Министерство образования и молодежной политики Свердловской области Управление образования городского округа Первоуральск Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 26» Рассмотрено на Педагогическом совете от 30.08.2024, протокол №1 Утверждено приказом директора МАОУ «СОШ №26» от 30.08.2024 № 372 Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа МАОУ «СОШ №26» (техническая направленность) «Беспилотные летательные аппараты» Возраст обучающихся: 10-14 лет Срок реализации: 80 часов Автор: Скорняков А.Н., педагог дополнительного образования п.Новоуткинск 2024 I. КОМПЛЕКС ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОГРАММЫ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Введение В настоящее время рынок БПЛА (беспилотных летательных аппаратов) – стал очень перспективной и быстроразвивающейся отраслью. Очень скоро БПЛА станут неотъемлемой частью повседневной жизни: мы будем использовать БПЛА не только в СМИ и развлекательной сферах, но и в инфраструктуре, страховании, сельском хозяйстве и обеспечении безопасности, появятся новые профессии, связанные с ростом рынка. Направленность программы. Настоящая общеобразовательная общеразвивающая программа дополнительного образования детей имеет научно-техническую направленность. Предполагает дополнительное образование детей в области конструирования, моделирования и беспилотной авиации, программа также направлена на формирование у детей знаний и навыков, необходимых для работы с беспилотными авиационными системами (БАС). Программа позволяет создавать благоприятные условия для развития технических способностей школьников. Настоящая программа соответствует общекультурному уровню освоения и предполагает удовлетворение познавательного интереса обучающегося, расширение его информированности в области беспилотных летательных аппаратов и систем, а также обогащение навыками общения и приобретение умений совместной деятельности в освоении программы. Новизна настоящей образовательной программы заключается в том, что она интегрирует в себе достижения современных и инновационных направлений в малой беспилотной авиации. Актуальность программы 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. 2 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. Педагогическая целесообразность настоящей программы заключается в том, что после ее освоения обучающиеся получат знания и умения, которые позволят им понять основы устройства беспилотного летательного аппарата, принципы работы всех его систем и их взаимодействия, а также управление БПЛА. Использование различных инструментов развития soft-skills у детей (игропрактика, командная работа) в сочетании с развитием у них hardкомпетенций (workshop, tutorial) позволит сформировать у ребенка целостную систему знаний, умений и навыков. 2. Цели и задачи программы. Целью программы является формирование у обучающихся устойчивых soft-skills и hard-skills1 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. Задачи: Образовательные задачи: сформировать у обучающихся устойчивые знания в области моделирования и конструирования БАС; развить у обучающихся технологические навыки конструирования; сформировать у обучающихся навыки современного организационноэкономического мышления, обеспечивающих социальную адаптацию в условиях рыночных отношений. Развивающие задачи: поддержать самостоятельность в учебно-познавательной деятельности; развить способность к самореализации и целеустремлённости; «soft-skills» – теоретические знания и когнитивных приемы, «hard-skills» – умения «работать руками». 1 3 сформировать техническое мышление и творческий подход к работе; развить навыки научно-исследовательской, инженерно-конструкторской и проектной деятельности; расширить ассоциативные возможности мышления. Воспитательные задачи: сформировать коммуникативную культуру, внимание, уважение к людям; воспитать трудолюбие, развить трудовые умения и навыки, расширить политехнический кругозор и умение планировать работу по реализации замысла, предвидение результата и его достижение; сформировать способности к продуктивному общению и сотрудничеству со сверстниками и взрослыми в процессе творческой деятельности. 