校园场地上按箱位摆开的编队无人机

教学筑基・科研延伸 无人机集群一站式解决方案

面向高校与职业院校,提供无人机集群课程、设备、软件和实训任务,覆盖飞行驾驶、装调检修、集群飞行规划三类岗位。配套教师培训与持续服务,支持常态化开课,并可扩展至竞赛、科研实验、联合课题与产业共建。

课程、任务、考核、成果、持续性
5项
驾驶员、装调检修工、群飞规划员
3个岗位
教学交付流程
6环节
课程到成果的交付清单
6类
首阶段参考设备规模
10 – 20架
参考课程标准·16次课
38学时
真实项目积累·编队表演
6600+场
飞行覆盖·240 万+架次
200+座城市
A01课程与教学交付
课程内容
覆盖三类岗位。飞行驾驶包括飞前检查、起降航线、地面站操作、异常处置和飞行记录;装调检修包括结构线束、动力电池、校准测试和故障诊断;集群飞行规划包括机群任务、轨迹、通信定位、编号匹配、上传校验和现场复盘。
实训任务
分组完成编队飞行实训。任务涵盖布场编号、舞步上传与校验、起飞准备、编队执行和现场复盘,配套任务书、操作步骤、实训记录表、安全须知与故障排查流程。
考核依据
配套教案、题库与样卷。教案明确教学目标、重难点、时间分配与课堂活动;题库覆盖理论与实操,附参考答案和解析。按理论、实操、项目成果、安全规范、复盘答辩五类证据综合评估。
教学成果
按教学能力与项目成果验收。评估教师授课能力,归档学生作品、飞行日志、实训报告与安全流程记录,供竞赛与毕业设计继续使用。
持续服务
支持后续学年开课。提供备件、运维、升级、教师研修与案例更新;集群控制平台终身使用,固件推送更新。
A02三岗位课程地图
岗位 01

