Беспилотный транспорт

Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Беспилотный транспорт» является программой технической направленности и ориентирована на изучение беспилотных летательных аппаратов. Данная программа ознакомительного уровня.

Новизна подхода к реализации программы состоит в том, что навыки конструирования и пилотирования БПЛА ученик приобретает в ходе использования в процессе обучения летательного аппарата с расширенными возможностями. И если аэротехнологии станут направлением будущей профессиональной деятельности, то программа позволит в дальнейшем осознанно выбрать конкретную специализацию.

Актуальность и необходимость данной дополнительной образовательной программы продиктована интенсивным развитием передовых наукоемких инженерных дисциплин, масштабного возрождения производств и глубокой модернизации научно-технической базы. Актуальность беспилотных технологий очевидна – это новое слово в науке и технике, способное преобразить привычный мир уже в ближайшее десятилетие. Благодаря увеличению возможностей и повышению доступности дронов, потенциал использования их в разных сферах экономики стремительно растёт. Это создало необходимость в новой профессии: оператор БПЛА. Именно поэтому важно правильно подготовить и сориентировать будущих специалистов, которым предстоит жить и работать в новую эпоху повсеместного применения беспилотных летательных аппаратов и робототехники.

Отличительная особенность программы заключается в том, что предполагается решение обучающимися разноплановых задач, градирующийся по уровню сложности, что позволит на практике ознакомиться с физическими основами и возможностями беспилотных летательных аппаратов. Изучение беспилотных летательных аппаратов позволяет объединить вышеперечисленные этапы в одной программе, что в свою очередь позволяет, стимулируя техническое творчество, интегрировать преподавание дисциплин физико-математического профиля и естественнонаучных дисциплин с развитием инженерного мышления.

Педагогическая целесообразность программы нацелена не только на формирование у учащихся инженерных навыков моделирования, конструирования, программирования и эксплуатации БПЛА, но и подготовку к планированию и организации работы над разноуровневыми техническими проектами. Данный курс направлен на развитие в ребенке интереса к проектной, конструкторской и предпринимательской деятельности, значительно расширяющей кругозор.

Содержание программы

Раздел 1. Введение в аэротехнологии

Тема № 1 «Вводное занятие»

Введение в курс. Знакомство с группой. Инструктаж по технике безопасности.

Практическое задание:

Отработка навыков техники безопасности.

Тема № 2 «Теория БПЛА»

История создания, разновидности, применение БПЛА. Виды коптеров. Применение коптеров, виды будущих профессий.

Практическое задание:

Тестирование. https://indicator.ru/engineering-science/drony-test.htm

Тема № 3 «Основные базовые элементы коптера»

Полётный контроллер. Контроллеры двигателей. Бесколлекторные и коллекторные моторы.

Практическое задание:

Практическая работа в группах над инженерным проектом по теме «Беспилотная авиационная система». Подготовка и проведение презентации по проекту.

Тема № 4 «Настройка полетного контроллера»

Настройка полетного контроллера. Блочное программирование. Основы настройки полётного контроллера с помощью компьютера. Настройка Аппаратуры управления.

Практическое задание:

Настройка контроллера с помощью компьютера, знакомство с программным обеспечением для настройки контроллера.

Тема № 5 «Правила безопасности»

Правила безопасности при подготовке к полетам и управлении беспилотным летательным аппаратом.

Практическое задание:

Изучение правил: https://cornu.ru/texnika-bezopasnosti-poletov-na-dronax/

Раздел 2. Предполетная подготовка, настройка квадрокоптера

Тема № 1 «Знакомство с квадрокоптерами»

Знакомство с квадрокоптерами Zino X-Hubsan, Syma – X25Pro, DJI Mavic Air Fly More Combo. Изучение компонентов. Зарядка аккумуляторных батарей, установка. Установка, снятие защитной клетки. Замена пропеллеров.

Практическое задание:

Зарядка аккумуляторных батарей, установка. Установка, снятие защитной клетки. Замена пропеллеров.

