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北京小飞手教育科技有限公司/彭涛

四旋翼无人机操控练习进阶篇

上期我们以四旋翼无人机为例，讲解了无人机起飞和降落的基础操纵方法和注意事项，本期继续学习前后与偏航飞行的操纵方法。

一、前后飞行

四旋翼无人机在进行前进或后退时，机身会随着运动方向发生抬头或低头现象，因此前进后退也可看做俯仰飞行。

1.前进练习

无人机运动方向示意图

无人机在前进时，随着速度增加，机头的低头趋势会越来越明显，机尾则相应抬起。此时，机头左右两个螺旋桨转速下降，机尾两侧的螺旋桨转速提高。从侧面看，螺旋桨转动所提供的升力合力与水平面成一定夹角，且无人机会向着合力的水平分力方向前进，而合力的垂直分力抵消重力，使无人机保持在一定飞行高度。

需要注意的是，在保持油门大小不变的前提下，若单独推动升降舵摇杆，无人机会呈现头低尾高的姿态向前飞行。但同时无人机的高度会逐渐降低，飞行轨迹呈向下俯冲。此外，升降舵摇杆推动的幅度越大，无人机前倾的角度越大，前行速度越大，下降高度的速度也会越大。因此，无人机在前进时要注意两点：一是升降舵摇杆的推动幅度不能过大，通常只要其开始前行即可保持摇杆位置不动；二是在无人机前进时应适当补偿一些油门，使其始终保持在一定高度内移动。

2.后退练习

无人机后退操纵方式与前进类似：悬停时，下拉升降舵摇杆，无人机会呈头高尾低姿态。在拉杆过程中，无人机尾部两个螺旋桨转速降低，机头两个螺旋桨转速增加，并向后退。注意，无人机后退飞行时同样会面临掉高度的问题，需要适当增加油门使其保持在一定高度内移动。另外，无人机在实际飞行过程中往往不是单纯地前进或后退，而是伴有左右转弯或偏移。在后退过程中，无人机的转向及偏移操纵方式与正向飞行时相反，需多加练习才能熟练掌握。

后退飞行示意图

左侧飞操纵示意图

二、偏航与转弯

偏航是无人机改变飞行方向的一种状态，可分为左偏航和右偏航。偏航转动时，无人机绕着机身垂直轴线方向向左或右转动，此时机身处于水平姿态。飞行过程中，若在转向的同时增加适量升降舵，则可使无人机实现向左或向右的快速转弯。

1.左偏航练习

左偏航是无人机前进时，使它向左偏转的操作。左偏航时，应向左轻推方向舵摇杆，无人机的机头开始转向，同时适当推油门摇杆，使其不掉高度。

左转弯：先推动升降舵摇杆使无人机前行，然后向左轻打方向舵并保持摇杆位置不变约2-4 秒，当无人机方向转动到位后，方向舵迅速回中。

2.右偏航练习

右偏航练习同左偏航练习类似，操纵时需将方向舵向右侧推，同时适当补偿油门。在实际练习中，可以左偏航和右偏航来回交替进行，以便尽快掌握操纵方法。

右转弯：先推动升降舵摇杆使无人机前行，然后向右轻打方向舵并保持摇杆位置不变约2-4 秒，当无人机方向转动到位后，方向舵迅速回中。

右侧飞操纵示意图

偏航与转弯飞行最大的区别是前者的运动轨迹变化更小，适合缓慢飞行时精确调整无人机的航向。而后者则动作幅度较大，操纵难度更高，适合在高速飞行时快速变换飞行轨迹。

三、侧飞

侧飞时无人机会整体向左侧或右侧平移，在保证飞行方向不变的同时改变飞行轨迹。

1.左侧飞

进行左侧飞时需要将副翼摇杆向左拨动，此时无人机左侧的两个螺旋桨转速降低，右侧两个螺旋桨转速增加，无人机呈左低右高姿态。

2.右侧飞

右侧飞练习和左侧飞练习类似，操纵时需将副翼摇杆向右拨动。此时无人机右侧两个螺旋桨转速降低，左侧两个螺旋桨转速增加，无人机呈现左高右低姿态。

在进行侧飞时要注意，无人机同前进后退运动一样会掉高度，因此需要适当补偿油门，使其保持在一定高度范围内移动。

郴州市高壁小学无人机教育发展侧记

郴州市高壁小学 黄莎娓

2019 年，湖南省首个人工智能产业园落户。学校书记参观学习后大受震撼，决定把其中适合普及的无人机内容作为学校的特色办学。然而，在开展教育之初，学校便遇到难题——设备到位了，可是没有学生报名。

我们学校的情况特殊，虽然隶属城区小学，但地理位置比较偏远，生源大多来自农村，且留守儿童比例较高，大部分家长的观念是学好主科就可以了，没必要浪费时间、金钱到其他事情上面。为此，胡书记主动去各班听课，在课堂上观察学生举动，并多次组织试课活动。一发现有天赋的孩子，她就跟班主任一起做家长的工作，最终获得了部分家长和学生的支持，课程终于开起来了！

很快，学校开始实施创客教育并开展无人机社团活动。依托人工智能教育平台，培养孩子们的科技意识和创新意识。看到孩子们的变化，家长也越来越认同学校的工作和无人机在学生素质教育中的作用。为了更好地培养专业人才，学校建立了专门的家长微信群，教师会定期在群里发布学生的成长收获；每年一次的校园科技节，学校还会邀请家长来校参观。后来，只要是无人机相关的比赛项目，家长们都非常支持孩子们参加。

渐渐地，越来越多的优秀教师加入学校的无人机教育团队，师资配备逐步完善。为提升教师的教学水平，学校还聘请北京小飞手郴州服务站的负责人、郴州艾锐科技有限公司的教师开展培训，让每位教师可以接触到先进的教育教学理念。此外，学校还制定了完善的管理制度和未来规划，根据教师在各级各类比赛中取得的成绩，给予加分奖励。有了激励，教师在接到比赛任务后会更全力以赴地辅导学生，形成良性发展。

在政策的扶持下，在教师的尽心教导下，在学生的积极努力下，学校的无人机教育培训逐渐闯出名堂，吸引了省内外兄弟学校前来观摩。目前，学校已接待了来自湖南省国培团队、郴州市区县等地学校近 500 人次考察学习。

2021 年，学校接到《2020-2021 全国青少年人工智能教育成果展示大赛》参赛通知，经多方筹备，组成了三支参赛队伍。这是学校开设无人机课程以来第一次参加全国赛事。为做好本次参赛的相关工作，学校精心准备，购置了无人机赛道等设备和教材，并邀请专家开展专业的赛事训练。经过两个多月的集中培训，在教师和同学的不懈努力下，最终在比赛中获得了两个全国一等奖，一个全国二等奖的优秀成绩。这次在全国赛上的“开门红”，不仅让学校开启了无人机教育的新篇章，也让学校笃定要做好无人机教育的决心。

如今，在“科技育人”办学思路的指导下，学校以人工智能无人机教育为特色，展现出独特的教育魅力。让乡村的孩子享受丰厚的教育资源，开拓自己的视野，挖掘自身的潜能，树立自信，找到自己的人生目标。未来，学校将继续加快推进无人机教育发展，以科技育人，促进学生全面发展，力争到2024 年打造出极具区域特色的无人机教育创客空间，构建无人机创客教育课程体系，培育一批有影响力的无人机教育导师。