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. Возраст детей Программа ориентирована на дополнительное образование учащихся среднего школьного возраста (10 – 14 лет). Особенностью детей этого возраста является то, что в этот период происходит главное в развитии мышления – овладение подростком процессом образования понятий, который ведет к высшей форме интеллектуальной деятельности, новым способам поведения. Функция образования понятий лежит в основе всех интеллектуальных изменений в этом возрасте. Для возраста 10 – 14 лет характерно господство детского сообщества над взрослым. Здесь складывается новая социальная ситуация развития. Идеальная форма – то, что ребенок осваивает в этом возрасте, с чем он реально взаимодействует, – это область моральных норм, на основе которых строятся социальные взаимоотношения. Общение со своими сверстниками – ведущий тип деятельности в этом возрасте. Именно здесь осваиваются нормы социального поведения, нормы морали, здесь устанавливаются отношения равенства и уважения друг к другу. Количество часов :72 академических часа 4 Формы обучения Обучение проводится по очной форме Формы организации деятельности Форма организации занятий: групповая, индивидуальная, индивидуально-групповая и фронтальная. Программой предусмотрено проведение комбинированных занятий: занятия состоят из теоретической и практической частей, причём большее количество времени занимает именно практическая часть. При проведении занятий используются следующие формы работы: Лекция-диалог с использованием метода «перевернутый класс» – когда обучающимся предлагается к следующему занятию ознакомится с материалами (в т.ч. найденными самостоятельно) на определенную тему для обсуждения в формате диалога на предстоящем занятии; Workshop и Tutorial (практическое занятие – hard skills), что по сути является разновидностями мастер-классов, где обучающимся предлагается выполнить определенную работу, результатом которой является некоторый продукт (физический или виртуальный результат). Близкий аналог – фронтальная форма работы, когда обучающиеся синхронно работают под контролем педагога; самостоятельная работа, когда обучающиеся выполняют индивидуальные задания в течение части занятия или нескольких занятий. метод кейсов (case-study), "мозговой штурм" (Brainstorming), метод задач (Problem-Based Learning) и метод проектов (ProjectBased Learning). Пример: кейс – это конкретная задача («случай» – case, англ.), которую требуется решить, для этого в режиме «мозгового штурма» предлагаются варианты решения, после этого варианты обсуждаются и выбирается один или несколько путей решения, после чего для решения кейса формируются более мелкие задачи, которые объединяются в проект и реализуются с применением метода командообразования. Режим занятий Занятия по дополнительной образовательной программе проводятся 1 раз в неделю по 1 часу (продолжительность учебного часа – 40 минут). Кратность занятий и их продолжительность обосновывается рекомендуемыми нормами САНПИН 2.4.4.3172-14, целью и задачами программы. Критерии и способы определения результативности Виды контроля: вводный, который проводится перед началом работы и предназначен для закрепления знаний, умений и навыков по пройденным темам; текущий, проводимый в ходе учебного занятия и закрепляющий знания 5 по данной теме; итоговый, проводимый после завершения всей учебной программы. Формы проверки результатов: наблюдение за детьми в процессе работы; соревнования; индивидуальные и коллективные технические проекты. Ожидаемые результаты Предметные: приобретение обучающимися знаний в области моделирования и конструирования БАС; занятия по настоящей программе помогут обучающимся сформировать технологические навыки; сформированность навыков современного организационноэкономического мышления, обеспечивающая социальную адаптацию в условиях рыночных отношений. Метапредметные: сформированность у обучающихся самостоятельности в учебнопознавательной деятельности; развитие способности к самореализации и целеустремлённости; сформированность у обучающихся технического мышления и творческого подхода к работе; развитость навыков научно-исследовательской, инженерноконструкторской и проектной деятельности у