目前,2021全國青少年無人機創(chuàng)新教育競賽活動正積極開展中,競賽設(shè)立無人機航空科普知識競賽、無人機競速賽、無人機足球賽、無人機任務(wù)賽、無人機自主飛行編程賽和無人機創(chuàng)意設(shè)計賽六個競賽項目,創(chuàng)客火(Makerfire)將作為技術(shù)支持單位參與“無人機自主飛行編程賽”賽項的支持工作。
無人機自主飛行編程賽細則 1 項目簡介
無人機自主飛行編程賽以“探索太空”為主題,讓學(xué)生利用圖形化編程語言,使無人機自主飛行并完成各項規(guī)定任務(wù)的賽亊。
2 比賽場地
1.小學(xué)組場地如圖五,競賽場地為6m×6m的方形模擬“宇宙”,區(qū)域內(nèi)有起飛點、A、B兩個路徑點和P區(qū)域,其中起飛點為我們生活的地球,A點為空間站,B點為隕石帶,P為降落區(qū)。場地環(huán)境為室內(nèi)正常白晝光。
圖五:無人機自主飛行編程賽場地示意圖(小學(xué)組)
2.中學(xué)組場地如圖六,競賽場地為4m×4m的模擬“月面”,區(qū)域內(nèi)有飛船起降點、綠色祖沖之環(huán)形山點、紅色坎貝爾環(huán)形山點、藍色張衡環(huán)形山點。場地環(huán)境為室內(nèi)正常白晝光。
圖六:無人機自主飛行編程賽場地示意圖(中學(xué)組)
3 技術(shù)要求
1.無人機類型:四軸可編程飛行器,動力為最多4個空心杯電機,軸距為150-230毫米,動力電池最大標稱電壓不大于7.4V(2S),飛行器重量不大于150克(帶電池),禁止使用遙控器操縱完成比賽任務(wù)。
2.軟件要求:圖形化編程軟件,具備飛行移動、燈光控制、巡線、人工智能應(yīng)用等命令模塊。
4 比賽時間
1.第一階段現(xiàn)場編程和調(diào)試時間30分鐘,程控飛行比賽時間為5分鐘;
2.第二階段現(xiàn)場編程修改時間為10分鐘,程控飛行比賽時間為5分鐘。
5 比賽方法
比賽共分為兩個階段,第一階段為現(xiàn)場編程調(diào)試階段,第二階段為程控飛行階段,每名選手有2次飛行機會。
(一)現(xiàn)場編程調(diào)試階段
1.選手按組別進行該輪比賽,每組5名選手參賽;
2.編程調(diào)試階段分為兩次,第一次編程調(diào)試時間為30分鐘,第二次編程修改時間為10分鐘;
3.第一次編程調(diào)試時間內(nèi)選手可在編程區(qū)及比賽地圖上進行程序測試以及飛行器調(diào)試,時間結(jié)束后,所有選手退出比賽場地,等候第一次程控飛行;
4.第二次編程修改時間內(nèi)選手可在編程區(qū)進行程序修改,時間結(jié)束后,選手停止編程,等候第二次程控飛行。
(二)程控飛行階段
1.選手按順序進入比賽場地進行月球探索的比賽,時間為5分鐘;
2.每位選手有兩次程控飛行機會;
3.裁判給出比賽結(jié)束信號時,選手必須立刻降落無人機,攜帶賽具退出比賽場地,等候第二次飛行機會;
4.裁判現(xiàn)場評分,選手簽字確認后,攜帶賽具離開場地。
6 任務(wù)要求
(一)小學(xué)組
1.比賽任務(wù):
由地球起飛——巡規(guī)空間站A——空間站降落——到達隕石帶B——到達降落區(qū)P降落。
2.任務(wù)說明:
(1)空間站:無人飛行器需要在空間站上空巡視360°后在空間站準確降落補充燃料,無異常后燈光提示綠色準備起飛,重新起飛后前往隕石帶。
(2)隕石帶:飛行器到達隕石帶后無法通過,燈光紅色進行報警,幵轉(zhuǎn)向前往降落區(qū)。
(3)起飛:飛行器從地球起飛后進入比賽狀態(tài),進入比賽狀態(tài)的含義是機器人完全起飛離地規(guī)為成功“起飛”,“起飛”任務(wù)不需要懸停,繼續(xù)完成任務(wù)且5秒鐘沒有落地則規(guī)為成功“起飛”。
(4)飛行:飛行器需按照指定方向到達“空間站降落”及“隕石帶前方”且“燈光紅色報警”并“降落到回收站”。
(二)中學(xué)組
1.比賽任務(wù):
無人飛行器需要在發(fā)射中心“發(fā)射”起飛,然后到達任務(wù)地點進行地理探索,最后到達回收中心降落。
2.任務(wù)說明:
(1)發(fā)射起飛
飛行器需要在起降點進行起飛升空,保持離地5秒,幵且燈光提示綠色表示發(fā)射成功,然后進行地理探索任務(wù)。
(2)飛行器地理探索
飛行器需要完成任務(wù)點的地理探索。
a.飛行器按照規(guī)劃線路飛行至任務(wù)點A(祖沖之環(huán)形山)上空停留2秒,在編程界面回傳A的中心月面坐標;
b.飛行器按照規(guī)劃線路飛行至任務(wù)點B(張衡環(huán)形山)上空停留2秒,在編程界面回傳環(huán)形山直徑數(shù)據(jù);
c.飛行器按照規(guī)劃線路飛行至任務(wù)點C(坎貝爾環(huán)形山)上空停留2秒,在編程界面回傳環(huán)飛行器航向數(shù)據(jù);
(3)降落飛行器返回起降點穩(wěn)定降落幵關(guān)閉所有燈光。
7 成績評定
1.參賽選手按照飛行線路完成所有飛行任務(wù)及地理探索即為完成比賽,完成比賽任務(wù)的選手按有效時間得分排名。
2.兩次飛行成績?nèi)∽顑?yōu)一次為最終比賽成績。
3.凡是出現(xiàn)如下情況則任務(wù)失敗:
(1)從智能飛行器起飛開始,5分鐘內(nèi)飛行器未能到達降落點。
(2)在5分鐘內(nèi),飛行器未能探索所有地理關(guān)鍵點。
4.任務(wù)失敗的選手,以飛行航線的完成度計算得分進行排名。
8 判罰
1.比賽飛行限時5分鐘,所有參賽選手必須按指定順序完成飛行任務(wù),漏做不能重做(重做不計分)。
2.選手一旦確認上場比賽,不得以電量不足、機器損壞等理由中斷比賽。比賽一旦中斷,不再安排下一場。
3.出現(xiàn)以下情況,裁判員有權(quán)即刻宣布比賽結(jié)束,總分按照實際完成的項目對應(yīng)得分及扣分規(guī)則進行計算。
(一)比賽實際用時超過規(guī)定的上限時間。
(二)飛行器編程自主完成任務(wù)賽中,選手主動用手接觸或觸碰飛行器。
(三)比賽中,飛行器跌落,無法復(fù)飛繼續(xù)比賽。
(四)比賽中,選手用手動遙控控制飛行器的。
(五)比賽中,飛行器飛出比賽場地的邊界。
(六)比賽中,飛行器超出飛行高度上限(飛行器的最大安全飛行高度2.5M)
9 其他
參照總則和一般規(guī)定,未盡亊項以競賽裁判委員會現(xiàn)場商定判罰為準。
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