Дисципліна: Програмування дронів

Форма анотації дисципліни

______________ Програмування дронів_____________

(назва дисципліни)

Обсяг дисципліни, годин (кредитів ЄКТС): 150 (5).

Мета дисципліни: вивчення сучасних методів та технологій промислової

автоматизації для вирішення задач розробки систем управління, збору, обробки,

передачі, збереження і відображення інформації у складних динамічних системах

Завдання дисципліни:

- надати здобувачам вищої освіти необхідні знання, щодо розробки програмних продуктів для систем автоматизації та дронів.

Попередні умови для вивчення даної дисципліни: Дисципліна „ Програмування дронів ” базується на знаннях, які студенти отримують при вивченні таких загальноосвітніх та загальнотехнічних дисциплін, як „Основи програмування”, „Теорія автоматичного управління”, „Системи автоматизованого проєктування”, „Програмування мікроконтролерів”.

Навчальні цілі дисципліни полягають у формуванні у студентів:

інтегративної компетентності: адекватне уявлення стосовно можливостей сучасних дронів та принципів дії бортового обладнання; орієнтуватися в математичному апараті проєктування та функціонування таких систем та вміти працювати з відповідними комп'ютерними технологіями;

загальних компетентностей:

- ЗК 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях;

- ЗК 4. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій;

- ЗК 5. Здатність до пошуку, опрацювання та аналізу інформації з різних джерел.;

- ЗК11. Здатність ухвалювати рішення та діяти дотримуючись принципу неприпустимості корупції та будь-яких інших проявів недоброчесності;

фахових компетентностей:

- ФК 1. Здатність застосовувати знання математики в обсязі, необхідному для використання математичних методів для аналізу і синтезу систем автоматизації;

- ФК 3. Здатність виконувати аналіз об’єктів автоматизації на основі знань про процеси, що в них відбуваються, та застосовувати методи теорії автоматичного керування для дослідження, аналізу та синтезу систем автоматичного керування;

- ФК 4. Здатність застосовувати методи системного аналізу, математичного моделювання, ідентифікації та числові методи для розроблення математичних моделей окремих елементів та систем автоматизації в цілому, для аналізу якості їх функціонування із використанням новітніх комп’ютерних технологій;

- ФК 8. Здатність до проєктування систем автоматизації з урахуванням вимог відповідних нормативно-правових документів та міжнародних стандартів;

- ФК 9. Здатність вільно користуватись сучасними комп’ютерними та інформаційними технологіями для вирішення професійних завдань, програмувати і використовувати прикладні та спеціалізовані комп’ютерно-інтегровані середовища для вирішення задач автоматизації.

Програмні результати навчання:

- ПРН 3. Вміти застосовувати сучасні інформаційні технології та мати навички розробляти алгоритми і комп’ютерні програми з використанням мов високого рівня та технологій об’єктно-орієнтованого програмування, створювати бази даних та використовувати інтернет-ресурси;

- ПРН 4. Розуміти суть процесів, що відбуваються в об’єктах автоматизації (за галузями діяльності) та вміти проводити аналіз об’єктів автоматизації й обґрунтовувати вибір структури, алгоритмів та схем керування ними на основі результатів дослідження їхніх властивостей;

- ПРН 5. Вміти застосовувати методи теорії автоматичного керування для дослідження, аналізу та синтезу систем автоматичного керування;

- ПРН 6. Вміти застосовувати методи системного аналізу, моделювання, ідентифікації та числові методи для розроблення математичних та імітаційних моделей окремих елементів та систем автоматизації в цілому, для аналізу якості їх функціонування з використанням новітніх комп’ютерних технологій;

- ПРН 10. Вміти обґрунтовувати вибір структури та розробляти прикладне програмне забезпечення для мікропроцесорних систем управління на базі локальних засобів автоматизації, промислових логічних контролерів та програмованих логічних матриць і сигнальних процесорів;

- ПРН 11. Вміти виконувати роботи з проєктування систем автоматизації, знати зміст і правила оформлення проєктних матеріалів, склад проєктної документації та послідовність виконання проєктних робіт із урахуванням вимог відповідних нормативно-правових документів та міжнародних стандартів;

- ПРН 12. Вміти використовувати різноманітне спеціалізоване програмне забезпечення для розв’язування типових інженерних задач у галузі автоматизації, зокрема, математичного моделювання, автоматизованого проєктування, керування базами даних, методів комп’ютерної графіки.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен

знати:

- бортове обладнання дрону;

- дрон як об'єкт управління;

- характеристика бортової навігаційної системи та системи управління рухом;

- принцип дії, вимоги до проектування, методи та алгоритми реалізації функцій систем навігації та управління;;

- актуальні задачі та підходи до проектування бортових систем.

вміти:

- програмувати компоненти програмно-математичного забезпечення дронів.

Зміст дисципліни (тематика):

Змістовний модуль 1.

Тема 1. Загальні відомості.

Тема 2. Дрон як об'єкт управління.

Тема 3. Математична модель керованого руху дрона.

Тема 4. Бортова навігаційна система (НС).

Тема 5. Інерціальна підсистема НС дрону.

Тема 6. Підсистема супутникової навігації.

Тема 7. Гібридні інерціально-супутникові радіонавігаційні системи (ГІСРНС).

Тема 8. Узагальнений фільтр Калмана - основний елемент ГІСРНС.

Тема 9. Калібрування навігаційних систем.

Змістовний модуль 2.

Тема 1. Наявні та перспективні методи калібрування та алгоритми обробки даних.

Тема 2. Система управління рухом дрону.

Тема 3. Алгоритми управління польотом дрону.

Тема 4. Перспективи використання методів штучного інтелекту в СУ дрону.

Види робіт: лекції, практичні, модульна контрольна робота.

Форма підсумкового контролю: залік.