обучающихся; развитые ассоциативные возможности мышления у обучающихся. Личностные: сформированность коммуникативной культуры обучающихся, внимание, уважение к людям; развитие трудолюбия, трудовых умений и навыков, широкий политехнический кругозор; сформированность умения планировать работу по реализации замысла, способность предвидеть результат и достигать его, при необходимости вносить коррективы в первоначальный замысел; сформированность способности к продуктивному общению и сотрудничеству со сверстниками и взрослыми в процессе творческой деятельности. Формы подведения итогов реализации программы выполнение практических полётов (визуальных и с FPV); практические работы по сборке, программированию и ремонту квадрокоптеров; творческие задания (подготовка проектов и их презентация). 6 Год Возраст обучения Кол-во недель Объем учебной программы В т .ч. лабораторные работы В т.ч. промежуточный контроль знаний 16 16 8 8 1 1 2 10 – 14 64 64 17 47 8 80 80 25 55 9 Итого 1 Проектная работа. Защита Практика 10 – 14 Итоговая контрольная работа Лекции Всего 1 Виды контроля 1 23 1 23 Объем программы и виды учебной работы Вид учебной работы Лекции Практические занятия, в т.ч.: Лабораторные работы Самостоятельная подготовка Проектная работа Виды текущего контроля успеваемости Объем учебной программы Всего часов 25 55 9 10 23 2 80 Форма проведения занятий «лекции» подразумевает такую форму занятий, в процессе которых происходит развитие так называемых soft-skills (теоретических знаний и когнитивных приемов) обучающихся, а именно: технология изобретательской разминки и логика ТРИЗ; противоречие как основа изобретения; идеальный конечный результат; алгоритм проектирования технической системы; командообразование; работа в команде; личная ответственность и тайм-менеджмент; проектная деятельность; продуктовое мышление; универсальная пирамида прогресса; планирование и постановка собственного эксперимента; Форма проведения занятий «практические занятия» подразумевает такую форму занятий, в процессе которых происходит развитие т.наз. hard-skills 7 (навыков и умений) обучающихся, а именно: работа с простым инструментом (отвертка, пассатижи); работа с оборудованием hi-tech-цеха (пайка); работа с программным обеспечением (настройка летного контроллера квадрокоптера, проектирование рамы квадрокоптера); управление квадрокоптером. 8 III. СОДЕРЖАНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ 1 год обучения № п/п 1 Наименование темы Содержание темы 2 Теория мультироторных систем. Блок 1. 1. 2. 3. 4. 5. 3 Устройство мультироторных систем. Основы конструкции мультироторных систем. Принципы управления мультироторными системами. Основы управления. Полёты Аппаратура радиоуправления: принцип действия, общее устройство. на симуляторе. Техника безопасности при работе с мультироторными системами. Вводная лекция о содержании Электронные компоненты мультироторных систем: принципы работы, общее курса. устройство. Принципы управления и Литий-полимерные аккумуляторы и их зарядные устройства: устройство, принцип строение мультикоптеров. действия, методы зарядки/разрядки/хранения/ балансировки аккумуляторов, безопасная Техника безопасности полётов работа с оборудованием. Основы электричества. ЛитийПайка электронных компонентов: принципы пайки, обучение пайке, пайка электронных полимерные аккумуляторы. Практическое занятия с литий- компонентов мультироторных систем. полимерными аккумуляторами Полёты на симуляторе: обучение полётам на компьютере, проведение учебных полётов на симуляторе. (зарядка/разрядка/балансировка /хранение) 6. Технология пайки. Техника безопасности. 7. Обучение пайке. 8. Полёты на симуляторе. 9 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: 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», «впередназад», «влево-вправо», «точная посадка на удаленную точку», «коробочка», «челнок», «восьмерка», «змейка», «облет по кругу». Разбор аварийных ситуаций. «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», 10 Блок 3. Блок 4. Настройка, установка FPV – оборудования. 1. Основы видеотрансляции. Применяемое оборудование, его настройка. 2. Установка и подключение радиоприёмника и видеооборудования. 