1.无人飞行器星际迷航比赛规则.pdf

2023 全国青少年信息素养大赛 无人飞行器星际迷航赛决赛规则 一、比赛简介 无人飞行器在运输、农业植保、气象监测、电力巡航、救援等 领域已经得到广泛的应用，从助力现代乡村到智慧城市，凡是需要 空中解决方案的地方，都有无人飞行器的身影。但是公众对其的认 知有限。在大力发展 STEAM 教育的基础上，无人飞行器赛事使用教 学无人飞行器模拟部分应用场景，通过竞赛方式，在广大青少年群 体中普及无人飞行器基础理论、工程设计等科学知识，培养青少年 创新创造能力、实践动手能力和解决实际问题能力，提升心理素质 和团队意识。 4022 年，火星通信站损坏，导致地球不能和火星通信，需要空间 站的宇航员前往修理。但是外星人空间站附近架设了虫洞干扰器，使 宇航员不能通过虫洞快速前往火星。为了突破封锁，地球和空间站各 派出一架无人飞行器分别完成重建虫洞任务和恢复通信任务。重建虫 洞任务，需要无人飞行器摧毁外星人的虫洞干扰器，并通过识别方式 降落到指定区域；恢复通信任务，需要无人飞行器穿越虫洞，到达指 定位置点亮信号塔恢复通信。 二、参赛范围 1.参赛组别：小学组、初中组、高中组（含中职），参赛选手以 学校为单位统一报名，为 2 人团队赛。 2.指导教师：限 1 人（不可空缺）。 1 三、编程设备及竞赛器材要求： 1.参赛选手需要自行携带编程设备及竞赛器材，竞赛器材可以是 成品飞行器或者成品飞行器适当加以改造或者自行设计制作的飞行 器。 2.为保证赛事公平性、安全性等，满足以下参数要求的无人飞行 器器材均可以参加比赛。 类型：四旋翼可编程无人飞行器 重量：整体重量不超过 250g（含电池、防护罩） 电机：采用空心杯电机 电池：锂电池额定容量不超过 1100mAh，标称电压不超过 7.4V 轴距：不超过 180mm 功能：二维码识别、图像识别、亮灯 定位方式：光流定位 保护设计：比赛全程无人飞行器必须安装护翼 四、比赛场地 比赛在室内场地进行，地图尺寸区域为 4.5m×4.5m，场地比赛区 域为 4m×4m 大小，设有 A、B、C 三个区域。 2 A 区：为 4m×1m 方形区域。其中 M 为地球指挥中心，是边长为 20cm 的正方形；A1、A2 为外星人架设的干扰装置（下图中红色部分，高 度不超过 20cm），干扰装置下部带感应装置（感应装置所在正面垂 直 A1、A2 所在直线且感应面朝向场地内），干扰装置感应点离地高 度以现场公布为准。 干扰装置正面 干扰装置侧面 3 B 区:为 4m×1m 方形区域。B1 为 2 号无人飞行器停放点，是边长 为 20cm 的正方形。B2 处有停驶指挥箭头（指挥箭头所在面指向 M）， 高度现场公布，1 号无人飞行器需要根据指挥箭头停泊到 B3 或 B4；B3、 B4 为无人飞行器停驶区，均为 1m×1m 区域。 C 区：为 4m×2m 方形区域。C1 为虫洞，虫洞直径不小于 70cm 且 指向 M，中心离地高度以现场公布为准。C2、C3 均为 30cm×30cm 方 形区域，C2 为标志性建筑物，是一个 30cm×30cm×30cm 的立方体，6 个面颜色互不相同；C3 为信号塔，此处放有一个无人飞行器降落检 测装置，2 号飞行器需要停驶在此处能自动点亮信号塔；并且降落检 测装置内有 1 个二维码（不允许参赛选手挪动），用于识别信息和辅 助定位。 五、竞赛办法 该赛项分为准备和比赛环节，现场编程包含在比赛环节内，每个 参赛小组只有一轮比赛机会。 1.准备环节 准备环节 1 分钟。参赛选手进入比赛场地前须清除编程软件中所 有程序（编程界面及保存的）和拍摄的所有照片并交给裁判检查，同 时参赛选手根据自己需求在场地内安置不超过 3 个二维码，测试无人 飞行器和编程设备（不可飞行赛道）。1 号无人飞行器放置于 M 内 （无人飞行器的所有脚架均在 M 内）；2 号无人飞行器放置于 B1 内 （无人飞行器的所有脚架均在 B1 内）；两无人飞行器摆放时朝向均 4 无要求。 2.比赛环节 每组参赛选手有 10 分钟时间用于比赛。裁判下达开始口令，10 分钟计时开始，参赛选手进入场地开始比赛，参赛选手现场编写程序 控制无人飞行器完成相应任务。 1 号无人飞行器：执行重建虫洞任务。1 号无人飞行器起飞，摧毁 A1、A2 处的干扰装置，并根据 B2 处指挥箭头停泊到 B3 或 B4。 2 号无人飞行器：执行恢复通信任务。当第二个干扰装置被摧毁 后，2 号无人飞行器方可起飞，穿过虫洞 C1 后，发射信号（无人飞 行器亮灯）向指挥中心汇报，表示顺利穿越虫洞。然后飞向 C3 处并 识别二维码信息，最终降落至 C3 处自动点亮信号塔。