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無人飛行載具之研製及風場建置與飛控情境模擬

為了解決民航局無人機操控飛行考照培訓專班的問題，作者羅皓緯 這樣論述：

近年來無人飛行載具在各個領域發展日益蓬勃，各項無人機法規也於2020年4月開始正式上路，政府對於無人機的各項活動開始管制。依據民航局無人機新法，個人操作 2公斤以上，須通過學科測驗取得普通操作證；而政府機關、學校或法人，至少須持有基本級專業操作證，才能執行飛行任務。因此無人機的飛行操控培訓班，如雨後春筍般地成立，然而適合的飛行訓練場地非常缺乏，練習方面常用無人機的飛行模擬軟體進行訓練，常見的飛行模擬軟體有Real Flight飛行模擬器、DJI 飛行模擬器、ALIGN飛行模擬器、FMS飛行模擬器等，這些飛行模擬器可以進行各種飛控情境的設定，例如風力設定、姿態模式設定、GPS模式飛行設定等。然

而飛行模擬器的各種情境最終是用2D的電腦螢幕呈現，和實際3D飛行場地的情境有很大落差，使得模擬飛行訓練的效果大打折扣。為此本文開發建置一個自然環境的模擬風場實驗平台，讓無人機的飛手能用此模擬風場進行無人機的飛控訓練，也可用來驗證無人機的飛控性能。　　本論文研究自製一架六旋翼無人飛行載具，內容涵蓋六旋翼無人機之機構設計與製作、飛行姿態解析、飛行控制器設計、姿態穩定模組、GPS定位與路徑規劃模組、影像串流伺服系統、自動駕駛模組、智慧派遣系統、風場實驗平台設計等核心項目之研發建置與軟硬體實現。風場部分，根據台灣地區年平均風速來建置五種風場情境的模擬風場實驗平台，可模擬無人機考照姿態模式的飛控情境測試

環境。為了在室內風場進行監測，本文使用室內定位技術來解決GPS無法穿透建材的盲點，同時也利用軟體監控實時波形、2D和3D軌跡、姿態等數據可視化、數據記錄、回放和導出、輔助調試。