无人机驾驶员

飞前检查、起降航线、地面站操作、异常处置和飞行记录。训练任务放行、操作记录与异常处置能力。

岗位 02

无人机装调检修工

结构线束、动力电池、校准测试和故障诊断。开展机体结构与动力系统的装配、调试和检修实训。

岗位 03

无人机群飞行规划员

机群任务、轨迹、通信定位、编号匹配、上传校验和现场复盘。面向低空经济新业态的集群方向,把单机操作扩展到成建制机群的组织与调度。

教学资源包

教材、教学 PPT、教案、实操 SOP 与技术资料按课程对应,支持备课、授课和实训。

教材

《集群无人机原理装调检修与编队飞行》414页。从多旋翼原理、飞控参数、动力系统装调,到集群通信、编号身份、舞步编排与飞行安全。

教学 PPT

38学时图文版教学 PPT。与教材章节一一对应,含实物图与原理图,用于投屏授课;具体课时可按院校安排调整。

教案

16次课配套教案。每次课的教学目标、重难点、时间分配、板书与课堂活动设计。

实操SOP

集群实操实训课程包 + 实操飞行手册。分组实训任务书、操作步骤、安全须知与故障排查流程。

考核体系

五类考核证据。综合评估理论考试、实操考核、项目任务、安全考核与复盘答辩;高风险安全违规直接终止考核。

综合案例

80架表演全流程教学模拟案例。从需求到演出复盘的完整推演,用作课程结课项目,不作为真实客户案例。

技术资料

配套自研系统技术资料。平台教学技术手册包。

建设清单

实训室建设与设备耗材清单。面积、区域规划、供电、场地、设备型号与数量、年度耗材预算,可直接进采购流程。

A03教学交付流程
环节 01

课程标准

按专业方向、人数、课时、师资、场地与预算确定教学内容边界,形成课程标准与授课进度表,作为专业申报与人才培养方案论证的依据。

产出:课程文件
环节 02

设备软件

集群无人机与备件、地面站和任务软件按课程任务配置到位,完成安装、编号与版本确认,实训室建设与耗材清单同步进采购流程。

产出:设备环境与软件环境
环节 03

教师授课

教师培训与示范课先行,教材、教学PPT、教案与实操SOP交到教研室,教师具备独立排课与授课能力。

产出:教师能力
环节 04

学生实训

学生分组完成首轮标准任务,覆盖飞行驾驶员、装调检修工与机群规划员三个方向的实操内容,全程按安全须知与故障排查流程执行。

产出:实训文件与任务记录
环节 05

成果评价

用教师授课能力、学生作品、飞行日志、实训报告和安全流程证明交付效果,完成阶段验收。

产出:验收依据
环节 06

持续扩展

在课程数据基础上延伸竞赛、毕业设计、科研实验和联合课题,课程随平台版本与案例库同步更新。

扩展方向:科研与竞赛
课程文件
课程标准与授课进度表、教材、教学 PPT、教案,构成排课与专业论证的底稿。
实训文件
集群实操实训课程包、实操飞行手册、分组实训任务书、操作步骤与安全须知。
软件环境
地面站与任务软件、仿真沙箱、加密教材阅读授权,覆盖课前预习到实验课考核。
设备环境
无人机与备件、飞箱与场地收纳转运方案、实训室建设与设备耗材清单。
教师能力
统一技术培训,含基础操作、编队表演进阶与定制化培训,配示范课交底。
成果接口
学生作品、飞行日志、实训报告与阶段验收记录的归档口径,可直接接入竞赛与毕业设计。
A04第一阶段|首期建设采购包
集群无人机与备件
配套实训整机及易损备件,可依据班级人数、实训分组规模灵活配置,作为课程实训任务载体。
地面站和任务软件
自研集群控制平台与任务软件,兼容Windows、Linux、安卓多操作系统,满足多终端实训操作。
三岗位课程
覆盖飞行驾驶、装调检修、集群飞行规划三大岗位方向,配套完整课程体系与实训任务项目。
教材与PPT
配套正式教材与图文教学 PPT,章节内容一一对应,教师可直接投屏开展课堂教学。
教案与SOP
提供逐课时教案、实操标准作业流程及安全操作规范,保障实训教学标准化开展。
教师培训
提供统一技术培训,涵盖基础平台操作与高级编队表演开发。
试点开课和阶段验收
落地首轮示范教学与学生实训任务,按照成果化验收标准,完成项目阶段性考核验收。
学生站在夜间待飞的发光无人机阵列中

课程、设备与实训配套交付

根据课程、班级人数和场地配置设备与软件,以教师授课能力和学生成果验收,支持后续实训与科研扩展。

实训室建设规格

档位 A · 桌面级 — 教学演示与课程验证

规模12–24架
场地普通实训室;户外编队另需适用场地
适用原理教学、装调实训、小规模户外编队
配套仿真沙箱+少量实机

档位 B · 标准级 — 完整课程加校内展演

规模30–80架
场地户外场地
适用覆盖全部实操课时,可支撑校内集群成果展演、科创实训
配套完整课程包+教材系统+耗材清单

档位 C · 科研竞赛级 — 高阶实训与科研验证

规模100架以上
场地户外场地
适用满足全流程集群教学,支撑科创竞赛、大型校内成果展示与科研验证
配套含运维培训,配套集群编队高阶实训与成果考核认证

共同交付

课程材料教材、教学PPT、教案、实操实训、题库与样卷
建设文件实训室建设与设备耗材清单、课程标准与授课进度表
授权教学包与VPAC配套软硬件组合交付;课程资料、软件使用范围与服务内容按院校方案确认

合作流程

需求入口从专业、人数、课时、师资、场地和预算识别学校真实问题
标准方案用设备、软件、课程、培训和验收模块形成可比选的采购清单
落地交付完成安装、编号、版本、培训、示范课和首轮学生任务
成果验收用教师授课能力、学生作品、日志、报告和安全流程证明交付效果
持续服务通过备件、运维、升级、教师研修和案例更新保障第二年继续开课
合作升级在课程数据基础上延伸竞赛、毕业设计、科研实验和联合课题
A06教材系统
加密封装

