Аэро квантум что это
Чему учит Аэроквантум? Рассказывает педагог детского технопарка «Кванториум»
С каждым годом малые беспилотные летательные аппараты (БПЛА) с дистанционным управлением, в том числе мультикоптеры, набирают популярность.
Ещё лет двадцать назад люди воспринимали БПЛА лишь как высокотехнологичные игрушки, не более. Сейчас эти аппараты используются для выполнения серьезных задач фото и видеосъемки, наблюдения и мониторинга различных объектов, процессов и явлений, в том числе наблюдение за труднодоступными объектами, доставки небольших грузов.
Интенсивное внедрение мультикоптеров в повседневную жизнь требует от нас знаний в области управления, программирования, создания и обслуживания беспилотных летательных аппаратов. Где их взять? В детском технопарке «Кванториум». Тем более что для подготовки специалистов здесь есть все возможности, начиная от профессиональных преподавателей и заканчивая высокотехнологичным современным оборудованием. Например, большие и малые квадрокоптеры разных производителей
В «Аэроквантуме» школьники собирают свой первый квадрокоптер (на основе конструктора «Клевер 3») и получают первый опыт пилотирования. Перед тем как сесть за пульт настоящего дрона, ребята отрабатывают лётные навыки на специальном тренажёре – операторе беспилотного летательного аппарата. Юные пилоты учатся летать в свободном режиме на разных локациях, на больших скоростях в режиме гонки для подготовки к соревнованиям Drone Racing.
Школьники работают в командах над собственными проектами и решают инженерные задачи по проектированию, сборке, программированию и коммерческому применению беспилотников.
Если Вы хотите уверенно управлять мультикоптерами, понимать их возможности, а также создавать действующие модели летательных аппаратов, записывайтесь в «Аэроквантум» и осуществите свою мечту о высокотехнологичном полете!
VR-IT-квантум
В настоящее время процесс информатизации проявляется во всех сферах человеческой деятельности. Использование современных информационных технологий является необходимым условием успешного развития, как отдельных отраслей, так и государства в целом.
Направление мобильного технопарка «VR/IT – квантум» нацелено на подготовку творческой, технически грамотной, гармонично развитой личности, обладающей логическим мышлением, способной анализировать и решать задачи в команде, решать ситуационные кейсовые задания, основанные на групповых проектах.
Обучение в направлении «VR/IT – квантум» направлено на изучение основ программирования в визуальной событийно-ориентированной среде программирования Scratch и основ разработки мобильных приложений в MIT App Inventor, а также частично охватывает основы схемотехники, электроники и программирование «умных» устройств».
Основными направлениями в изучении технологий виртуальной и дополненной реальности, с которыми познакомятся ученики в рамках модуля, станут начальные знания о разработке приложений для различных устройств, основы компьютерного зрения, базовые понятия 3D моделирования.
Обучающиеся «VR/IT-квантума» научатся:
Аэро-гео-квантум
Сегодня геоинформационные технологии стали неотъемлемой частью нашей жизни, любой современный человек пользуется навигационными сервисами, приложениями для мониторинга общественного транспорта и многими другими сервисами, связанными с картами. Эти технологии используются в совершенно различных сферах, начиная от реагирования при чрезвычайных ситуациях и заканчивая маркетингом.
Направление «ГЕО/АЭРО — квантум» мобильного технопарка «Кванториум» позволяет сформировать у обучающихся устойчивую связь между информационным и технологическим направлениями на основе реальных пространственных данных, таких как аэрофотосъёмка, космическая съёмка, векторные карты и др. Это позволит обучающимся получить знания по использованию геоинформационных инструментов и пространственных данных для понимания и изучения основ устройства окружающего мира и природных явлений. Обучающиеся смогут реализовывать командные проекты в сфере исследования окружающего мира; начать использовать в повседневной жизни навигационные сервисы, космические снимки, электронные карты; собирать данные об объектах на местности; создавать 3D-объекты местности (как отдельные здания, так и целые города) и многое другое. Направление «ГЕО/АЭРО — квантум» нацелено на развитие обучающихся в проектной деятельности современными методиками ТРИЗ и SCRUM с помощью современных технологий и оборудования.
