«Управление квадрокоптером»

В последние годы значительно возросла популярность малых беспилотных летательных аппаратов (далее – БПЛА) с дистанционным управлением, 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, аэрофотосъемки, доставки небольших грузов и др. Интенсивное внедрение мультикоптеров в нашу повседневную жизнь требует, чтобы пользователи обладали знаниями в области управления, программирования, создания и обслуживания беспилотных летательных аппаратов, что будет способствовать быстрому развитию определённой отрасли.

преподаватели

Дулина Ольга Андреевна, педагог дополнительного образования.

Расписание

понедельник 14.40-15.20; 15.30-16.10

Содержание программы

Раздел 1. Вводное занятие
Тема 1.1. Правила использования квадрокоптеров. Интерактивная карта.

Теория. Техника безопасности. История развития. Комплект Dji mavic mini и dji tello – знакомство. Правила использования дронов в разных странах. 

Практика. Работа с интерактивной картой правил использования дронов.

Раздел 2. Полеты в симуляторе
Тема 2.1. Основы управления квадрокоптером

Теория. Обзор симуляторов полета. Типовая аппаратура управления, принцип действия. Подключение аппаратуры, настройка. 

Тема 2.2. Отработка навыков пилотирования в симуляторе
Практика. Основы управления квадрокоптером. Полеты в симуляторе.

Раздел 3. Основы пилотирования квадрокоптеров Тема 3.1. Детали и узлы квадрокоптера
Теория. Детали и узлы квадрокоптера: пропеллеры, моторы коллекторные, индикатор состояния коптера, камера, кнопка включения, антенны, система визуального позиционирования.

Практика. Установка и демонтаж пропеллеров. Зарядка и установка аккумуляторов. Установка приложения на смартфон. Сопряжение смартфона и дрона.

Тема 3.2. Пробные полеты
Практика. Первый взлёт. Зависание на малой Подготовка квадрокоптера к первому запуску. Установка пропеллеров и защит. Пробный запуск высоте. 

Тема 3.3. Полеты по заданной траектории
Практика. Удержание квадрокоптера вручную в заданных координатах. Полет на малой высоте по заданной траектории. Настройка функций удержания высоты и курса.

Выполнение заданий: «взлёт/посадка», «удержание на заданной высоте».

Тема 3.4. Режим полета с использованием трюков.
Практика. Круг – дрон снимает короткие видео, двигаясь по кругу. Самолетик – дрон зависнет в воздухе, подбросив его. 8D-трюки – дрон делает трюки в восьми различных направлениях. 

Тема 3.6. Отработка навыков пилотирования
Практика. Свободные полеты. Облет препятствий. Виды препятствий. Создание искусственных препятствий. 

Тема 3.7. Соревнования
Теория. Виды соревнований. Просмотр видео соревнований. Техника безопасности.

Практика. Настройка и подготовка квадрокоптеров. Соревнования.

Раздел 4. Персонализация квадрокоптера Тема 4.1. Посадочное крепление
Теория. 3D-моделирование. 3D-принтер: назначение, принцип работы.

Практика. Работа в программе 3D-моделирования. Работа с готовой моделью посадочного крепления. Модернизация посадочного крепления. 

Тема 4.2. Установка зеркала для вертикальных снимков
Практика. Печать элементов крепления зеркала на 3D– принтере. 

Тема 4.3. Украшение корпуса
Теория. Вес квадрокоптера. Подъемная сила. Основы аэродинамики.

Практика. Украшение корпуса: покраска, печать дополнительных элементов на 3D – принтере.

Тема 4.5. Установка летательных огней
Практика. Назначение   летательных   огней.   Сборка   летательных   огней   из

светодиода и USB-штекера. Пайка. Установка.

Тема 4.5. Выставка
Практика. Подготовка к выставке. Выставка персонифицированных дронов с демонстрацией возможностей.

Раздел 5. Основы программирования квадрокоптера Тема 5.1. Основы программирования
Теория. Изучение основ алгоритмизации в среде программирования Scratch. 

Практика. Написание простейших программ в среде Scratch.

Тема 5.2. Программирование в DroneBlock
Теория. Установка приложения DroneBlock. Интерфейс, назначение основных блоков.