3. Пилотирование с использованием FPVоборудования. Работа в группах над инженерным проектом. 1. Принципы создания инженерной проектной работы. 2. Основы 3D-печати и 3Dмоделирования. 3. Работа в группах над инженерным проектом «Беспилотная авиационная система». 4. Подготовка презентации собственной проектной работы. Основы видеотрансляции: принципы передачи видеосигнала, устройство и характеристики применяемого оборудования. Установка, подключение и настройка видеооборудования на мультироторные системы. Пилотирование с использованием FPV- оборудования. 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. 11 Разделы Наименование темы Всего часов Теория Практика УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН Объем часов 1 2 3 4 5 Блок 1. Теория мультироторных систем. Основы управления. Полёты на симуляторе. 23 12 11 1. Вводная лекция о содержании курса. 1,5 1 0,5 2. Принципы управления и строение мультикоптеров. 3 2 1 3. Основы техники безопасности полётов 1,5 1 0,5 4. Основы электричества. Литий- полимерные аккумуляторы. 2 1 1 5. Практическое занятия с литий- полимерными аккумуляторами (зарядка/разрядка/балансировка/хранение) 5 3 2 Практическая работа с зарядными устройствами. 6. Технология пайки. Техника безопасности. 2 1 1 Пайка проводов. 12 Форма контроля 6 Блок 2. 7. Обучение пайке. 3 1 2 Л.р. Пайка проводов. 8. Полёты на симуляторе. Промежуточный контроль 4 1 1 1 3 Полёты на симуляторе. Сборка и настройка квадрокоптера. Учебные полёты. 25 7 18 Практическая работа 1.Обучение навыкам пилотирования квадрокоптера на примере игрушки заводской сборки 2 1 1 Учебные полёты 2.Управление полётом мультикоптера. Принцип функционирования полётного контроллера и аппаратуры управления. 2 1 1 Л.р. Сборка и настройка квадрокоптера 3.Бесколлекторные двигатели и регуляторы их хода. Платы разводки питания. 2 2 1 . 4.Сборка рамы квадрокоптера. 5.Пайка ESC, BEC и силовой части. 4 3 0 2 3 1 6. Основы настройки полётного контроллера с помощью компьютера. Настройка аппаратуры управления 2 0 2 7. Инструктаж по технике безопасности полетов. 1 1 8. Первые учебные полёты: «взлёт/посадка», 2 13 2 Учебные полёты Блок 3. Блок 4. 9.Полёты: «удержание на заданной высоте», перемещения «вперед-назад», «влево- вправо». Разбор аварийных ситуаций. 4 0 4 Л.р. Учебные полёты 10. Выполнение полётов: «точная посадка на удаленную точку», «коробочка», «челнок», «восьмерка», «змейка», «облет по кругу». 3 0 3 Учебные полёты Настройка, установка FPV – оборудования. 9 1 8 Практическая работа 1. Основы видеотрансляции. Применяемое оборудование, его настройка. 1 1 0 2. Установка и подключение радиоприёмника и видеооборудования. 2 0 2 Л.р. Установка видеооборудования. 3. Пилотирование с использованием FPVоборудования. 6 0 6 Полёты «от первого лица». Работа в группах над инженерным проектом. 23 5 18 Практическая работа 1. Принципы создания инженерной проектной работы. 5 1 4 2. Основы 3D-печати и 3D-моделирования. 6 2 4 Самостоятельная подготовка групповых инженерных проектов. 14 3. Работа в группах над инженерным проектом «Беспилотная авиационная система». 7 1 6 4. Подготовка презентации собственной проектной работы. 3 1 2 Самостоятельная работа Итоговый контроль 1 0 1 Защита проекта Презентация и защита группой собственного инженерного проекта 1 0 1 Итого: 80 25 55 15 4. ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 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; 16 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 квадрокоптера из бросового материала, со схемами изготовления квадрокоптера, с историей возникновения квадрокоптера 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! 17 II.КОМПЛЕКС ОРГАНИЗАЦИОННО-ПЕДАГОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ Календарные учебные графики дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы «Беспилотные летательные аппараты» ежегодно принимаются педагогическим советом в соответствии с учебными планами, расписанием на текущий учебный год и утверждаются директором учреждения. 2. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ Аппаратное и техническое обеспечение: − Рабочее место обучающегося: ноутбук: производительность процессора (по тесту PassMark — CPU BenchMark http://www.cpubenchmark.net/): не менее 2000 единиц; объём оперативной памяти: не менее 4 Гб; объём накопителя SSD/еММС: не менее 128 Гб (или соответствующий по характеристикам персональный компьютер с монитором, клавиатурой и колонками); мышь. − Рабочее место наставника: ноутбук: процессор Intel Core i5-4590/AMD FX 8350 — аналогичная или более новая модель, графический процессор NVIDIA GeForce GTX 970, AMD Radeon R9 290 — аналогичная или более новая модель, объём оперативной памяти: не менее 4 Гб, видеовыход HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 или более новая модель (или соответствующий по характеристикам персональный компьютер с монитором, клавиатурой и колонками); 18 презентационное оборудование с возможностью подключения к компьютеру — 1 комплект; флипчарт с комплектом листов/маркерная доска, соответствующий набор письменных принадлежностей — 1 шт.; единая сеть Wi-Fi. Программное обеспечение: − офисное программное обеспечение; − программное обеспечение для трёхмерного моделирования (КОМПАС 3Д); − графический редактор. 19 3.ФОРМЫ Раздел или тема программы Теория мультироторных систем. Основы управления. Полёты на симуляторе. Сборка и настройка квадрокоптера. Учебные полёты. Настройка, установка FPV – оборудования Работа в группах над инженерным проектом. КОНТРОЛЯ Формы занятий Приёмы и методы организации образовательного процесса Дидактический материал Техническое оснащение занятий Формы подведения итогов Лекция, дискуссия практическое занятие Беседа по теме занятия, индивидуальная работа с ПО Записи в тетрадях, справочный материал из ПО для полетов Интерактивная доска, ноутбук с ПО, RC-пульт Полёт на симуляторе без ошибок пилотирования Лекция, дискуссия, практическое занятие, workshop Работа в группах, индивидуальная работа с ПО Инструкция по сборке, справочный материал из ПО для полетов Лекция, дискуссия, практическое занятие, workshop Работа в группах, индивидуальная работа с ПО Справочный материал из ПО для полетов Метод задач, метод кейсов, работа в группах Работа в группах Записи в тетрадях 20 Интерактивная доска, ноутбук с ПО, квадрокоптер, RC-пульт Интерактивная доска, ноутбук с ПО, квадрокоптер, очки для FPVполетов, FPVмодуль Ноутбук, интерактивная доска Тестовые полёты на собственноручно собранном квадрокоптере Выполнение полётов с FPVоборудованием Защита проекта IV.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Список литературы, рекомендованный педагогам (коллегам) для освоения данного вида деятельности № 1 Наименование Основная Белинская Ю.С. Реализация типовых маневров четырехвинтового вертолета. Молодежный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. №4. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/551872.html (дата обращения 31.10.2016). 2 Гурьянов А. Е. Моделирование управления квадрокоптером Инженерный вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014 №8 Режим доступа: http://engbul.bmstu.ru/doc/723331.html (дата обращения 31.10.2016). 3 Ефимов. Е. Программируем квадрокоптер на Arduino: Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/227425/ (дата обращения 31.10.2016). 4 Институт транспорта и связи. Основы аэродинамики и динамики полета. Рига, http://www.reaa.ru/yabbfilesB/Attachments/Osnovy_ajerodtnamiki_Riga.pdf (дата обращения 31.10.2016). 5 Канатников А.Н., Крищенко А.П., Ткачев С.Б. Допустимые пространственные траекории беспилотного летательного аппарата в вертикальной плоскости. 2010. Режим доступа: Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. №3. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/367724.html (дата обращения 31.10.2016). 6 Мартынов А.К. Экспериментальная аэродинамика. М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1950. 479 с. 13. Мирошник И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы. СПб: Питер, 2005. 337 7 8 Дополнительная Редакция Tom's Hardware Guide. FPV- мультикоптеры: обзор технологии и железа. 25 июня 2014. Режим доступа: http://www.thg.ru/consumer/obzor_fpv_multicopterov/print.html (дата обращения 31.10.2016). Alderete T.S. “Simulator Aero Model Implementation” NASA Ames Research Center, Moffett Field, California. P. 21. Режим доступа: http://www.aviationsystemsdivision.arc.nasa.gov/publications/hitl/rtsim/Toms.pdf (дата обращения 31.10.2016). 