中小学教育资源及组卷应用平台 《无人机自动跟随》教学设计 课题 《无人机自动跟随》 单元 第一单元 学科 信息科技 年级 八年级 教材分析 这节课主要讲述了无人机自动跟随的原理和，了解了自动跟随功能目前已开始逐渐应用于军事、民用、消费等领域，在结合生活实际的同时，探索无人机自动跟随的方法，并学习掌握基于二维码自动跟随的编程方法。 学习目标 认识无人机自动跟随的作用了解无人机自动跟随的应用掌握基于二维码自动跟随的编程方法 重点 了解无人机自动跟随的应用。 难点 运用二维码让无人机自动跟随。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 师：你见过这样的无人机吗？当你向前跑、向后跑的时候，无人机也跟着你向前移动、向后移动，此时的无人机像是有生命一样，十分有趣！这就是具有自动跟随功能的无人机！自动跟随可以说是无人机设备开启智能化大门的第一步，这一技术研究热点也逐渐应用于军事、民用、消费等领域。 提出无人机定自动跟随的概念 循序渐进引发学生思考讨论 讲授新课 无人机自动跟随的作用无人机自动跟随的作用是让无人机与指定目标保持一定距离并跟随飞行。图1-9-1 无人机自动跟随飞行自动跟随功能目前是无人机的技术研究热点，还处于一个不断发展的阶段。已开始逐渐应用于军事、民用、消费等领域。1.军事领域 在军事侦察方面，边防巡逻时通过无人机自动跟随功能，可对人、动物、车辆等可疑地面运动目标的入侵进行检测，能够解放兵力，保障士兵安全，提高军事侦察能力。2.民用领域在安防巡逻方面，通过无人机自动跟随功能对可疑目标进行持续跟踪，可提高巡逻效率。3.消费领域在航空拍摄方面，通过无人机自动跟随功能，可让人们轻松实现固定角度跟拍、环绕跟拍、运动特写等。自主探索不同的应用场景会采用不同的自动跟随方法。根据目标定位方式的不同，无人机自动跟随的方法主要有基于卫星导航跟随和基于视觉跟随两种。那生活中常见的无人机智能跟拍是使用了哪种自动跟随方法呢？为什么？请借助网络查找相关信息并与同学们分享交流吧！拓展延伸无人机的智能跟随GPS跟随模式。在GPS跟随模式被激活后，无人机将通过自带的GPS模块确定自身位置，并通过使用者的移动设备（例如手机）上的GPS模块确定使用者所处的位置。飞控系统和APP将保证在跟随的过程中，无人机与使用者的相对水平距离保持不变。与此同时，飞控系统和APP依据无人机与使用者的相对高度调整相机的俯仰角度，保证使用者一直处于画面的同一位置。而在视觉跟随中，要求跟随目标相对周边环境辨识度较高，同时跟随目标需要一直保持在摄像头的捕捉范围内，“找不到目标物”将导致视觉跟随被迫暂时停止。因此GPS跟随与视觉跟随相比，适用的场景更加广泛。几个典型的场景：1.无人机与使用者之间暂时出现遮挡物或突然出现的曜光会使跟随目标暂时丢失。而GPS跟随则基本不受影响。2.特殊环境下跟随目标难以被视觉识别光线昏暗的夜晚、反光强烈的雪地等场景都会导致此种情况，GPS跟随则均可适用于这些场景。3.对头跟随、侧方跟随等其他跟随角度在除后方跟随外的其他角度，被摄主体的加速减速动作都更可能使自己暂时跳出画面，导致无人机丢失跟随目标。在GPS跟随模式下，无人机能够自动重新捕捉跟随目标。基于二维码自动跟随的编程方法1.基于二维码自动跟随的实现过程 基于二维码自动跟随是基于视觉跟随的实现方式之一。无人机需经过目标识别（检测指定目标）、目标定位（获取目标的位置）、目标跟随（控制自身跟随目标移动）三个过程，才能实现自动跟随功能。这就类似于大自然中猎豹追踪羚羊的过程，首先猎豹需要在草原中找出羚羊，然后确定羚羊的方位及大概距离，最后控制自己的脚步跟随着羚羊移动，如图1-9-5、图1-9-6、图1-9-7 ... ...
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