ПДО «Беспилотные летательные аппараты»

Современные тенденции развития роботизированных комплексов в авиации получили реализацию в виде беспилотных авиационных систем (БАС).

В настоящее время наблюдается лавинообразный рост интереса к беспилотной авиации как инновационному направлению развития современной техники, хотя история развития этого направления началась уже более 100 лет тому назад. Развитие современных и перспективных технологий позволяет сегодня беспилотным летательным аппаратам успешно выполнять такие функции, которые в прошлом были им недоступны или выполнялись другими силами и средствами.

Благодаря росту возможностей и повышению доступности дронов, потенциал использования их в разных сферах экономики стремительно растёт. Это создало необходимость в новой профессии: оператор БАС. Стратегическая задача курса состоит в подготовке специалистов по конструированию, программированию и эксплуатации БАС.

Настоящая образовательная программа позволяет не только обучить ребенка моделировать и конструировать БПЛА, но и подготовить обучающихся к планированию и организации работы над разноуровневыми техническими проектами и в дальнейшем осуществить осознанный выбор вида деятельности в техническом творчестве.

Педагоги

Магомедов Умахан Муртазалиевич

Содержание программы

№ п/п
Наименование темы
Содержание темы
1
2
3
 

Блок 1.
Теория мультироторных систем.

Основы управления. Полёты на симуляторе.

1.        Вводная лекция о содержании курса.

2.        Принципы управления и строение мультикоптеров.

3.        Техника безопасности полётов

4.        Основы электричества. Литий- полимерные аккумуляторы.

5.                 Практическое занятия с литий- полимерными аккумуляторами (зарядка/разрядка/балансировка

/хранение)

6.                 Технология пайки. Техника безопасности.

7.                 Обучение пайке.

8.                 Полёты на симуляторе.
Устройство мультироторных систем. Основы конструкции мультироторных систем. Принципы управления мультироторными системами.

Аппаратура радиоуправления: принцип действия, общее устройство.

Техника безопасности при работе с мультироторными системами.

Электронные компоненты мультироторных систем: принципы работы, общее устройство.

Литий-полимерные аккумуляторы и их зарядные устройства: устройство, принцип действия, методы зарядки/разрядки/хранения/ балансировки аккумуляторов, безопасная работа с оборудованием.

Пайка электронных компонентов: принципы пайки, обучение пайке, пайка электронных компонентов мультироторных систем.

Полёты на симуляторе: обучение полётам на компьютере, проведение учебных полётов на симуляторе.
 

Блок 2.
Сборка и настройка квадрокоптера.

Учебные полёты.

1.                 Управление полётом мультикоптера. Принцип функционирования полётного контроллера и аппаратуры управления.

2.                 Бесколлекторные двигатели и регуляторы их хода. Платы разводки питания.

3.                 Сборка рамы квадрокоптера.

4.                 Пайка ESC, BEC и силовой части.

5.                 Основы настройки полётного контроллера с помощью компьютера. Настройка Аппаратуры управления.

6.                 Настройки полётного контроллера.

7.                 Инструктаж по технике безопасности полетов.

8.                 Первые учебные полёты:

«взлёт/посадка», «удержание на заданной высоте», перемещения «вперед-назад»,

«влево-вправо». Разбор аварийных ситуаций.

9. Выполнение полётов: «точная посадка на удаленную точку», «коробочка», «челнок», «восьмерка», «змейка»,
Полётный контроллер: устройство полётного контроллера, принципы его функционирования, настройка контроллера с помощью компьютера, знакомство с программным обеспечением для настройки контроллера.

Бесколлекторные двигатели и их регуляторы хода: устройство, принципы их функционирования, пайка двигателей и регуляторов.

Платы разводки питания: общее устройство, характеристики, пайка регуляторов и силовых проводов к платам разводки питания.

Инструктаж перед первыми учебными полётами. 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».

Разбор аварийных ситуаций.
 

Блок 3.
Настройка, установка FPV – оборудования.

1.        Основы видеотрансляции. Применяемое оборудование, его настройка.

2.        Установка и подключение радиоприёмника и видеооборудования.

3.        Пилотирование с использованием FPV- оборудования.
Основы видеотрансляции: принципы передачи видеосигнала, устройство и характеристики применяемого оборудования.

Установка, подключение и настройка видеооборудования на мультироторные системы. Пилотирование с использованием FPV- оборудования.
 

Блок 4.
Работа в группах над инженерным проектом.

1.        Принципы создания инженерной проектной работы.

2.        Основы 3D-печати и 3D-моделирования.

3.        Работа в группах над инженерным проектом

«Беспилотная авиационная система».

4.        Подготовка презентации собственной проектной работы.
Работа над инженерным проектом: основы планирования проектной работы, работа над проектом в составе команды.

Основы 3D-печати и 3D-моделирования: применяемое оборудование и программное обеспечение.

Практическая работа в группах над инженерным проектом по теме «Беспилотная авиационная система».

Подготовка и проведение презентации по проекту.