21 9 Bouadi H., Tadjine M. Nonlinear Observer Design and Sliding Mode Control of Four Rotors Helicopter. World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol. 25, 2007. Pp. 225-229. 11. Madani T., Benallegue A. Backstepping control for a quadrotor helicopter. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, 2006. Pp. 3255-3260. 10 Dikmen I.C., Arisoy A., Temeltas H. Attitude control of a quadrotor. 4th International Conference on Recent Advances in Space Technologies, 2009. Pp. 722-727. 4. Luukkonen T. Modelling and Control of Quadcopter. School of Science, Espoo, August 22, 2011. P. 26. Режим доступа: http://sal.aalto.fi/publications/pdf- files/eluu11_public.pdf (дата обращения 31.10.2016). 11 LIPO SAFETY AND MANAGEMENT: Режим доступа: http://aerobot.com.au/support/training/lipo-safety (Дата обращения 20.10.15) Murray R.M., Li Z, Sastry S.S. A Mathematical Introduction to Robotic Manipulation. SRC Press, 1994. P. 474. 12 13 Zhao W., Hiong Go T. Quadcopter formation flight control combining MPC and robust feedback linearization. Journal of the Franklin Institute. Vol.351, Issue 3, March 2014. Pp. 1335-1355. DOI: 10.1016/j.jfranklin.2013.10.021 14 Лекции от «Коптер-экспресс» https://youtu.be/GtwG5ajQJvA?t=1344 22 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Материально-техническое обеспечение № п/п Наименование 1 Учебное (обязательное) оборудование 1.1 1.2 1.3 Основной набор (рама, запчасти, моторы, пропеллеры, регуляторы, полетный контроллер, радиоаппаратура, зарядка, аккумуляторы) Комплект для FPV-полетов (камера, видеопередатчик, видеоприемник, антенны, мониторчик, батарейки.) Комплект для изучения основ радиоэлектроники и программирования микроконтроллеров (бортовой компьютер, радиомодем, видеокамера, электроника, ПО) 1.4 Квадрокоптер 1.5 Квадрокоптер с фотокамерой на гиростабилизированном подвесе 1.6 Конвертоплан Назначение/краткое описание функционала оборудования Набор для сборки квадрокоптера Комплект для полетов от первого лица Комплект для программирования коптера Коптер для начального знакомства, отработки азов пилотирования Коптер для обучение аэросъёмке, настройке и обслуживанию БАС Конвертоплан для обучения настройке, обслуживанию и эксплуатации БАС перспективных типов 23 Стоимость Количество Итого 1.7 Фотокамера 1.8 Учебная БАС самолетного типа 1.9 Квадрокоптер c 3 доп. аккумуляторами, доп. зарядкой и защитой винтов Фотокамера для установки на конвертоплан БАС для обучения азам пилотирования беспилотных самолетов Коптер для отработки навыков пилотирования, проведения аэросъёмки Знакомство с принципами 3Dпечати 1.10 Ручка для 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 2.4 МФУ 2.5 Сетевой удлинитель Тумба для хранения и зарядки ноутбуков Многофункциональное устройство Сетевой удлинитель 24 3 Презентационное оборудование 3.1 LED панель 3.2 Настенное крепление 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 подача информационного материала крепление LED панели 25 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Пример кейса Аэросъемка «Для чего на самом деле нужен беспилотный летательный аппарат?» Описание реальной ситуации (кейса) Мы работаем в администрации технопарка и нам необходимо набрать красочные и интересные материалы для сайта, чтобы привлечь больше клиентов и компаний. Также многие резиденты технопарка жалуются, что, учитывая большую территорию технопарка, они до сих пор не знают, как он выглядит целиком, отсутствует навигация по территории технопарка. В дополнение необходимо определить точную площадь территории технопарка. Общие вопросы Что такое БПЛА? Как устроен и работает БПЛА? Какие данные он позволяет получить? Чем аэросъёмка с БПЛА отличается от космической съемки? Термины: Аэросъемка Носители и полезная нагрузка Классификация (маршрутная, линейная) аэросъемки Высота, перекрытие, базис, интервал фотографирования Фотомозаика Ортофотоплан Материалы: Компьютер Интернет Архивные материалы аэросъемки ПО для обработки данных Аэросъемки (Agisoft Photoscan) Квадрокоптер Фотоаппарат Штатив Google Maps Квадрокоптер с устройством аэрофотосъемки 26