Практика. Программирование взлёта беспилотного летательного аппарата. Программирование посадки беспилотного летательного аппарата. Выполнение команд

«поворот налево и направо». Выполнение команд «разворот», «изменение высоты». 

Тема 5.3. Квест "Спасательная операция"
Пратика. Моделирование ситуации по доставке медикаментов в удаленный населенный пункт. 

Раздел 6. Полет от первого лица Тема 6.1. Сборка VR-шлема
Практика. Сборка VR-гарнитуры из картона (FPV-аппаратура). Установка и настройка смартфона. Просмотр VR-видео. 

Тема 6.2. Полеты от первого лица
Практика. Подключение джойстика к дрону. Управление дроном с помощью джойтика (без гарнитуры). Пилотирование с использованием FPV-оборудования.

Раздел 7. Аэрофотовидеосъемка
Тема 7.1. Основы фото-видеосъемки и видеомонтажа

Теория. Аппаратура для фото-видеосъемки. Программы для видеомонтажа.

Практика. Фото-видеосъемка. Обработка фотографий. Монтаж видеофайлов.

Тема 7.2. Фото-видеосъемка квадрокопетром
Теория. Особенности фото-видеосъемки квадрокоптером. Просмотр фото- видеоматериалов, отснятых с помощью квадрокоптером. Система навигации БПЛА. Стандартная навигационная система – приемник Глобальной навигационной спутниковой системы GPS.

Практика. Фото-видеосъемка с помощью квадрокоптера в помещении. Фото- видеосъемка с помощью квадрокоптера вне помещения.

Тема 7.3. Проект
Практика. Групповой проект по созданию коротких видеороликов, снятых с помощью квадрокоптера. Демонстрация и защита проекта.

Цели программы

Цель: приобщение обучающихся к научно-техническому творчеству посредством ознакомления их с принципами действия и основами управления беспилотными летательными аппаратами.

Результат программы

В результате освоения программы у обучающихся  будут :

     -  сформированы основы понимания ценности пилотирования;

-       сформировано ответственное отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию;

-       сформирована  готовность  и способность вести диалог с другими людьми и достигать в нём взаимопонимания;

-       сформирована коммуникативная компетентность в общении и сотрудничестве со сверстниками, старшими и младшими в процессе образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, творческой и других видов деятельности.

 

-   развито        инженерное     мышление,     навыки                     конструирования                   и пилотирования БПЛА;

-   развиты мыслительные, творческие, коммуникативные способности;

-   развивита творческая инициатива и самостоятельность;

-       развиты     интеллектуальные          и        практические        умения,

-       сформиравано умение самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учёбе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

-       сформировано умение соотносить свои действия с планируемыми результатами курса, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

-       сформировано умение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

-   приобретено  умение применять на практике полученные знания.

-       сформировано умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии, устанавливать причинноследственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

-   сформировано              умение     работать        в                       команде,                 эффективно   распределять  обязанности;

-   воспитано  творческое отношение к выполняемой работе.

Особые условия проведения

Для обучения принимаются дети, которые прошли предварительную, входную диагностику (см.приложение). По выявленным способностям  формируются 2 разновозрастные группы, независимо от пола.

Материально-техническая база

Материально-техническое обеспечение
- компьютерный класс, с оборудованием, соответствующим санитарным нормам;
- 10 ученических мест;
- каждое учебное место оборудовано 1 компьютером с установленным программным обеспечением Scratch;
- МФУ;
- мультимедийная доска;
- видеопроектор.

Информационно-методическое обеспечение
- конспекты учебных занятий, мастер-классов;
- наглядные материалы: презентации, видеоролики и т.д.;
- дидактические материалы: рекомендации для обучающихся по организации заочного обучения, для выполнения практических заданий;

FPV Freerider – симулятор полетов;

Google Chrome + DroneBlock – среда программирования квадрокоптеров DJI Tello; Scratch – среда для изучения программирования;

Blender –cвободное и открытое программное обеспечение для создания трёхмерной компьютерной графики;

Movavi video suite – видеомонтаж.

Стоимость

На бюджетной (бесплатной)основе.