飞行途中（穿 过虫洞 C1 后，最终降落前），拍摄标志性建筑物。 参赛选手提前告知裁判准备结束比赛，两架无人飞行器均安全降 落，桨叶停止转动，裁判按下计时器停止计时，比赛结束。超过10 分钟比赛自动终止，无法继续比赛计时为10分钟，主动结束比赛以 实际用时为准。 比赛结束后，参赛选手须与裁判核对成绩并签字。该赛项排名以 最终得分为第一评判标准，分数高者排名靠前；最终得分相同时以 比赛用时为第二评判标准，用时少者排名靠前。 六、成绩判定 1.任务详解及评分 5 （1）摧毁干扰装置 在 A 区域内，自行决定采用某种方式（物理撞击、发射弹体、感 应射击等）将干扰装置击落或击倒，每摧毁一个干扰装置，得 10 分。 （2）停泊 1 号无人飞行器通过识别 B2 处的指挥箭头，根据箭头方向自动停 泊到 B3 或 B4。 完成指挥箭头识别，得 15 分；1 号无人飞行器停泊到指挥箭头指 定位置（无人飞行器脚架均在对应区域内），得 10 分；未通过识别 指挥箭头停泊的，停泊不得分。 （3）穿越虫洞 2 号无人飞行器整个机身穿过虫洞（无人飞行器穿过后又退回， 视为无效），得 10 分。 （4）发射信号 穿越虫洞后，2 号无人飞行器亮灯（三种颜色交替闪烁一次）， 向指挥中心发射信息汇报，表示顺利穿越虫洞，得 10 分。 （5）拍摄标志性建筑 在 C 区域内，飞行途中（穿过虫洞 C1 后，最终降落前），2 号无 人飞行器将整个标志性建筑拍摄下来（画面中标志性建筑物平面图完 整不缺失），得 10 分。 （6）信息读取 2 号无人飞行器成功识别读取 C3 处的二维码 ID 信息，得 15 分。 （7）点亮信号塔 6 2号无人飞行器降落至C3处，信号塔灯亮起，表示信号恢复，得 10分。若电子停机坪损坏导致信号塔灯不能亮起，视无人飞行器在 电子停机坪上的状态判分；无人飞行器未从电子停机坪上掉落（无 人飞行器无任何部分与地图接触），视为点亮信号塔成功。 比赛结束前，两架无人飞行器均安全降落至对应位置，桨叶停止 转动，裁判按下计时器停止计时，比赛结束。超过10分钟比赛自动 终止。 该赛项，小学组、初中组、高中组（含中职）满分均为100分。 2.补充说明 （1）比赛过程中参赛选手如果在总时间 10 分钟内未安全降落， 视 10 分钟截止时已完成任务总得分为最终得分，比赛结束，用时记 为 10 分钟； （2）比赛结束前（两个干扰装置均摧毁后），1 号无人飞行器若 未降落到对应位置，可以自选起飞点起飞，识别 B2 处指挥箭头降落 到对应位置，次数不限； （3）比赛结束前，2 号无人飞行器未点亮信号塔，若已穿越虫洞， 可以从 C2 处出发，直接降落在 C3 处，次数不限；若未穿越虫洞，必 须从 B1 处出发经过虫洞 C1 完成后续任务； （4）10 分钟计时开始后不暂停。比赛过程中无人飞行器因碰撞 等原因造成不能正常使用，可更换器材（建议自带备用机），计时不 暂停； （5）比赛过程中如发现无人飞行器即将触碰场地内任何道具，为 7 了防止扣分，可暂停程序使无人飞行器降落，并将无人飞行器放回对 应起飞点重新出发； （6）比赛过程中如发现无人飞行器即将飞出地图区域，为了防止 扣分，可暂停程序使无人飞行器降落，并将无人飞行器放回对应起飞 点重新出发； （7）比赛必须程控飞行，不得使用遥控对无人飞行器进行控制， 无人飞行器降落前不得接触无人飞行器； （8）两位参赛队员可以互相协助共同完成任务； （9）比赛过程中建议佩戴眼睛护具（护目镜或眼镜）。 七、判罚 1.违规扣分 （1）飞行过程中，无人飞行器触碰场地内任何道具（不包含三脚 架），每次扣 2 分； （2）飞行过程中，无人飞行器飞出地图尺寸区域（4.5m×4.5m）， 每次扣 5 分，并终止无人飞行器飞行，无人飞行器须从对应起飞点重 新出发；评判标准根据无人飞行器降落位置的四个脚架位置评判，四 个脚架全在地图外视为飞出地图； （3）2 号无人飞行器未在第二个干扰装置被摧毁后起飞，扣 10 分，降落后待第二个干扰装置被摧毁后再起飞出发； （4）飞行过程中，出现危及他人安全的情况，扣 10 分并终止本 次比赛，之前完成的任务及得分有效，比赛时间记为 10 分钟； （5）飞行过程中人为触碰飞行器，扣 10 分并终止本次比赛，之 8 前完成的任务及得分有效，比赛时间记为 10 分钟。 2.以下情况取消比赛资格 （1）参赛队伍检录点名时迟到 10 分钟； （2）虚假报名，一经发现或举报，将取消比赛资格； （3）未在竞赛时间内参加比赛视为弃权。 3.其他 （1）比赛期间，凡是规则中没有说明的事项由裁判组决定； （2）本规则是实施裁判工作的依据，在竞赛过程中裁判有最终裁 定权。 9