Цели программы

Целью программы является формирование у обучающихся устойчивых soft-skills и hard-skills[1] по следующим направлениям: проектная деятельность, теория решения изобретательских задач, работа в команде, аэродинамика и конструирование беспилотных летательных аппаратов, основы радиоэлектроники и схемотехники, программирование микроконтроллеров, лётная эксплуатация БАС (беспилотных авиационных систем). Программа направлена на развитие в ребенке интереса к проектной, конструкторской и предпринимательской деятельности, значительно расширяющей кругозор и образованность ребенка.




Результат программы

Предполагаемые результаты освоения полного курса обучения по дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программе «Беспилотные летательные аппараты» сформулированы исходя из требований к знаниям, умениям, навыкам, которые учащиеся должны приобрести в процессе обучения на всех годах, с учетом целей и поставленных задач.

Личностные результаты освоения дополнительной общеобразовательной

общеразвивающей программы

·         уважительное отношение к культуре своего народа;

·         ответственное отношение к обучению;

·         готовность и способность к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию в области научных технологий;

·         бережное отношение к духовным ценностям;

·         нравственное сознание, чувство, поведение на основе сознательного усвоения общечеловеческих нравственных ценностей;

·         эстетические потребности, ценности и чувства.

Метапредметные результаты освоения дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы

Учащиеся научатся на доступном уровне:

·         осваивать способы решения проблем творческого и научного характера и определения наиболее эффективных способов достижения результата;

·         организовывать сотрудничество с педагогом и сверстниками, работать в группе;

·         владеть основами самоконтроля, самооценки;

·         продуктивно общаться и взаимодействовать;

·         развивать художественные, психомоторные, коммуникативные способности;

·         развивать наблюдательность, ассоциативное мышление, эстетический и художественный вкус и творческое воображение.

Предметные результаты освоения дополнительной общеобразовательной

общеразвивающей программы

Учащиеся познакомятся:

·         с технологией изготовления квадракоптера из бросового материала,

·          со схемами изготовления квадракоптера,

·         с историей возникновения квадракоптера

·         с правилами ТБ, со схемами изготовления.

Учащиеся научатся:

·         подбирать корпус, соответствующие цепи, подбирать цвета для  изделий;

·         читать схемы,

·         самостоятельно собирать поделки по схемам, выбирать изделия, которые сами дети будут выполнять.

·         обращаться с колющими и режущими инструментами, клеящими составами,

Учащиеся получат возможность приобрести:

·         первоначальные представления о влиянии научного творчества на развития эстетического вкуса, воображения;

·         навыки исполнения поделок из бумаги, картона, пластмасса!

Особые условия проведения

Отличительные особенности программы

К основным отличительным особенностям настоящей программы можно отнести следующие пункты:

·                        кейсовая система обучения;

·                        проектная деятельность;

·                        направленность на soft-skills;

·                        игропрактика;

·                        среда для развития разных ролей в команде;

·                        сообщество практиков (возможность общаться с детьми из других квантумов, которые преуспели в практике своего направления);

·                        направленность на развитие системного мышления;

·                        рефлексия.

Материально-техническая база

№ п/п
Наименование
Назначение/краткое описание функционала оборудования
1
Учебное (обязательное) оборудование
 
1.1
Основной набор (рама, запчасти, моторы, пропеллеры, регуляторы, полетный контроллер, радиоаппаратура, зарядка, аккумуляторы)
Набор для сборки квадрокоптера
1.2
Комплект для FPV-полетов (камера, видеопередатчик, видеоприемник, антенны, мониторчик, батарейки.)
Комплект для полетов от первого лица
1.3
Комплект для изучения основ радиоэлектроники и программирования микроконтроллеров (бортовой компьютер, радиомодем, видеокамера, электроника, ПО)
Комплект для программирования коптера
1.4
Квадрокоптер
Коптер для начального знакомства, отработки азов пилотирования
1.5
Квадрокоптер с фотокамерой на гиростабилизированном подвесе
Коптер для обучение аэросъёмке, настройке и обслуживанию БАС
1.6
Конвертоплан
Конвертоплан для обучения настройке, обслуживанию и эксплуатации БАС перспективных типов
1.7
Фотокамера
Фотокамера для установки на конвертоплан
1.8
Учебная БАС самолетного типа
БАС для обучения азам пилотирования беспилотных самолетов
1.9
Квадрокоптер c 3 доп. аккумуляторами, доп. зарядкой и защитой винтов
Коптер для отработки навыков пилотирования, проведения аэросъёмки
1.10
Ручка для 3D-печати
Знакомство с принципами 3D- печати
2
Компьютерное оборуование
 
2.1
Ноутбук
Работа с ПО БПЛА
2.2
Мышь
Работа с ПК и/или ноутбуком
2.3
Тележка для зарядки и хранения ноутбуков
Тумба для хранения и зарядки ноутбуков
2.4
МФУ
Многофункциональное устройство
2.5
Сетевой удлинитель
Сетевой удлинитель
3
Презентационное оборудование
 
3.1
LED панель
подача информационного материала
3.2
Настенное крепление
крепление LED панели
4
Расходные материалы и запасные части
 
5
Мебель
 
5.1
Комплект мебели
Размещение учеников в учебном кабинете
5.2
Светильник настольный галогеновый
Освещение
5.3
Корзины для мусора
Сбор мусора и прочих непищевых отходов