Обучающиеся «ГЕО/АЭРО — квантума» научатся:
Промробо-квантум
Дизайн является одной из основных сфер творческой деятельности человека, направленной на проектирование материальной среды. В современном мире дизайн охватывает практически все сферы жизни. В связи с этим всё больше возрастает потребность в высококвалифицированных трудовых ресурсах в области промышленного (индустриального) дизайна.
Робототехника — это технический фундамент принципа бережливого производства, для обороны страны робототехника –инструмент сохранения жизней, в здравоохранении – возможность предоставления качественной медицины в труднодоступных районах, в социальной сфере – средство предоставления равных возможностей.
В Тульском мобильном технопарке Кванториум направление Пром/Робоквантум поможет детям:
Обучающиеся «Промробоквантума» смогут применять на практике методики генерирования идей; методы дизайн-анализа и дизайн-исследования; работать с программами трёхмерной графики; программировать контроллер для управления компанентами робототехнической системы с помощью жестких одноуровневых алгоритмов; освоить передовые технологии в области электроники, мехатроники и программирования и сделать собственного робота.
Гео/Аэро-квантум
Педагоги
Расписание
Занятия проходят 1 раз в неделю
Содержание программы
Обучающиеся познакомятся с различными геоинформационными системами, узнают, в каких областях применяется геоинформатика, какие задачи может решать, а также смогут сами применять её в своей повседневной жизни. Обучающиеся базово усвоят принцип позиционирования с помощью ГНСС. Узнают, как можно организовать сбор спутниковых данных, как они представляются в текстовом виде и как их можно визуализировать. В рамках программы выберут проектное направление, научатся ставить задачи, исследовать проблематику, планировать ведение проекта и грамотно распределять роли внутри команды.
Обучающиеся смогут познакомиться с историей применения беспилотных летательных аппаратов. Узнают о современных беспилотниках, смогут решить различные задачи с их помощью. Узнают также и об основном устройстве современных беспилотных систем. Обучающиеся узнают, как создаётся полётное задание для беспилотников. Как производится запуск и дальнейшая съёмка с помощью БАС. А также получат такие результаты съёмки, как ортофотоплан и трёхмерные модели.
Обучающиеся углубятся в технологию обработки геоданных путём автоматизированного моделирования объектов местности. Самостоятельно смогут выполнить съёмку местности по полётному заданию.
Цели программы
Вовлечение обучающихся в проектную деятельность, разработка научно-исследовательских и инженерных проектов.
Результат программы
● правила безопасной работы с электронно-вычислительными машинами и средствами для сбора пространственных данных;
● основные виды пространственных данных;
● составные части современных геоинформационных сервисов;
● профессиональное программное обеспечение для обработки пространственных данных;
● основы и принципы аэросъёмки;
● основы и принципы работы глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС);
● представление и визуализация пространственных данных для непрофессиональных пользователей;
● устройство современных картографических сервисов;
● самостоятельно решать поставленную задачу, анализируя и подбирая материалы и средства для её решения;
● создавать и рассчитывать полётный план для беспилотного летательного аппарата;
● обрабатывать аэросъёмку и получать точные ортофотопланы и автоматизированные трёхмерные модели местности;
● защищать собственные проекты;
● выполнять пространственный анализ;
● создавать простейшие географические карты различного содержания;
● моделировать географические объекты и явления;
● приводить примеры практического использования географических знаний в различных областях деятельности.
Аэроквантум. Проектный. Разработка и проектирование беспилотников
Отличительной особенностью общеразвивающей образовательной программы является то, что она интегрирует в себе достижения современных и инновационных направлений в малой беспилотной авиации. Занимаясь по данной программе, учащиеся должны получить знания и умения, которые позволят им понять основы устройства беспилотного летательного аппарата, принципы работы всех его систем и их взаимодействия, программирования бортового оборудования.