整包加密分发

课程资料封装为独立加密教材包。文件拷贝后无法使用其他软件打开、读取内容;阅读过程不生成明文文件,关闭导出与打印权限,保障教学资料安全。

在线授权

权限统一后台管控

阅读器启动需经授权后台鉴权,无网环境可凭离线授权凭证访问;授权绑定单位与设备,一次授权后长期使用,更换设备需重新完成授权。

长期使用

一次授权,长期使用

授权后可长期使用、不设期限;服务期内持续更新升级,服务终止后可正常使用但不再升级,阅读界面内置溯源水印。

A07仿真沙箱
网页版·免安装

浏览器内体验教学流程

无需安装部署,登录即可直接使用地面站全流程操作:布场、编号、载入舞步、起飞检查、编队规划与返航。

用于教学演示与课程验证:支撑课堂演示、学生课前预习、课程流程验证,保障课程提前启动。

投屏授课课前预习课程验证
桌面沙箱·需授权

实验课和课题完整版仿真环境

桌面沙箱为网页版高阶环境:内置完整SDK、故障注入、自动评分导出,单环境可模拟数百架仿真机。与真机共用同一套接口,代码无需修改即可迁移至真机。

分工定位:网页版用于理解流程、完成课程预习;桌面沙箱用于学生代码开发、仿真实验、成果考核。

SDK全量故障注入自动评分可切真机
零硬件
单机即可开展实训课程,学生本地运行仿真工程,不占用实体实训室工位资源。
同一套接口
沙箱仿真环境与真机共用SDK和指令集,代码无需修改一行,便可无缝迁移至真机执行。
可注入故障
支持模拟掉线、低电量、定位漂移、舞步丢包等各类异常工况,训练学生故障识别与处置能力。
可评分
基于起飞成功率、编队精度、返航耗时等指标自动生成考核成绩,直接支撑实验课程评价。
lab-03.py实验三:故障注入与起飞放行
from skymagician import Fleet, Dance, faults

fleet = Fleet.connect("sandbox://sim?units=120")
fleet.assign_numbers(source="stakes_120.csv")
fleet.upload(Dance.load("lab"), verify=True)

# 注入三类地面故障,观察起飞前准备如何拦截
faults.inject(fleet, faults.LowBattery(units=[7, 41], level=18))
faults.inject(fleet, faults.LinkLoss(units=[23, 88]))
faults.inject(fleet, faults.MissingDanceChunk(unit=102))

report = fleet.preflight()
assert not report.ok
for u in report.blocked:
    print(u.number, u.reason)      # 学生需解释每一条拦截原因

开放扩展与安全基线

算法插槽

编队调度、返航规划、任务分配、补位策略均可替换为自研算法实现。支持先在仿真沙箱完成验证,验证通过后可申请真机运行权限。遥测数据支持订阅,并可导出为科研数据集。

安全闸门

起飞授权校验、飞行硬保护、地理围栏与失联处置由平台底层执行。策略输出经安全校验后下发,自研策略不能绕过。

联合实验室与横向课题

围绕多智能体调度、集群通信、编队规划方向开展联合课题攻关,协同产出可公开发表的科研成果,共建联合实验室。合作按课题制一事一议。

先行开课,硬件后置

高校设备采购周期长,教学进度无需等待。依托仿真沙箱,单台笔记本即可完整开展集群教学全流程,硬件设备可后续增补。

从课程资源起步,搭建机群实训教学体系

教学包配套教材、教学 PPT、教案、实训任务与考核资源,联合 VPAC 软硬件一体化平台,构成完整教学解决方案。课程资料、软件授权及师资培训的交付范围,可根据院校实际需求定制确认。

院校可先行了解课程与教学套装,结合专业方向、班级规模、课时规划、现有师资、场地条件与经费预算,制定分阶段建设方案与验收标准。

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