無人機（進階）
IT STEM Standard 12 8 hrs Drone Programming AI
這個二級無人機課程承接一級無人機課程，並運用遙控器進行手動飛行。在五節課中，學生將在設有起點 (Home point) 及三個目標的標記飛行區域內，完成可量度的飛行訓練：在沒有屏幕的情況下透過手動控制在 A4 紙目標上進行精準降落、在目標之間進行直線定向飛行、運用下視鏡頭輔助進行精準降落，以及為達致可重複結果而非純粹追求速度的計時航線飛行。每次訓練均採用固定的團隊角色，包括遙控駕駛員、觀察員、安全主任及計分員或記錄員，並使用標準呼叫用語 OK、STOP 及 ABORT，以及既定的計分方法，以便記錄並比較各次飛行的厘米級降落誤差、航段分數及飛行時間。課程亦涵蓋遙控駕駛員及視覺觀察員的責任、香港民航處《第448G章》下的小型無人機類別、飛行紀錄冊，以及失控無人機的緊急通報程序。最後的課堂將介紹 AI 如何結合無人機應用於感知、建圖、變化檢測、預測及自主性，並探討斜坡巡檢、樓宇外牆巡檢、緊急應變、警務、醫療物流、農業及物流派送的案例，以及適用於這些應用的安全、私隱及數據保留規則。
學習目標
- 透過遙控器手動操作附設鏡頭的無人機，包括穩定的懸停、直線航段飛行，以及運用下視鏡頭進行兩階段精準降落。
- 透過降落誤差、航段分數及飛行時間客觀地量度飛行表現，並透過控制變數及每次只改變一項因素來提升一致性。
- 實踐團隊角色、標準呼叫用語 OK、STOP 及 ABORT，以及香港遙控駕駛員的職責，並描述 AI 在無人機實際操作中的應用。
課程大綱
精準降落練習 | 溫習無人機及 UAV 的種類、飛行原理、DJI Neo 2 及 RC-N3 遙控器，並學習課室、螺旋槳及飛行區域的安全守則 | 實作：i) 僅使用遙控器且在沒有屏幕的情況下，手動起飛、懸停並降落在 A4 紙目標上 ii) 量度以厘米為單位的降落誤差，並使用計時器記錄飛行時間 iii) 輪換遙控駕駛員、記錄員、安全主任及計時員的角色，然後使用所記錄的數據比較準確度與一致性
定向飛行 | 了解升力、推力、阻力與重量、懸停，以及 pitch、roll 及 yaw 動作，並學習運用 align-then-lock 的方法飛行直線 | 實作：i) 從起點 (Home point) 起飛，飛往三個目標並返回，完成共十個航段的路線 ii) 在每個計分航段中，僅使用向前及向後 pitch 以保持 1.5 至 2.0 米的穩定高度 iii) 運用下視鏡頭確認目標位於無人機正下方，並為每個航段評定 2、1 或 0 分
下視鏡頭輔助精準降落 | 學習對齊與穩定及最終下降的兩階段降落、標準呼叫用語 OK、STOP 及 ABORT，以及何時應中止降落並重新對齊而非強行降落 | 實作：i) 在下降前，使用下視鏡頭將目標置中並保持穩定的懸停 ii) 在起點 (Home point) 與三個目標之間完成六個起飛及降落航段 iii) 為每次降落評定 2、1 或 0 分，並在計分表上記錄結果
一致性：平穩即快速 | 了解遙控駕駛員及視覺觀察員的責任、民航處的 A1、A2、B 及 C 類別、飛行紀錄冊，以及失控無人機的通報程序 | 實作：i) 在保持路線順序、高度、呼叫及降落程序不變的情況下，配合計時器飛行十個航段的路線 ii) 記錄每次飛行的時間、總分，並寫下一項出錯的地方 iii) 每次飛行改變一個變數（例如進場速度或重新置中的點），並比較結果
無人機與 AI：實際應用 | 描述 AI 如何為無人機操作增加感知、建圖、變化檢測、預測、自主性及決策支援，以及規管這些操作的安全、私隱及數據保留規則 | 實作：i) 研究無人機與 AI 在斜坡巡檢、樓宇外牆巡檢、緊急應變、警務、醫療物流、農業及物流派送方面的案例 ii) 以小組形式提出一項新的無人機應用，並匯報其解決的問題、主要挑戰、處理安全、私隱及數據收集的方法，以及與現有項目的差異
先修課程
- 無人機（一級）或具備運用遙控器操作附設鏡頭無人機的同等經驗
- 每組約 12 米乘 3 米的飛行區域，並在區域外設有操作員區
硬體需求
- DJI Neo 2 無人機（每組一部）
- RC-N3 遙控器
- iPad 及連接線
- 已充電的備用電池（每組 3-4 枚）
- 第二部 iPad（用於計時及計算）
- 彩色 A4 紙目標及膠紙
- 軟尺或直尺
- 計分表及原子筆