Занятия могут быть аудиторными (в кабинете), а также внеаудиторными (в конференц-зале с проектором для защиты творческих проектов, в том числе для отработки пилотирования за пределами кванториума). Предполагаются использование занятий с элементами импровизации (моделирование какого-либо процесса или постановка неожиданных задач для усложнения поставленной задачи).
Реализация ДОП предусматривает и дистанционное обучение, используя такие платформы как: Discord, Zoom, Google Classroom
Педагоги
Шагжитаров Павел Романович
Содержание программы
Введение в квантум.
Устройство и функционирование БПЛА
Оборудование и радиоуправление.
Теория видео-фото, монтаж.
Особенности полета при осуществлении фото, видеосъемки.
Начало разработки проекта
Полеты на симуляторах.
Разбор аварийных ситуаций
Пайка. Электромонтаж компонентов.
Силовая электроника, АКБ. Техника безопасности. Теория.
Конструкция БПЛА на основе квадрокоптера
Двигатели, регуляторы скорости, пропеллеры.
Полетный контроллер. Настройка.
Видеопередатчики. VTX. Теория, видеосигналы и связь. Телеоборудование.
Радиосвязь. Теория. Приемники, пульт радиоуправления.
GPS. Теория. Монтаж и подключение.
АКБ. Практическое применение. Платы разводки питания. Li-po батареи.
Механическая сборка. Шасси, рамы. Электромонтаж компонентов.
Основы настройки полётного контроллера с помощью компьютера. ПО betaflight, QGC
Виды связи. Устройство антенн и каналов связи. Настройка пульта дистанционного управления.
Возможные неисправности и способы их устранения.
Сравнение пропеллеров. Расчет тяговых характеристик.
Цели программы
Разработка собственных проектов, развитие проекта. Конструирование беспилотных летательных аппаратов. Дальнейшее освоение радиоэлектроники и схемотехники, программирование микроконтроллеров, лётная эксплуатация БАС.
Результат программы
— развить у обучающихся алгоритмическое, критическое и логическое мышление;
— развить способности осознанно ставить перед собой конкретные задачи, разбивать их на отдельные этапы и добиваться их выполнения;
— воспитать качества характера: трудолюбие, уважение к труду дисциплинированность, ответственность, самоорганизацию,
— сформировать чувство коллективизма и взаимопомощи.
— научатся работать с зарядными устройствами, пайке проводов.
— научатся совершать полёт на симуляторе.
— научатся совершать учебный полет, устанавливать видеооборудования на БЛА, совершать полет «от первого лица», программировать контроллер.
— сборка и настройка
— самостоятельно собирать и программировать квадрокоптер.
— пилотировать с использованием FPV-оборудования.
Особые условия проведения
Для реализации данной программы дополнительного образования технопарк располагает специальными помещениями, расположенными по адресу г. Улан-Удэ, ул. Шмидта, 21.
Предоставлены: аудитория Аэро-квантума для проведения занятий семинаров и практикумов, для практической реализации проектов: Hi-tech цех, коворкинг, лекторий.
Материально-техническая база
Материально-техническая база соответствует действующим противопожарным правилам и нормам.
