Дисципліна: Технології та експлуатація дронів

Форма анотації дисципліни

____________________Технології та експлуатація дронів________________

(назва дисципліни)

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

Мета дисципліни: Дисципліна "Технології та експлуатація дронів" відноситься до циклу вибіркових дисциплін підготовки бакалаврів в галузі безпілотних літальних апаратів та інформаційних технологій. Вона забезпечує підготовку студентів з експлуатації, управління та обслуговування безпілотних літаючих апаратів, включаючи технічні аспекти конструкції дронів та їх використання в різних галузях.

Завдання дисципліни:

-          навчити використовувати безпілотні літальні апарати (БПЛА) для виконання завдань в різних галузях, включаючи військову справу, сільське господарство, будівництво та охорону природи;

-          розглянути основні принципи керування та програмування дронів, включаючи

автоматизацію польотів та використання супутникових навігаційних систем;

-          навчити технічному обслуговуванню та ремонту БПЛА, враховуючи їхні основні

компоненти, такі як двигуни, акумулятори та сенсори;

-          розглянути питання безпеки польотів та юридичні аспекти використання БПЛА,

зокрема надання дозволів на польоти та дотримання регуляцій;

-          ознайомити здобувачів вищої освіти з використанням дронів для збору та аналізу даних, а також з основними методами обробки інформації з БПЛА.

-

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

Навчальні цілі дисципліни полягають у формуванні у студентів:

інтегративної компетентності: абстрактно мислити, аналізувати і синтезувати рішення для керування безпілотними апаратами та виконання складних місій; розробляти, тестувати та налаштовувати програмне забезпечення для управління дронами, використовуючи сучасні методи автоматизації та інтеграції; критично оцінювати результати виконаних місій, аналізувати дані та оптимізувати процеси керування дронами для різних прикладних завдань; аргументувати вибір технологій та методів для розв’язання задач, що виникають

під час експлуатації дронів, обґрунтовувати прийняті рішення та захищати їх;

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;

-          ЗК 6. Навички здійснення безпечної діяльності;

-          ЗК 7. Прагнення до збереження навколишнього середовища.

-

фахових компетентностей:

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

-          ФК 2. Здатність застосовувати знання фізики, електротехніки, електроніки і мікропроцесорної техніки в обсязі, необхідному для розуміння процесів у системах автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологіях;

-          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 5. Здатність обґрунтовувати вибір технічних засобів автоматизації на основі розуміння принципів їх роботи, аналізу їхніх властивостей, призначення і технічних характеристик із урахуванням вимог до системи автоматизації та експлуатаційних умов; налагоджувати технічні засоби автоматизації та системи керування;

-          ФК 6. Здатність використовувати для вирішення професійних завдань новітні технології у галузі автоматизації та комп’ютерно-інтегрованих технологій, зокрема, проєктування багаторівневих систем керування, збору даних та їх архівування для формування бази даних параметрів процесу та їх візуалізації за допомогою засобів людино-машинного інтерфейсу;

-          ФК 7. Здатність обґрунтовувати вибір технічної структури та вміти розробляти прикладне програмне забезпечення для мікропроцесорних систем керування на базі локальних засобів автоматизації, промислових логічних контролерів та програмованих логічних матриць і сигнальних процесорів;

-          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;

-          ФК 10. Здатність враховувати соціальні, екологічні, етичні, економічні аспекти, вимоги охорони праці, виробничої санітарії і пожежної безпеки під час формування технічних рішень;

-          ФК 11. Врахування комерційного та економічного контексту при проєктуванні систем автоматизації;

-          ФК 12. Здатність виконувати аналіз об’єкта дослідження в галузі та виявляти його властивості, використовуючи знання фундаментальних інженерних наук;

-          ФК 13. Здатність застосовувати сучасні технології проєктування та розроблення інформаційних систем і програмного забезпечення автоматизованих, комп’ютерно-інтегрованих та роботизованих систем;

-          ФК 14. Здатність використовувати програмне забезпечення для задач автоматизації технологічних процесів на мовах програмування високого рівня з використанням сучасних технологій об‘єктно-орієнтованого програмування;

-          ФК 15. Здатність до розробки та експлуатації роботизованих систем.

Програмні результати навчання:

Студент, який успішно завершив вивчення дисципліни, повинен:

-          впевнено застосовувати знання з програмування та розробки алгоритмів для вирішення завдань з використанням різних технологій дронів;

-          ефективно використовувати набуті навички для створення, модифікації та інтеграції програмного забезпечення в системах управління безпілотними літальними апаратами; застосовувати методи захисту інформації та даних у контексті роботи з безпілотними системами;

-          проектувати та впроваджувати інтерфейси користувача для інтерактивного управління дронами;

-          використовувати багатозадачні середовища для налаштування автоматизації польотів та забезпечення надійної комунікації між системами дронів і базами даних для збору та обробки інформації.

В результаті вивчення дисципліни студент повинен

знати:

-          особливості роботи з ключовими системами керування дронами та сенсорами, методи програмування їхнього функціоналу;

-          способи налаштування та інтеграції периферійного обладнання дронів, включаючи сенсори, контролери та навісне обладнання;

-          основи автоматизації польотів та налаштування маршрутів для різних типів місій;

-          методи підвищення стійкості зв’язку та захисту даних під час польотів, а також загальні принципи роботи з телеметрією;

-          основи інтеграції дронів у складні системи, включаючи взаємодію з системами машинного зору та штучного інтелекту.

вміти:

-          керувати основними системами дронів, налаштовувати зв’язок та телеметрію, забезпечувати стабільність польоту;

-          описувати та налаштовувати сенсори й контролери для забезпечення надійної роботи дрона під час виконання місій;

-          створювати та автоматизувати маршрути польотів з урахуванням зовнішніх умов та обмежень;

-          використовувати методи криптографії та захисту даних для безпечного керування дронами під час польотів;

-          налаштовувати та працювати з системами розпізнавання об'єктів і штучного інтелекту для автономного керування дронами.

Зміст дисципліни (тематика):

Змістовний модуль 1.

Тема 1. Структура БПЛА

Тема 2. Системи керування БПЛА

Змістовний модуль 2.

Тема 1. Додаткові компоненти БПЛА

Види робіт: лекції, практичні, модульна контрольна робота.

Форма підсумкового контролю: залік.