飞行器结构与控制实验室
一、实验室定位与目标
1、实验室定位:以先进飞行器控制技术赋能教学与科研,构建集教学、实训、创新研究于一体的综合性平台,服务航空航天领域人才培养与技术创新。。
2、实验室目标:聚焦飞行器结构与控制领域核心技术需求,依托虚实结合的实验设备与模块化教学体系,培养学生掌握飞行器设计、控制算法开发及智能系统集成能力,支撑航空航天产业智能化升级。
二、实验室设备
实验室配置以下先进设备,满足40人同步实训需求:
1、飞行控制创新教学平台(20套)
核心:超低功耗MSP432E401Y处理器,集成六轴MEMS传感器(ICM-20602)、地磁传感器(AK8975)、气压传感器(SPL06001)。
功能:支持无人机飞行控制原理教学、算法开发及创新项目实践,配套碳纤维机架、光流模块及遥控器。
2、半实物仿真飞控平台(1套)
功能:高精度模拟真实飞行环境,兼容多旋翼飞行器,支持Matlab控制策略验证与实时仿真。
3、智能飞行项目创新包(5套)
包含四旋翼探测跟踪系统、灭火飞行器、巡线飞行器,配备ARM Cortex处理器、TOF模块及多功能接口板。
4、训练防护套件(2套)
热镀锌桁架防护网,搭配拱门、圆门配件,保障飞行训练安全。
5、调试维护套件(1套)
防静电工作台、数显热风拆焊台及全套维修工具,支持设备高效维护。
6、多媒体教学系统(1批)
智能中控系统、高清显示设备及实验桌椅,构建现代化教学环境。
飞行控制创新教学平台
三、专业核心能力培养体系
通过模块化实训,重点培养四大能力:
1、飞行器控制算法开发能力
基于DY-R-Drone平台,开展无人机姿态解算、导航控制算法编程,强化代码实现与调试能力。
2、半实物仿真与验证能力
利用DY-MQP-02平台实现控制策略的虚拟测试,通过Matlab接口完成算法优化与可靠性验证。
3、智能飞行系统集成能力
通过创新包项目,实践飞行器视觉跟踪、巡线及任务规划,掌握多传感器融合技术。
4、工程安全与标准化操作能力
结合防护套件与维护工具,培养设备安全操作、静电防护及规范化维修流程意识。
四、支撑课程体系
飞行器机构与控制实验室可为以下专业课程提供实践教学与创新研究支持:
1、专业课程
《无人机导航技术》
《无人机飞行控制与实践》
《无人机结构与系统设计》
《飞行器控制算法仿真》
2、实训实践
多旋翼飞行控制编程实训
半实物仿真平台控制策略测试
智能飞行器任务规划综合实践
飞行器硬件调试与维护标准化训练
五、人才培养
实验室定向培养三类技术人才:
1、飞行控制工程师
精通无人机控制算法开发与实机调试,满足行业算法设计岗位需求。
2、智能系统集成师
掌握飞行器视觉感知、任务规划及多机协同技术,适配智能运维场景。
3、航空电子维护工程师
熟悉航电设备标准化维护流程,具备故障诊断与防静电操作能力。
六、设备与场景化教学特色
1、虚实结合,算法到实飞闭环验证
半实物平台联动Matlab仿真,实现控制策略“虚拟设计→实景测试”全流程训练。
2、模块化任务驱动创新
以灭火、巡线等场景化项目为载体,培养学生跨学科问题解决能力。
3、安全与标准化双强化
防护网与防静电工位保障安全,配套电子工单系统规范操作流程。
七、结语
飞行器结构与控制实验室以“产学研用”一体化理念,依托先进设备与虚实融合教学模式,培养具备算法开发、系统集成及工程实践能力的复合型人才,助力我国航空航天智能化技术升级与创新突破。