Материально-техническое обеспечение программы:
Основной набор (ARF набор самолета Skywalker 2018, 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, и кроконтроллеров (бортовой компьютер, радиомодем, видеокамера, электроника, ПО), набор для сборки самолета, фотокамера, учебная БАС самолетного типа, учебная БАС мультироторного типа, компьютерное оборудование, интерактивная доска, компьютер, наглядные пособия, зарядное устройство IMAX B6, Li-Po батареи, стенд для испытания АКБ, воздушные винты различных диметров, автопилоты Pixhawk, электронные регуляторы скорости, стенд для испытания ВМГ, паяльная станция Quick 202D, флюс, припой, провода различного диаметра, ARF набор самолета Skywalker 2018, аппаратура управления FrSky Taranis9, Turnigy Evolution, приемники от аппаратур, стенд для испытаний бортового вычислительного комплекса, авиасимулятор Phoenix, двигатели 2826, ESC 80А, видеопередатчик и видеоприемник Aomway, FPV- шлем и монитор, мультиспектральная камера Parrot Sequoia, тепловизор Flirduo, фотокамера высокого разрешения Sony и Canon, экшн камеры Gitup, 3D принтер, CAD- программы, фрезер, лазерный гравер, система вакуумной инфузии, смола эпоксидная Larit, воск разделительный, стеклоткань конструкционная 180гр.м, углеткань 200гр.м, осциллограф Hantec, мультиметр Uni-T, пласт – автомат, токарно- винторезный станок, генератор сигналов, логический анализатор.
Геоинформатика – наука, технология и производственная деятельность по научному обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию географических информационных систем, по разработке геоинформационных технологий, по приложению ГИС для практических и научных целей. В современном мире методы и технологии геоинформатики имеют колоссальное значение, т.к. они используются в научных и прикладных разработках в географии, экологии, геологии, природопользовании, экономике, транспортной логистике, политологии, археологии, истории, градостроительстве и т.д. С их помощью осуществляются мониторинг и анализ пространственных данных, территориальное проектирование, планирование и прогнозирования в различных отраслях науки и деятельности человека в разнообразных целях (научных, хозяйственных, военных и др.)
Геоинформационные технологии относятся к ключевым технологиям, с помощью которых решается самая главная цель – обеспечение устойчивого развития страны, ее социальной, экономической, экологической и военной безопасности в современном мире с его многочисленными и разнообразными проблемами. Вот почему во всем мире они активно используются и развиваются.
Педагоги
Содержание программы
Основные разделы программы учебного курса
Кейс 1. «Найди себя на земном шаре» (глобальное позиционирование)
В ходе данного кейса вводятся научные концепции, позволяющие понять основы работы глобальных навигационных спутниковых систем. Ученики изучат современные навигационно-картографические порталы, группировки спутниковых навигационных систем с использованием интерактивных приложений, узнают, какие существуют альтернативные способы вычисления собственного местоположения кроме ГЛОНАСС\GPS систем, поработают с логгерами и визуализируют полученные треки движения в ГИС-среде, используя различные атрибутивные параметры для их оптимального отображения. Формируют основные принципы геоаналитики
Кейс № 2 «Виртуальный тур»
Кейс направлен на формирование компетенций по фотографированию, работе с полученными фотографиями, собиранию 3d панорам и созданию виртуальных туров.
Ученики научатся разбираться в основах фотографирования, научатся правильно выставлять настройки фотоаппарата вручную. Узнают, как снимки сшиваются в сферическую панораму, как панорамы собираются в виртуальный тур
Кейс № 3 «3D модель мобильного технопарка Кванториум» (Основы съемки с БПЛА)
В ходе данного проекта формируются концепции, позволяющие освоить основы аэросъемки с БПЛА, кейс дает детям базовые знания и навыки по получению пространственных данных с помощью беспилотных летательных аппаратов. Происходит погружение в особенности работы с растровыми данными, формируются базовые навыки фотограмметрической обработки снимков, точностной оценке данных. Итогом кейса является трехмерная модель мобильного технопарка
Итоговый проект
В ходе подготовки к итоговой защите проекта обучающийся выбирает команду и проект, с которым выйдет на защиту. Это может стать совершенно новый проект, а может и проект, реализованный в ходе решения кейсов в течение года. В случае выбора второго варианта, команде необходимо будет его доработать за время, отведенное на подготовку к итоговой защите. Уровень доработки определяется наставником и методистом для каждой команды.
Цели программы
Результат программы
В результате освоения программы обучающийся должен приобрести следующие знания, умения и навыки:
знать:
уметь:
обладать навыками: