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江苏省
2021年人工智能应用技术技能大赛
选拔赛竞赛规程
无人机装调检修工
（飞行器人工智能技术应用）赛项
二〇二一年十月
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7．裁判员条件和工作内容 18
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（指导教师）须知 29
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2021年全国行业职业技能竞赛
——全国人工智能应用技术技能大赛
无人机装调检修工（飞行器人工智能技术应用）赛项
江苏省选拔赛竞赛规程
根据人工智能技术发展和应用态势，以飞行器（本赛项系指：无人机，下同）作为智能化作业平台，将飞行器智能自主控制解决方案作为人工智能技术产业应用的新领域，进行赛项技术设计。本赛项以智能飞行器为载体，通过制作、加载和集成多种传感器、远程运维和智能作业工具等装置，运用人工智能技术对飞行器进行赋能；通过多传感融合技术、网络实时通信技术、智能飞控技 术与人工智能技术的融合运用，实施植保、环境监测、应急搜救等典型野外作业任务，充分展现飞行器人工智能技术的综合性实际应用。
本赛项选取智能飞行器户外植保、环境监测、应急搜救等典型野外任务场景，依托飞行器智能飞控技术、5G网络控制技术、人工智能应用技术、图像感知识别技术和无人机装调检修、快速成形（3D打印）及自决策等技术的综合应用，围绕飞行器系统末端挂载的智能传感和智能作业等装置，完成智能飞行器检测、挂载装置零件制作及安装调试，传感器程序联调与测试、飞行器及其智能部件的编程与调试、目标信息采集与联调、飞行器系统设备的联调等典型工作任务，实现人工智能技术与飞行器的有机结合与实地综合应用，展现“智能飞行器+人工智能”一体化技术应用方式和人才培养新要求。
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任务1：飞行器智能部件安装测试
根据任务书要求及作业平台，在相应软件中调用功能模块，完成激光雷达等环境感知传感器、视觉等目标识别传感器、距离传感器、作业装置等智能部件的功能测试，实现安全飞行作业规范。并根据相关测试规范和任务要求，记录测试结果，并行可靠性分析、判定。
要求参赛选手完成以下工作：
使用相应软件调试视觉、激光雷达、目标传感器等智能感知装置，并完成功能测试；
作业装置功能测试，填写测试报告。
任务2：任务目标信息处理与调试
根据大赛提供的样品，使用相应软件，通过编写相应的智能算法，完成任务目标信息采集、处理和识别，实现目标识别。
编写程序，完成任务目标信息采集、处理和识别；
根据任务要求，编写、优化相关程序，完成多目标信息识别，并记录结果。
任务3：飞行器智能功能集成与联调
根据任务要求，结合智能部件及调用智能算法编写程序，完成智能飞行器视觉感知、自主路径规划、智能作业等功能编程，并进行单项功能仿真测试。
根据无人机飞行任务的要求，编写飞行器自主飞行路径程序模块并验证。
编写飞行器自主飞行路径程序，使无人机自主起飞，按照设定路线执行路线飞行；
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根据作业要求，编写作业装置智能作业应用程序模块并验证。
针对目标物，通过编写机械爪动作的应用程序，实现目标物自主抓取，自主分类投放动作，进行模拟验证。
根据作业要求，完成智能视觉与作业装置联动测试并验证。
针对目标作物，通过编写智能视觉与作业装置联动测的应用程序，实现自主抓取，自主分类投放动作，进行模拟验证。
任务4：飞行器系统整体联调与测试
根据任务要求，完成智能飞行器系统功能测试联调，并通过仿真模拟验证：动态环境中包含任务规划、自主仿地飞行、精准降落、抓取投放等功能的给定自主作业任务，进行运行验证。
任务5：飞行器实景智能化作业
根据任务要求，在大赛设置的目标物采集任务场景中，使智能飞行系统协调运行，综合应用任务规划、仿地飞行、精准降落、抓取投放等技术技能，完成自主决策、自主作业、自主分析及管理等人工智能要素任务。
