Дополнительная профессиональная программа профессиональной переподготовки
Познакомьтесь с устройством летающей робототехники, основами дизайна и программирования. Научитесь программировать беспилотники и моделировать полёты дронов в различных условиях. Изучите инструменты для решения прикладных задач с помощью беспилотников
Результатами подготовки слушателей по программе является получение компетенции, необходимой для выполнения нового вида профессиональной деятельности в области информационных технологий, а также приобретение новой квалификации «Специалист по эксплуатации беспилотных авиационных систем, включающих в себя одно или несколько беспилотных воздушных судов с максимальной взлетной массой 30 кг и менее».
К обучению приглашаются
К освоению программы допускаются лица, обучающиеся по специальностям и направлениям подготовки, отнесенным к ИТ-сфере:
- бакалавры не ранее 2 курса;
- специалисты не ранее 2 курса;
- магистры 1, 2 курса.
Формат обучения и содержание программы
Программа регламентирует требования к профессиональной переподготовке в области разработки дизайна и разработки программного обеспечения.
Учебный процесс организуется с применением электронного обучения, дистанционных образовательных технологий, инновационных технологий и методик обучения, способных обеспечить получение слушателями знаний, умений и навыков в области «06 Связь и информационно-коммуникационные технологии»
Видеолекции в асинхронном дистанционном формате, практическая часть — синхронно с сопровождением преподавателей программы.
К образовательному процессу привлекаются высококвалифицированные специалисты ИТ-сферы и/или дополнительного профессионального образования в части, касающейся профессиональных компетенций в области создания алгоритмов и программ, пригодных для практического применения, с обязательным участием представителей профильных организаций-работодателей.
Срок освоения программы составляет 250 академических часов.
Учебный план программы
Структурные элементы (разделы) программы | Общая трудоёмкость (академ.часов) |
Введение в летающую робототехнику |
23 |
Программирование роев |
55 |
3D-моделирование и симуляция полёта |
33 |
Запуск роя дронов на удалённом полигоне |
31 |
Практика |
72 |
Итоговая аттестация |
36 |
Итого: |
250 |
Модуль 1: Введение в летающую робототехнику
- Применение летающих робототехнических платформ
- Развитие отрасли автономных БПЛ в России
- Инерциальные навигационные системы. Ошибки инерциальных навигационных систем
- Спутниковые навигационные системы. Ошибки спутниковых навигационных систем
Модуль 2: Программирование роев
- Системы indoor навигации. Aruco маркеры, Optical flow
- Схемотехническое устройство платформы Клевер Гаскар. BLDC. Полетный контроллер. Радио. Питание. Микрокомпьютер. Светодиодная индикация
- Симулятор Gazebo. Настройка виртуальной машины. Настройка окружения симулятора
- Создание карты маркеров. Настройка launch файлов. Начала ROS. Простейшая автономная миссия
- Полетный контроллер и прошивка PX4. QGroundControl. Estimator, MAVROS
- Управляющий компьютер (Raspberry Pi, Manifold-DJI)
- Варианты подключения к управляющему компьютеру дрона, команды Linux
- Прошивка PX4. QGroundControl. Подсистемы PX4. LPE и EKF2. ROS-платформа Клевера. mavros
- Образ Клевера для Raspberry Pi.
Модуль 3: 3D-моделирование и симуляция полёта
- Базовые понятия мультиагентных систем. Основы 3D — моделирования
- Blender 3D: Знакомство с меню. Основные инструменты. Горячие клавиши. Создание простейших моделей
- Разработка модели полигона и внешнего окружения
- Наложение материалов (текстур) на объекты полигона. Загрузка и размещение трехмерных моделей дронов
- Размещение источников освещения. Размещение виртуальных камер, источников света
- Предварительные настройки. План создания анимации. Стартовые позиции. Скорость воспроизведения анимации
- Разработка анимации. Взлет. Построение квадрата. Работа с цветами светодиодной ленты
- Разработка анимации. Построение окружности. Вращения.
- Разработка анимации. Посадка
- Работа с ключевыми кадрами и длительностью анимации.