Тема № 2 «Неисправности квадрокоптера»

Рассмотрение возможных неисправностей квадрокоптера и путей устранения неисправности. Разбор аварийных ситуаций. https://radiocopter.ru/osnovnye-nepoladki-kvadrokopterov-i-sposoby-ikh-ustraneniya-kvadrokoptery-i-drony/

Практическое задание:

Тестирование.

Раздел 3. Визуальное пилотирование

Тема № 1 «Теория ручного визуального пилотирования»

Теория ручного визуального пилотирования. Техника безопасности при лётной эксплуатации коптеров.

Практическое задание:

Демонстрация видеороликов с негативными исходами полётов, где было применено явное пренебрежение правилами ТБ.

Тема № 2 «Первый взлет»

Первый взлет. Зависание на малой высоте. Привыкание к пульту управления. https://itkvariat.com/hard/multikoptery-i-radiomodeli/28-uchimsya-pilotirovat-kvadrokopter-chast-2.html

Практическое задание:

Отработка полётов. Выполнение простых фигур пилотажа.

Тема № 3 «Полёт в зоне пилотажа»

Полёты на коптере. Взлет. Висение. Полёт в зоне пилотажа. Вперед-назад, влево―вправо. Посадка.

Практическое задание:

Отработка полётов. Выполнение простых фигур пилотажа.

Тема № 4 «Полеты по заданной траектории»

Полёты на коптере. Взлет. Полеты по заданной траектории, с разворотом, изменением высоты, преодолением препятствий. Посадка.

Практическое задание:

Отработка полётов. Выполнение простых фигур пилотажа.

Тема № 5 «Аэрофотосъёмка»

Полет с использованием функции удержания высоты и курса. Произведение аэрофотосъемки.

Практическое задание:

Отработка полётов с фотосъемкой.

Тема № 6 «Полет по маршруту»

Настройка полетного контроллера. Блочное программирование. Основы настройки полётного контроллера с помощью компьютера. Настройка Аппаратуры управления.

Практическое задание:

Проведение учебных полётов в зале, выполнение заданий: «взлёт/посадка», «удержание на заданной высоте», «вперед-назад», «влево-вправо», «точная посадка на удаленную точку», «коробочка», «челнок», «восьмерка», «змейка», «облет по кругу».

Тема № 7 «Соревновательный этап»

Участие в соревнованиях, конкурсах.

Практическое задание:

Выполнение полетов на время. Соревновательный этап среди учащихся курса.

Цели программы

Цель программы: формирование компетенций в области беспилотных авиационных систем, развитие творческого и технического потенциала обучающихся, путем организации проектной деятельности, в рамках создания и эксплуатации беспилотного летательного аппарата.

Результат программы

Ожидаемыми результатами реализации программы являются:

·        знание областей применения БПЛА и целей применения;

·        знание и понимание основных принципов построения летательных аппаратов (квадро- гексо- и окто- коптеров), устройство БПЛА и его основных компонентов;

·        знание основ и правил техники безопасности при эксплуатации БПЛА;

·        умение осуществлять аэрофотосъемку;

·        умение программировать БПЛА;

·        умение применять полученные знания на практике для учебной и исследовательской деятельности, работы по различным проектам;

·        ориентированность на выбор профессии.

Материально-техническая база

Учебные пространства:

Кабинет (помещение для проведения занятий), оборудованное необходимыми инструментами и материалами.

Открытая территория ДДТ.

Спортивный зал.

Учебное оборудование:

Ноутбук/ПК с доступом в сеть Интернет – 2/2 шт.

Презентационное оборудование:

Доска с проектором.

Ноутбук для подключения к проектору.

Профильное оборудование:

Квадрокоптеры – 7 шт. (Zino X-Hubsan – 1 шт., Syma – X25Pro – 5 шт., DJI Mavic Air Fly More Combo – 1 шт.)

Расходные материалы:

Канцелярские принадлежности (ручки, ножницы, скотч) – 10 шт.

Бумага А4 – 1 упаковка.