无人机教学“真实学习情境模拟”系统，率先推动“智能教室”建设发展-互联 ...

最爱希希

　　无人机教学“真实学习情境模拟”系统，率先推动“智能教室”建设发展。2019年2月，中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》，在“加快信息化时代教育变革”战略部署中，明确提出“建设智能化校园，统筹建设一体化智能化教学、管理与服务平台”。
　　在这样的形势下传统教室所支撑的课堂形态已经不能适应当前“互联网+教育”的新常态，各个层次的学校主动寻求适合自己的新的教学模式，智能教室作为现代信息技术与教育深度融合的产物应运而生。无人机教学“真实学习情境模拟”系统，率先推动“智能教室”建设发展。

　　什么是智能教室
　　智能教室，就是教室的智能化，即通过智能技术推动课堂教学过程与内容实现数字化、信息化和互联化的应用环境。
　　智能教室的特征
　　未来智能教室系统至少应该具备六大关键特征：“高效率的互动”“协同合作学习”“分享与再利用”“开放与连接”“多元学习”和“真实学习情境模拟”。

　　这里智能教室提到的，真实学习情境模拟，卓翼智能基于模型设计的一体化无人机研发设计平台已经实现了这点。

　　基于模型设计的一体化无人机飞控开发设计平台的开发流程图
　　如上图所示基于模型设计的一体化无人机飞控开发设计平台的开发流程分为：
　　1) 系统模型设计：根据设计需求编写需求文档，对整个多旋翼的控制物理模型进行系统建模设计，并与需求文档进行挂接验证模型是否有误；
　　2) 控制系统设计：根据多旋翼的控制要求，进行多旋翼的控制算法设计，并与需求文档进行挂接验证算法是否完善；
　　3) 软件在环仿真：利用本方案所搭建的软件在环仿真平台，快速验证多旋翼的控制算法效果，并可以自动注入多种故障进行全方位仿真测试；
　　4) 自动代码生成：利用Matlab/Simulink自动代码生成技术自动生成代码，并烧写至DY PixHawk DyEdu飞控中；
　　5) 硬件在环仿真：利用本方案所搭建的硬件在环仿真平台术快速验证飞控对多四旋翼的控制性能，并可以自动注入多种故障进行全方位仿真测试；
　　6) 系统测试验证：通过室内定位系统，在室内对多旋翼进行高精度实际飞行测试，完成真实环境实际飞行测试。
　　平台特点：
　　技术门槛低，控制算法开发更专注
　　用户只需熟悉Matlab/Simulink的基本操作，便可进行多旋翼控制算法的开发，无需了解C/C++算法编写、传感器驱动与通信规则等底层开发任务；让用户能够更专注地致力于核心工作——多旋翼控制算法的开发，极大提升开发效率，降低底层开发任务工作量。
　　化繁为简，开发工作“事半功倍”
　　化繁为简，大大简化了传统飞控算法的开发流程，助力用户更专注于多旋翼控制算法的开发，大大提高了研发效率；另外，整个设计流程是简化的、基于模型的开发雏形，达到“事半功倍”的效果。
　　逻辑性与系统性并存，构建严谨高效研发流程
　　从PixHawk自驾仪、硬件在环多旋翼飞行器仿真器、地面站软件、遥控器和接收机等软硬件设备及实验指导包，为用户提供了一整套控制类教学服务升级解决方案，系统性、逻辑性较强，能够快速对设计好的控制算法进行实践，为即将开始的研发工作提前建立了基础研发平台，构建了严谨的实验流程，使得多旋翼控制算法的研发能够在一定高度上有序、高效进行。

　　代码移植方便快捷，节约开发成本
　　代码由Matlab/Simulink开发，兼容性很强，用户可对代码灵活修改，不会被编程风格或文档问题所限而难以更改；同时，Matlab/Simulink可以根据不同的软硬件系统生成不同的代码，移植方便快捷，避免了技术的二次开发，缩短了研发周期。

　　科学规划，由浅入深，逐步推进
　　本研发平台为用户规划了科学的开发实验流程，整个开发过程由浅入深，逐步推进，分为四大阶段：设计阶段、仿真阶段、半物理仿真阶段以及实际飞行阶段，便于逐步深入学习、领悟，推动研发进程。

　　平台系统组成：
　　基于模型设计的一体化无人机飞控开发设计平台由以下4大部分组成：多旋翼飞行器Matlab/Simulink模型、PixHawk自驾仪、硬件在环多旋翼飞行器仿真器、遥控器和接收机和实验指导包（指导书、视频、例程）。

　　智能教室是教室发展和变革的阶段产物，它的设计和应用都是为智慧课堂服务的，它使得智慧课堂不仅是一个智能化的教与学空间，而且还是一个教与学活动的生态系统。而无人机教学实验平台，将成为高校无人机教学智能实验室的重要组成部分。当下，卓翼这款基于模型设计的一体化无人机飞控开发设计平台，必会对无人机教学研究起到良好的推动作用。


　　笔者进一步获悉，该技术团队由北京航空航天大学、清华大学、哈尔滨工业大学等知名高校毕业的博士和硕士组成，拥有多年教育类无人机系统的研发经验。卓翼智能公司始终坚持“专业、创新、服务、发展”的经营理念，力求以领先的技术优势，创新的产品设计，高品质的服务来满足用户的需求，将卓翼智能团队打造成为全球领先的教育类无人机系统解决方案提供商。
　　另据行业信息显示，该团队与多个高校建立重点实验室合作，与北航、清华大学、浙江大学、哈工大等多所著名高校的飞行控制实验室建立长期深度合作。数位资历深厚的北航教授、副教授担任技术顾问，确保研发环境和设备的先进性及行业技术的前瞻性。在无人机设计开发系统、飞行控制、抗风稳定、slam视觉导航、集群与协同、高精度室内定位系统、无人车等多个领域拥有国内一流的核心技术，拥有国内多项技术专利，疫情防控下无人机大显身手助力高校无人机教学科研强势起航。
               









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