在飞行器人工智能技术应用外场实地综合验证区进行任务5对应任务的实地综合验证。
参赛选手应具备以下技术能力：
（一）飞行器基础装配能力。能正确选择和使用工具及测量仪器仪表，进行飞行器结构装置的检测，完成智能传感测控系统的器件安装。
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（二）飞行器飞行控制操作能力。掌握飞行器操作杆的定义及其使用方法，能对飞行器实施飞行操控。
（三）飞行器导航定位调试能力。能对定位硬件进行安装、连线及软件赋能操作及使用。
（四）飞行器图像感知调试能力。掌握视觉传感器、目标识别传感器系统操作与应用技术，能对标的物及环境要素进行辨别。
（五）飞行器智能标定编程调试能力。能完成智能传感的程序编写、系统性测试、数据信息传输、控制回路调试与核定。
（六）飞行器智能避障编程调试能力。能按赛项要求完成障碍识别与避障的程序编写及调试，使飞行器平稳、安全飞行。
（七）作业执行装置装调能力。具备机械执行装置安装调整、适配基本能力，能使用增材制造设备制作作业执行机构零部件。
（八）安全防护能力。能遵守相关安全防护条例和环境保护要求，可对飞行作业中可能出现的异常情况进行预判分析。
本赛项旨在考核、培养多技能、多用途、多就业面的复合型高层次技能人才，需要了解、掌握以下相关知识：
①无人机基础：包括无人机基本概念、无人机发展史、无人机种类、无人机制造与装调、无人机飞行测试与控制等基本知识。
②无人机飞行原理：包括空气动力学基础、动态飞行动力学原理、飞行运动方式和姿态理论、飞行性能分析基础等基本知识。
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③无人机飞控系统：包括飞行器平台基础、无人机动力系统基础、无人机控制系统基础、无人机传感器技术、无人机通信链路基础、无人机地面控制系统理论等基本知识。
④无人机管理基础：包括航空管理基本概要、飞行管制政策、空域管理政策等知识。
⑤人工智能技术基础：包括人工智能基本概念与结构、人工智能主流框架、人工智能发展史、智能计算及其应用基本概念、人工神经网络及其应用基础知识、专家系统与机器学习基础知识、自然语言处理及其应用基本概念等。
⑥数据处理技术：包括数据采集原理、数据采集安全法规、数据采集工具与设备基础知识；数据标注工程基础，即数据清洗、数据标注；数据预处理、样本评估、算法参数调优、算法模型训练、算法模型验证及评测等知识。
⑦模型部署应用基础：包括人工智能产品交互流程设计的基础理论及方法、人工智能产品应用解决方案设计的基础理论及方法、人工智能产品应用数据监控及分析基础理论、人工智能产品应用数据管理基础理论等。
⑧智能飞行器平台技术：包括无人机应用技术基础、电子技术基础、无人机装配与维修、挂载装置制配与装调、单片机技术、传感器与检测技术、空气动力学等基础知识。
⑨工业软件应用：包括应用C++或Python编程，CAD/CAM/CAE软件应用，增材制造软件应用等基础知识。
⑩安全文明生产与环境保护知识、职业道德基本知识。
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严格遵循相关职业素养要求及安全规范，安全文明参赛；操作规范；工具摆放整齐；着装规范；资料归档完整等。严格防止飞行器仿真测试与联调及完成实地综合应用任务时造成人身伤害。
赛项分职工组(含教师）和学生组，各组每一参赛队均为2人。两个组别在竞赛内容上略有区别，在竞赛难度和广度上各有侧重。
本赛项由理论知识竞赛和实际操作竞赛两部分组成。理论知识竞赛和实际操作竞赛的总成绩为100分，其中理论知识竞赛占总成绩的20%，实际操作竞赛占总成绩的80%。
理论知识竞赛规程另行制定，本竞赛规程主要对实际操作竞赛做出技术工作规范。
本赛项主要考察选手对飞行器智能部件安装测试、任务目标信息处理与调试、飞行器智能功能集成与联调、飞行器系统整体联调与测试、飞行器实景智能化作业能力以及职业素养与安全操作。
大赛组委会技术工作委员会组织有关专家主要参考《无人机装调检修工国家职业技能标准》（终审稿）关于高级工及技师部分应知应会知识与技能，结合企业生产、院校教学实际和飞行器人工智能技术及应用的发展状况，借鉴世界技能大赛命题、考核、评价方法，确定竞赛内容，组织统一命题。