5G时代来临，高校无人机教学研究该如何与之接轨？

随着信息科技的迅猛发展，高校无人机教育已成为培养孵化未来创新人才的重要阵地。高校无人机技术的教育应用，可以进一步深化和推动当前教育领域中的跨学科教学，培养学习者的跨学科学习能力，推动创新教育的发展进程。同时，5G+无人机”技术的无缝融合，是数字化转型的一种创新。在基于“智能”、“共享”、“常态”的信息化策略引导下，将5G引入教学过程中，从而全力推动教育信息化的变革已经是大势所趋。譬如，“5G+无人机”技术构建智能环境以促进教学转型，使得教学从知识的传递转向学习者的认知建构;营造沉浸式教学环境，为学习者带来全新的学习体验，使学习者的学习由被动的接受转向主动参与;促进教育决策由经验导向转向数据驱动，以及实现教育管理中的特定需求和智能化管控。

追溯无人机教育研究发展

2016年4月，全国职业院校无人机专业教材编写委员会成立，委员会成员有知名航天院校教授、无人机专家、职业教育专家。可以说，从那时起，无人机专业教材的发展开始慢慢脱离野蛮生长的状态，开始向体系化发展。

随后，全国多所航空院校无人机专业领域专家学者共同编写了上图所示的全国首套无人机应用技术专业系列教材和图书，其中大部分图书的出版时间集中在2018年7、8月。

但是大批量的教材、图书的投入使用，在实际教学中并不理想，其中最致命的问题在于：教材分配比例并不全面，且不成体系，虽然可以帮助学生掌握无人机的基础知识，了解无人机的历史发展，但并不实用，对于实操起到的作用少之又少。

面对这样的问题，部分学校开始进行校企合作，使用企业定制无人机教研系统(企业定制的教研系统包括：无人机教学实验平台搭建，视频课件，教材图书，实训无人机等)比如：卓翼智能联合北航飞控实验室研发的基于光学室内定位系统的室内多旋翼无人机控制平台，系统是我国国内全自主研发，不依赖于国外技术，拥有独立的知识产权，不需要技术进口费用，性价比极高。它的出现不仅为高校院所及科研机构节省了大笔教学与科研经费，最大程度降低了用户实验成本，还大大提高了教学与科研效率，节约了宝贵的时间资源。

该无人机控制教学研发平台系统从光学室内定位系统、无人机通信到地面控制站及相关配套软件，为高校学生及科研工作者等广大用户提供了一揽子控制类教学服务升级解决方案，无需第二次开发即可进行多旋翼无人机的飞行控制试验，快速实现无人机的多项自主控制任务等。

同时卓翼智能在与北京航空航天大学可靠飞行控制研究组的多旋翼无人机控制专业团队不断深化合作的基础上的。还共同联手打造出多旋翼无人机精品课程体系《多旋翼飞行器设计与控制》的教材，并以此为指导，使得技术研发与科研水平永葆先进性和创新型，始终走在技术前沿。

基于光学室内定位系统的室内多旋翼控制平台主要由以下4大部分组成：光学室内定位系统(含计算机)、多旋翼飞行器、基于Matlab或ROS的飞行场景仿真器和地面控制站(含计算机)、实验指导包(指导书、视频、例程)。

可开设课程：

多旋翼滤波器设计

多旋翼定点位置控制器设计

多旋翼路径跟随控制器设计

多旋翼跟踪控制器设计

多旋翼避障控制器设计

多旋翼区域覆盖决策设计

多机编队控制设计

多机投递决策设计

室内一体化多旋翼研发控制平台

室内一体化多旋翼控制研发设计平台由以下4大部分组成：多旋翼飞行器Matlab/Simulink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)。

平台统一，高效易用，强势助力科研

基于Matlab或ROS的飞行场景仿真器可较真实模拟真实飞行器的动态，并且可模拟节点通讯方式，方便后续仿真。Matlab或ROS的地面控制站可实时读取基于ROS的飞行场景仿真器、光学室内定位系统节点，还能读写真实多旋翼飞行器节点，从而能够在Matlab或ROS平台下统一地从仿真到真实实验，最终轻松完成多旋翼飞行器的控制。开发高效，能很好地帮助大专院生或科研工作者轻松实现自己的科研想法。

身材Mini续航久，与平台完美兼容

任何有ROS节点接口的多旋翼飞行器都可以与该平台完美兼容，目前平台采用的产品为Parrot Bebop2(通用货架产品)，标重仅500g，轴距30cm，续航时间为25分钟。

视频和例程由浅入深，轻松上手

视频和例程由与卓翼智能深度合作的北京航空航天大学可靠飞行控制研究组制作，通过视频，专业老师由浅入深地为学生讲解实验的原理、步骤、目标等，并附有相应的配套例程代码，方便学生快速掌握、理解。进一步，通过实验实操，也将大大提高学生的实际操控能力，从而加深对书本理论知识的理解。

系统组成

多旋翼飞行器、基于Matlab或ROS的飞行场景仿真器和地面控制站(含计算机)、实验指导包(指导书、视频、例程)。

软件功能

支持Matlab或ROS的地面控制站软件、室内定位软件：各一套，开源，可实时读取基于ROS的飞行场景仿真器、光学室内定位系统节点，读写真实多旋翼飞行器节点，能够在Matlab或ROS平台下统一地从仿真到真实实验，完成多旋翼飞行器的单机或多机协同控制。

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。