Брифинг по курсу. Чем предстоит заниматься. Разновидности БПЛА.
История БПЛА. Применение БПЛА.
Виды коптеров. Основные базовые элементы коптера. Теория управления БПЛА.
Ручное управление коптером.
Основы радиосвязи. Принцип работы радиоаппаратуры управления.
Основы электричества.
Физика электрооборудования БПЛА.
Полётный контроллер.
Контроллеры двигателей. Основы электромагнетизма. Типы двигателей.
Бесколлекторные моторы. Аккумуляторы БПЛА. Аэродинамика полета.
Конструирован ие БПЛА
Расчёт коптера. Выбор мотора и пропеллера. Расчет коптера. Вес, энерговооружённость,
аккумулятор, время полёта. Основы 3D-печати. Теория пайки.
Работа в системах автоматизированного проектирования.
Практикум – изменение конструкции рамы коптера.
Создание модели для 3D печати с использованием САПР.
Сборка и настройка коптера.
Техника безопасности при пайке и работе с Li-Po аккумуляторами.
Техника безопасности при сборке и настройке
коптеров, при подготовке к вылету.
Проверка комплектующих набора, сборка рамы.
Пайка регуляторов к моторам и плате питания. Установка элементов на раму.
Установка аппаратуры управления. Проверка моторов. Установка полетного контроллера.
Настройка полетного контроллера.
Окончательный монтаж элементов коптера.
Визуальное пилотирование.
Теория ручного визуального пилотирования.
Техника безопасности при лётной эксплуатации
Пилотские процедуры.
Чеклисты. Повторение ТБ.
Экзамен по технике
безопасности. Прохождение чеклиста по подготовке.
Полёты на коптере.
Радиоэлектроника и программирование.
Основы радиоэлектроники, схемотехники и макетирования электронных схем. Аналоговые и цифровые сигналы.
Принципы работы с лабораторным измерительным
Основы микроэлектроники и программирования микроконтроллеров.
Коммуникация между полётным контроллером ЛА и дополнительным бортовым микроконтроллером.
Передача телеметрии и управляющих команд
Пилотирование от первого лица (FPV).
Теория FPV полётов. Аналоговая и цифровая видеотрансляция.
Применяемые камеры, радиопередатчики и
приёмники. Оборудование передачи видео и OSD. Полётное задание и теория FPV пилотирования.
Практикум — подготовка и настройка видеооборудования.
Контрольные упражнения.
Полёт по маршруту.
Установка элементов дистанции и полет по дистанции.
Полёт по дистанции.
Отработка практических заданий.
Автономные беспилотные системы.
История автономных полётов.
Развитие автопилотов в авиации.
Техника безопасности при электромонтаже.
Основы программирования на языке Python.
Системы автоматического управления с контуром обратной связи. ПИД-регуляторы.
Использование барометрического датчика для удержания высоты.
Способы предотвращения столкновений БПЛА с препятствиями.
Методы определения расстояния до препятствий.
Принцип функционирования ультразвукового сонара и работа с ним.
Основы компьютерного зрения.
Построение 3D-моделей с помощью специализированного ПО. Использование дронов для фотограмметрии.
Эксплуатация беспилотных авиационных систем
В последние годы значительно возросла популярность малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с дистанционным управлением и, в частности, мультикоптеров. И если раньше БПЛА воспринимались большинством людей лишь как высокотехнологичные игрушки, то сейчас ситуация изменилась. Многие из этих аппаратов используются для выполнения серьезных задач: фото и видеосъемки, наблюдения и мониторинга различных объектов, процессов и явлений в том числе наблюдение за труднодоступными объектами, орто фотосъемки, доставки небольших грузов и др. Интенсивное внедрение мультикоптеров в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали современными знаниями в области управления, программирования, создания и обслуживания беспилотных летательных аппаратов, что позволит быстро развивать новую отрасль. Направление «Аэро» в образовании – междисциплинарные занятия, интегрирующие в себе науку, технологию, инженерное дело и математику. Изучение БПЛА позволяет учащимся ознакомиться с технологиями 21 века, способствует развитию их коммуникативных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности при принятии решений, раскрывает их творческий потенциал.
преподавателиЖуков Владислав Константинович – педагог дополнительного образования
- Теория беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).
- Конструирование БПЛА.
- Сборка и настройка коптера.
- Визуальное пилотирование.
- Радиоэлектроника и программирование.
- Пилотирование от первого лица (FPV).
- Автономные беспилотные системы.
Цели программыФормирование компетенций в области беспилотных авиационных систем, развитие творческого и научно-технического потенциала учащихся, путем организации проектной деятельности, в рамках создания собственного беспилотного летательного аппарата.
Результат программыПо окончании обучения дети будут знать:
- об истории и тенденциях развития беспилотных летательных аппаратов; о том, как можно улучшить их характеристики;
- правила техники безопасности при эксплуатации БПЛА;
- основные компоненты коптеров;
- конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
- компьютерные среды для настройки полетных контроллеров;
- основы аэродинамики полета;
- основы электричества, радиоэлектроники;
- основы программирования на языке Python;
- теорию FPV полетов;
- основы 3D моделирования;
- применение компьютерного зрения;
- конструктивные особенности различных БПЛА и их применение;
- способы настройки и подготовки коптера к полету.
- применять методы учебно-исследовательской и проектной деятельности, решения творческих задач, моделирования, конструирования и эстетического оформления изделий, обеспечения сохранности продуктов труда;
- моделировать и конструировать беспилотные летательные аппараты вертолетного типа, в частности – коптеры;
- настраивать и калибровать полетные контроллеры разных производителей с применением специализированного ПО;
- осуществлять визуальное пилотирование беспилотного летательного аппарата и посредством FPV аппаратуры;
- создавать недостающие для реализации проектов элементы в средах 3D моделирования и осуществлять их печать на 3D принтере;
- взаимодействовать с микрокомпьютером Raspberry, обладать основами администрирования Linux;
- планировать и прописывать полетные задания и миссии;
- программировать и осуществлять автономные полеты. Проводить предполетную подготовку.