无人机实验室建设方案

阿木实验室无人机实验室建设方案以“阶梯式培养、全链路覆盖、产学研融合”为核心理念，面向专科、本科及研究生多层次教学与科研需求，构建了从无人机基础工具链 → 单机控制 → 高阶功能 → 集群智能 → 行业应用的全生命周期教学科研体系。

系统方案包括课程体系、实验设备、仿真实验平台、科研解决方案及配套培训服务，帮助学校实现从基础教学到科研创新的纵向贯通，支撑学科竞赛、毕业设计、科研论文与产业项目落地。

方案构成

课程体系分为初级、中级、高级三个层次，涵盖从系统入门到高阶算法开发的全流程：

初级课程：Ubuntu 系统、ROS 框架、无人机软硬件结构等基础课程，打牢工程开发基础；

中级课程：PX4+Gazebo 联合仿真、遥控飞行实操、MAVROS/Prometheus 控制开发；

高级课程：EGO-Planner 路径规划、SpireCV 视觉检测与目标追踪、多机协同与集群控制；

阿木实验室围绕“从零基础到科研创新”的培养目标，构建了覆盖初级入门、中级实训、高级科研的完整阶梯式课程体系。课程不仅能匹配专科、本科、研究生不同阶段的学习需求，还能根据各高校的教学重点和科研方向灵活定制，与特色课程、课题研究、竞赛项目无缝衔接，实现真正的“按需搭建、精准匹配”。

实验室配备涵盖教学、科研及创新实践的全栈式设备体系，支持从仿真验证到实机部署的完整研究链路。

型号	特点	应用场景
FlyEdu A1/A2/A3/A4 系列	轴距 250–600mm，抗风 3–6 级，续航 8–70min	用于基础飞控教学、控制算法调试、飞行实操训练
FlyEdu V1	支持视觉/激光 SLAM 定位、载荷 200g	路径规划、避障算法、视觉导航研究
FlyEdu M1	支持 RTK 与 SLAM 定位，模块化设计	集群控制与分布式协同实验
FlyEdu O1	满载 4kg、搭载吊舱与激光雷达	目标识别、跟踪算法与视觉巡检研究
模块	说明	用途
无人机仿真系统工作站	CPU：i5-14400F；GPU：RTX4060；内存：32 GB；存储：1 TB PCIe 4.0 SSD	Gazebo/PX4/ROS 联合仿真、算法验证
仿真与开发环境	Gazebo 三维仿真、PX4 开源飞控、ROS（含 RViz/rqt 等）	建模、传感器仿真、控制算法开发
地面站软件	QGroundControl（QGC）；Prometheus 地面站-Pro	任务规划、参数配置、数据记录与回放
定位系统	RTK / UWB / MOCA	室内外高精度定位与融合研究
数据记录与分析	QGC 参数修改与日志记录分析工具	性能调参、飞行状态回放、异常诊断

多场景解决方案围绕高校科研与工程实践需求，加速产学研融合，阿木实验室推出了五大特色技术方案，这些方案不仅支持实验与教学，还能作为科研创新的基础平台，帮助高校快速形成特色研究方向，推动项目孵化与实际应用落地。

① 无人机集群编队系统

基于 ROS/PX4 与 Prometheus 框架实现分布式智能编队，支持一字、三角、矩形、圆形等多种队形变换，适配室内外定位（MOCAP/UWB/RTK）。系统具备安全保护、仿真联调、人机交互与全套开源接口。

② 集群智能规划与避障系统

通过 SwarmFormation 算法与激光雷达感知融合，实现多无人机队形保持与动态避障，具备实时地图构建与编队路径修正能力。

③ 集群协同搜寻系统

采用 MPC 控制与视觉识别结合，实现分布式区域搜索、机间防撞、目标识别与集群围捕功能，具备完全开源的控制与感知算法接口。

④ 空地一体化协同系统

实现无人机与无人车间的智能协同：无人机空中识别并锁定二维码目标，将位置信息传递给地面车辆完成自主导航与避障；支持 ROS/Gazebo 仿真与全开源代码。

⑤ 智能巡检系统

基于阿木 SU17 无人机平台，集成四目 SLAM、激光雷达、云台吊舱与 AI 感知系统，支持电力、建筑、石化等行业自动巡检任务，具备强环境适应性与全接口二次开发能力。

阿木实验室提供完善的教学与培训体系：

在线课程平台：配套讲义、视频教程与实验指导；

定制化培训服务：可针对师资团队或科研团队定制专项课程；

阿木训练营：集中式实操培训，覆盖飞控开发、视觉算法、集群控制等方向；

开源学习生态：依托 Prometheus、FMT、SpireCV、KKSwarm 四大开源项目，提供社区支持与丰富的示例教程。