虚实一体集群协同无人机教学系统，重塑无人机教育新生态

在无人机技术飞速发展的当下，培养高素质无人机集群协同操作人才成为教育领域的关键课题。然而，传统无人机教学模式面临着诸多瓶颈，亟待突破。

一方面，实际飞行操作风险高、成本大。无人机设备价格昂贵，且在飞行过程中易受环境因素影响，发生碰撞、坠毁等意外，导致设备损坏和经济损失。特别是在复杂环境和集群协同操作训练中，风险更是成倍增加，这严重限制了学生实操练习的频率和深度。

另一方面，场景模拟有限且缺乏灵活性。传统教学中，学生往往在固定场地进行单一飞行练习，难以接触多样化的复杂场景，如城市高楼林立区域、山区峡谷等特殊地形，以及应急救援、军事演练等应用场景，导致学生对不同环境下的飞行特点和协同策略认识不足。

此外，教学过程缺乏实时反馈和数据分析支持。学生在飞行操作中出现的错误难以被及时发现和纠正，教学效果难以量化评估，教师也难以根据学生的学习进度和掌握程度进行个性化指导。

虚实一体集群协同无人机教学系统

一站式定制化解决方案 

针对传统无人机教学的诸多痛点，南京恒点信息技术有限公司推出的虚实一体集群协同无人机教学系统，凭借虚实结合的创新模式，为无人机教育带来了全新变革，其优势显著。

虚实一体集群协同无人机教学系统是一款综合性教学平台，由四旋翼无人机、无人机通信系统、电子侦察系统和地面控制站构成。无人机通信系统为无人机提供通信支撑，支持地面控制站与无人机间、无人机与无人机间建立通信；电子侦察系统提供电子侦察功能；无人机地面控制站提供无人机的地面控制功能。

该系统通过将虚拟仿真与实际飞行控制相结合，实现虚实互补，为学员提供了一个安全、可控且富有挑战性的学习环境。它不仅能够模拟各种复杂飞行场景，还支持多架无人机的集群协同操作，使学员能够深入理解并掌握无人机集群的基本概念、编队算法以及协同控制方法。

此外，该系统还具备实时反馈和数据分析功能，有助于学员及时纠正错误，优化飞行策略。通过该系统，学员可以全面提升无人机飞行控制技能，培养解决复杂问题的综合能力，为未来无人机领域的职业发展奠定坚实基础。

虚实一体集群协同无人机教学系统 

硬件参数

一、四旋翼无人机平台 4节点

1.四旋翼无人机

1）尺寸：

展开：轴距<900mm，高度<350mm

折叠：轴距<400mm，高度<350mm

2）运动：

支持的运动形式：支持定点悬停、偏航转动、上下垂直飞行、前后水平飞行、左右水平飞行，最大倾斜角度：35°

3）工作环境

最大起飞海拔：理论最大起飞海拔6000m

工作环境温度：-10℃~40℃

起降地形：支持任意无遮挡地形起降

最大抗风等级：5级风

4) 卫星导航系统：

支持3D定位：GPS+格洛纳斯+北斗

支持RTK厘米级定位

5) 悬停精度：

垂直精度：垂直定位精度小于0.2m

水平精度：水平定位精度小于0.2m

2.无人机通信系统

1）支持自组网通信，配备自组网电台

a. 最大发射功率2W

b. 最远传输距离8km

c. QPSK 调制方式下，最大传输速率可达20Mbps

2）支持5G/4G通信，配备5G/4G模组

a. 5G/4G模式下，地面站与无人机间或无人机与无人机间通信/控制不受地域限制

b. 最大下行速率为1.9Gbps，最大上行速率为750Mbps

3）支持wifi通信：支持通过路由器或其它设备接入局域网

4）支持接入其它第三方通信设备

3.电子侦察系统

无人机电子侦察载荷：

1）工作频段：8~8.6GHz；

2）带外抑制：≥30dBc；

3）灵敏度：≤-50dBm；

4）设备尺寸：≤150mm×150mm×100mm；

5）设备重量：≤0.5kg。

二、地面控制站

1) 支持无人机集群飞行状态信息实时显示

2) 支持地图实时显示无人机集群位置信息

3) 支持发布单架无人机或无人机集群的解锁、起飞、悬停、自定义相对坐标系飞行、WGS-84坐标系飞行

4) 支持航迹编辑与发布

5) 支持自定义电子围栏

6) 支持无人机间碰撞预警与防撞

7) 支持接入自定义集中式控制算法

8) 支持接入自定义分布式控制算法

9) 支持定制式功能开发

结语

在虚实一体集群协同无人机教学系统的助力下，学校将迎来前所未有的发展机遇。该系统凭借虚实结合、安全高效、功能强大的优势，有效解决了传统教学模式的诸多弊端，为培养高素质无人机集群协同操作人才提供了有力支撑。随着技术的不断发展和完善，虚拟仿真技术必将在人才培养方面发挥更为重要的作用，为推动行业的转型发展贡献更多力量。