Мастер-класс
«Учебно-тренировочное обучение на симуляторе полёта FPV дрона»
(из опыта проведения для обучающихся на профильных массовых мероприятиях, для педагогов в рамках круглых столов по тематике БПЛА).
Ф.И.О. – Харитонов Сергей Владимирович.
Место работы - Муниципальное бюджетное образовательное учреждение дополнительного образования Дом детского творчества Чулымского района (МБОУ ДО ДДТ Чулымского района).
Должность – педагог дополнительного образования.
Краткая аннотация
Данный мастер-класс является фрагментом тематических учебных занятий раздела «Учебно-тренировочное обучение на симуляторе полёта FPV дрона» дополнительной общеобразовательной программы «Авиатор» (далее – ДОП, программа «Авиатор»), реализуемой в МБОУ ДО ДДТ Чулымского района - https://navigator.edu54.ru/program/4562-programma-aviator .
В соответствии с целью ДОП («приобщение обучающихся к техническому творчеству через формирование компетентности в области управления беспилотными летательными аппаратами и их использования в практической деятельности») одним из планируемых предметных результатов является то, что обучающиеся по итогам реализации программы «Авиатор» смогут продемонстрировать навык пилотирования и дистанционного управления беспилотными летательными аппаратами разных моделей в различных режимах с выходом на профильные соревнования муниципального, межрайонного и областного уровня.
При этом, важная роль авиасимулятора в обучении оператора FPV БПЛА.
Ключевые слова – авиасимулятор (симулятор полета), БПЛА (беспилотные летательные аппараты), FPV очки, виртуальная среда, БАС (беспилотные авиационные системы).
Основные понятия (Материал из Википедии - свободной энциклопедии):
Беспилотная авиационная система (БАС) – комплекс взаимосвязанных элементов, включающий в себя одно или несколько беспилотных воздушных судов, средства обеспечения взлета и посадки, средства управления полетом беспилотных воздушных судов и контроля за полётом одного или нескольких беспилотных воздушных судов.
Беспилотный летательный аппарат (БПЛА, БЛА, в разговорной речи также беспилотник или дрон от англ. drone «трутень») — воздушное судно без экипажа на его борту.
FPV (First Person View) (с англ. — «вид от первого лица», Эф Пи Ви или ФПВ) — англоязычное понятие, в виде аббревиатуры используемое для определения технических устройств, способных передавать окружающую их физическую реальность удаленному оператору в качестве виртуальной реальности.
Актуальность данной темы обусловлена современными социальными запросами на непрерывную подготовку специалистов в сфере беспилотных авиационных систем, когда обучающиеся на практике постигают основы электротехники, принципы аэродинамики. Обучение управлению беспилотными летательными аппаратами включает в себя не только технические аспекты с учетом основ электротехники, аэродинамики, но и развитие умений анализа и решения проблем в повседневной жизни и практически в любой профессии.
Применение авиасимулятора дает возможность получения необходимого навыка для пилотирования и управления БПЛА в виртуальной среде, прежде чем переходить к реальным полетам. Авиасимулятор эффективен для начинающих пилотов, так как с его помощью имитируются реалистичные сценарии и условия полета.
Цель мастер-класса – показать базовые основы практической отработки навыков пилотирования в виртуальной среде.
Задачи:
Познакомить обучающихся с основными элементами и методами управления FPV дроном.
Отработать на практике первоначальные навыки взлета, посадки и пилотирования дронов по выбранным на авиасимуляторе характеристикам.
Предоставить возможность выбора виртуальной модели, приближенной к реальной, и трансляции параметров полета в режиме реального времени при прохождении различных трасс.
Форма проведения мастер-класса – практическое занятие.
Необходимое оборудование – ноутбук (в случае проведения мастер-класса на массовом мероприятии – экран или панель), авиасимулятор, пульт управления, FPV очки.
Этапы реализации поставленной цели и задач:
1– организационно-подготовительный – определение цели и задач, плана проведения с последовательностью действий за планируемое время при наличии необходимого оборудования;
2 - основной:
- теоретический – вводная учебная информация по используемым профильным терминам;
- практический - по демонстрации опыта работы по заявленной тематике с последующей отработкой обучающимися практических навыков; активизация обучающихся для решения поставленных задач в рамках применения имеющихся возможностей заявленного оборудования;
3 – обобщающе-аналитический по итогам проведенного мероприятия, обмен мнениями.
Тематическая информация
Авиасимулятор представляет собой установленную на ноутбук программу, которая позволяет выбрать модели с разными характеристиками и трассу полета для ее преодоления за минимальное время.
Управление – через пульт, основные элементы которого – ручки управления (продольным, поперечным движением, вокруг своей оси); рычаги управления режимом полета, активизации автопилота и других дополнительных функций; кнопки и переключатели для активации функций.
FPV очки дают возможность почувствовать себя пилотом, управляя моделью в режиме реального времени. При этом, можно увидеть полет через видео.
Ожидаемые результаты участников мастер-класса:
Будут иметь представление об основах управления FPV дроном.
Будут иметь возможность выбрать желаемую виртуальную модель для прохождения гоночной трассы по заданным параметрам сложности.
Смогут на практике продемонстрировать первоначальные навыки взлета, посадки и пилотирования дронов.
Практическая значимость авиасимулятора
Учебно-тренировочные занятия на симуляторе полёта FPV дрона ускоряют процесс обучения и выводят его на качественный уровень, так как изначально есть возможность отработать навыки взлета, посадки, пилотирования на приближенных к реальным моделям БПЛА. При этом, ставить конкретные задачи для прохождения гоночной трассы.
Авиасимулятор в условиях высокой визуализации адаптирует сценарий реального полета и точно воспроизводит характеристики пилотируемой модели, поэтому является незаменимым обучающим инструментом, позволяющим на этапе обучения избежать повреждение реальной модели и соблюдать безопасность полета.
Использование авиасимулятора – продуктивный способ подготовки к соревнованиям, как в режиме реального времени, так и в виртуальной среде.
Используемые источники
Галатонова Т.Е. Школа юного инженера. Книга по техническому
творчеству для детей и взрослых/Т.Е. Галатонова. – КТК Галактика, 2022. -
136 с.; ISBN: 978-5-6047562-2-5. - Текст: электронный. - URL: https://www.labirint.ru/books/854260/ (дата обращения: 09.07.2024). – Режим доступа: по подписке.
Моисеев В.С. Прикладная теория управления беспилотными
летательными аппаратами: монография/В.С. Моисеев. - Казань: ГБУ «Республиканский центр мониторинга качества образования» (Серия «Современная прикладная математика и информатика»), 2013. – 768 с.; ISBN: 978-5-906158-53-6. - Текст: электронный. - URL: https://xn----8sbccoat3acurs.xn--p1ai/files/monography_1.pdf(дата обращения: 09.08.2024). – Режим доступа: свободный.
Ханжин Д.А. Беспилотные летательные аппараты: основы конструкции
и управления: учебное пособие/Д.А. Ханжин. – М.: Русское слово, 2021. – 280 с.; ISBN: 978-5-533-03030-4. – Текст: непосредственный.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии -
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%90%D0%A1-200 ;
https://ru.wikipedia.org/wiki/First_Person_View .
5
.png)