- Отображение траекторий движения дронов
- Рендер анимации
- Установка аддона. Экспорт анимации
Модуль 4: Запуск роя дронов на полигоне
- Подготовка оборудования и установка ПО для серверной и клиентской части
- Выгрузка настроек. Базовые правила безопасности в полетной зоне
- Выполнение итогового задания
Формируемые компетенции
ПК-2. Способность разрабатывать компоненты аппаратно-программных комплексов и баз данных, используя современные инструментальные средства и технологии программирования
Знать:
- аппаратные и программные архитектуры компьютерных систем, в том числе в области микроконтроллеров и микропроцессоров;
- язык программирования, используемый при разработке ПО для встраиваемых систем;
- принципы работы с базами данных;
Уметь:
- уметь разрабатывать специализированное ПО;
- работать с инструментами разработки, такими как Integrated Development Environment (IDE), Version Control System (VCS), Debugging Tools и др.
Иметь навыки:
- программирования микроконтроллеров и микропроцессоров, управляющих работой БПЛА.
ПК-3. Способность обосновывать принимаемые проектные решения, осуществлять постановку и выполнять эксперименты по проверке их корректности и эффективности
Знать:
- методы и технологии разработки и производства БПЛА и его компонентов;
- основы проектирования БПЛА и его компонентов, таких как системы управления, автопилоты, сенсоры и камеры и др.;
- методы математического моделирования и их применение в проектировании БПЛА;
Уметь:
- проводить эксперименты на различных типах БПЛА, оценивать результаты и корректировать проектные решения;
Иметь навыки:
- анализа результатов экспериментов и оценки их эффективности и корректности;
ПК-5. Способность сопрягать аппаратные и программные средства в составе информационных и автоматизированных систем
Знать:
- основные экономические, экологические, социальные, интеллектуально-правовые и другие основы на всех этапах жизненного цикла систем БПЛА;
- тенденции развития отрасли, включающие новые технологии и методы; применимость и эффективность решений в конкретной задаче; уровень затрат, временных ресурсов и используемых материалов на отдельные виды задач.
Уметь:
- расставлять приоритеты задач;
- планировать время на выполнение работ;
- выстраивать стратегию выполнения поставленных задач;
Иметь навыки:
- поиска, обоснования и выбора технических и программных средств решения задач в области беспилотной летающей робототехники.
ПК-7. Способность проверять техническое состояние вычислительного оборудования и осуществлять необходимые профилактические процедуры
Знать:
- алгоритмы и структуры данных;
- математический аппарат, применяемый при решении задач в области БПЛА
Уметь:
- производить настройку дрона с помощью программного обеспечения, в соответствии с заданной миссией;
- разрабатывать код, позволяющий дрону безопасно взлетать, перемещаться и приземляться в соответствии с заданной задачей в автономном режиме;
Иметь навыки:
- работы с консольным программным обеспечением и средствами автоматизации обработки данных;
- написания кода на языке программирования: Python;
ПК-252. Осуществляет эксплуатацию автоматизированных систем планирования и оперативного управления по эксплуатации пилотируемых и беспилотных воздушных судов
Знать:
- основные принципы эксплуатации беспилотного воздушного транспорта
- техническое обеспечение беспилотных летательных аппаратов
Уметь:
- моделировать и рассчитывать полёт одиночных аппаратов и групп летательных аппаратов
Иметь навыки:
- запуска и управления беспилотными летательными аппаратами
ПК-48. Использует 3D-моделирование
Знать:
- основные понятия 3D-моделирования, анимации и визуализации динамических трехмерных сцен.
- основные принципы построения компьютерной анимации
Уметь:
- строить модели движения одиночных объектов, а также групп объектов
Иметь навыки:
- трехмерного моделирования и визуализации полета роя дронов и их представления в виде компьютерной 3D-анимации;
ПК-13. Использует техники тест-дизайна при проектировании тест-кейсов
Знать:
- теорию и принципы тестирования.
Уметь:
- выявлять дефекты в ПО и устранять их по результатам тестирования
Иметь навыки:
- ручного тестирования и отладки ПО
- работы в симуляторах и эмуляторах робототехнических систем
- методического тестирования робототехнических систем в реальном мире
- разработки автоматических модульных и интеграционных тестов ПО
- использования средств непрерывной интеграции
Руководитель программы
Коржов Евгений ГеннадьевичКандидат технических наук, доцент Заведующий кафедрой автоматизированного проектирования и дизайна |