平台、示波器、无人机动力 测试教学平台、多旋翼无人机检修工作站。 1.无人机系统桌面实训平台 无人机系统桌面实训平台将无人机动力系统、控制系统工作原理以最直观形 式进行展示，可在地面环境下开展无人机装配、无人机调试、无人机飞控基础开 发等课程，为学生认知无人机硬件结构、电子元器件组成提供直观、易用的学习平台。

该产品具有以下特点。 

（1）模块化设计，无人机飞控系统、动力系统等核心组件清晰明了的进行 展示，对于学生而言可更加直观的认知无人机系统结构，通过示波器能够测试和 观察电路中的信号波形，可以直观的看到电调的电信号转换后的波形、频率、幅度等信息。

（2）拓展性强。接口丰富，实验类型多样。配置各类拓展接口，兼容伴随计算机及各类传感器，除用于基础装配、调试实训教学外，也可用于无人机控制系统、动力系统开发实验地面测试。 

（3）安全性强。提升教学安全性。该产品可在地面安全环境下，完成无人机常用实训课程内容，并配置短路报警、一键断电等功能，极大降低了无人机实训课程开设的难度。

2.无人机动力测试教学平台 

无人机动力测试教学平台用于无人机单组动力的测试及数值输出，可为整机 的动力配置做数据检测。 

（1）直观呈现动力原理：通过实际的无人机动力系统展示，让抽象的动力 学原理变得直观易懂。学生可以清晰地观察到电机、螺旋桨等动力部件的构造和 相互连接关系，理解是如何产生升力和推力的，有助于学生更好地掌握无人机动 力系统的理论知识。 

（2）深入讲解动力匹配：帮助学生深入理解无人机的动力匹配原则。例如， 不同型号的电机与螺旋桨的组合对无人机的飞行性能产生的影响，以及如何根据 无人机的用途和载荷需求选择合适的动力系统配置，使学生明白动力系统各部件 之间的相互匹配关系，培养他们综合考虑多种因素进行系统优化的能力。 

（3）性能测试与评估：为学生提供一个实际操作平台，使他们能够对无人 机的动力系统进行各种性能测试。如测试电机的转速、扭矩，螺旋桨的拉力等参数，并通过对比不同条件下测试结果，分析动力系统性能的变化规律，从而掌握动力系统性能评估的方法和技巧。

3.多旋翼无人机检修工作站 

多旋翼无人机检修工作站是一种集智能化、模拟化、互动化于一体的教学 设备，主要用于无人机故障检修实训。可以模拟多旋翼无人机不同类型的故障情况，并提供相应的检修方案和操作指导，帮助学生在安全和控制的环境下进行实 际操作和练习，通过实际操作和排除各种故障，掌握无人机的维护、故障排除和 修理技能。

设备具备以下 6 个亮点：

 可以帮助学生和技术人员更好地理解无人机的结构和工作原理；

 模拟飞行控制器、模拟传感器、模拟电机和电调等故障； 

 平台集数字技术、智能化、模拟化、互动化于一体； 

 3D 数字仿真系统，真实还原无人机实际故障表现；

 帮助学生掌握无人机故障检修的基本流程和各种检修方法；

 规避训练安全问题，提高实训的实用性；

实验设备辅材 

实验室整体辅材可根据实验室实际环境进行选择，设备辅材包含室内防护场 地、防静电实验台、六边形桌椅、电脑等。可给实验室整体情况进行选配。室内防护场地尺寸约 6*6 米，用于室内无人机的安全运行，可支持多机和单 机实操飞行，包含金属圈梁框架支撑一套，防护网一套，地面防护一套。

课程资源 

实验课程资源介绍 

实验室配套的教学资源不仅涵盖了无人机的理论知识，如概述、结构与系统 组成、组装方法、调试流程等，形成了一个完整的教学体系，而且强调实践操作 技能的培养。通过实验室的实际操作，学生能够将理论知识应用到实践中，从而 加深对无人机结构和调试过程的理解。实验室配备了飞行器装调实验设备、教学 套件、飞行训练机等，为学生提供了实际操作的平台，这些设备不仅能够满足学 生课程的实践操作能力，还能帮助学生全面掌握飞行器知识。实验课程资源采用 项目任务制的逻辑，依据企业内部真实项目开发流程研制，每个任务模块中均含 有视频资源、实验指导书、教学 PPT，用户可根据教学需求进行筛选适合的模块及实验进行使用，省去教师独自做课件、找资料的“烦恼”。这些资源能够帮助学生更好地理解和掌握无人机组装与调测的知识。

配套实验课程资源

专业匹配（示例） 

本科类专业课程覆盖： 无人驾驶航空器系统工程——飞行器结构设计、无人机控制系统、小型无人 机设计与制作、无人机结构设计实践等课程。 无人机技术与应用微专业：无人机飞行原理、无人机结构与系统、无人机组 装与调试、无人机飞行实操、无人机调试与维护扥等课程。 无人机系统应用技术专业——无人机组装与调试、无人机模拟飞行、无人机 维护与维修、无人机构造及原理、无人机飞行导论与飞行法规、无人机操控扥该 课程。 

高职类专业课程覆盖： 无人机测绘技术专业——无人机操控技术课程、无人机装调与维护课程。 无人机应用技术专业——无人机原理与构造、无人机控制技术、 无人机调无人机故障检修等课程。 飞行器数字化制造技术专业——无人机构造与系统、无人机装配技术。 飞行器维修技术专业——无人机结构与系统、无人机装配与调试、无人机维 护技术等。 飞行器数字化装配技术专业——无人机构造与系统

中职类专业课程覆盖： 无人机操控与维护专业——无人机控制技术、无人机法律法规、无人机维护 技术、无人机组装与调试、无人机故障诊断等。 无人机应用技术专业——无人机技术及应用、无人机制作原理及应用等。 航空摄影测量专业——无人机遥感技术、无人机控制技术、无人机法律法规。

助力科研转化 

无人机飞控仿真开发与验证 

基于 RflySim & Cloud+R-Swarm，基于自动代码生成技术，用于 HIL 仿真 和实际飞行测试，实现 Sim2Real。

由北航自动化科学与电气工程学院-可靠飞行控制团队，基于 RflySim 平台 在无人机容错控制技术方面取得重要进展，让四旋翼飞行器三个旋翼失效依旧无 拘飞翔。相关成果发表于机器人领域顶级期刊《IEEE Transactions on Robotics》。

无人机智能感知算法开发与验证 

基于 RflySim & Cloud+R-Swarm，通过数字仿真+半实物仿真+实物验证的思路，快速实现无人机视觉算法开发与验证。

无人机智能感知算法开发与验证 

基于 RflySim & Cloud+R-Swarm，采用软件仿真-->半物理仿真-->集群实物 结合验证的思路，提升开发效率，保证算法的可靠性和适应性。

助力高校科研成果荣登机器人领域顶级期刊：

无人蜂群博弈对抗算法开发与验证 

基于 RflySim & Cloud，构建智能蓝军与三维场景，生成大量测试用例，用 于千架级次无人系统蜂群的测试、快速迭代与训练。

岛屿场景下，10v10 无人机模拟对抗，红方基于 QMIX 进行协同搜索和打击， 蓝方策略基于规则生成。经过 20000 轮，每次约 2000 步的并行训练，最终在搜 索时间方面相较于比基于规则的方法提升 70%以上，胜率从 55%提升到 80%。

任务场景无人机集群应用 

无人机作为可靠挂载平台，可用于搭载电抗载荷、视觉载荷、通信载荷等， 为用户提供一个可扩展、可定制的无人机集群空中实验室，为用户研/试制装备应用与测试提供了一个理想平台。

集群试验平台提供了一个可控制的环境，能够模拟各种复杂环境和对抗条件， 帮助科研人员了解装备在实战条件下的表现，通过集群试验收集大量数据，用来 精细调整和优化装备设计，确保整个系统效能最大化。