CC BY
38ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Естественно-математические науки
УДК: 372.862
Р. Р. Исаев, к. ф.-м. н., ст. преподаватель А. А. Исмагилов, студент ФГБОУВПО «БГПУ им. М. Акмуллы» (Уфа, Россия)
МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОБУЧЕНИЯ ПИЛОТИРОВАНИЮ БПЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИМУЛЯТОРОВ
Аннотация: в данной статье представлены методические аспекты обучения пилотированию беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) с применением компьютерных симуляторов. В качестве объектов исследования используются авиасимуляторы; для выявления интереса учащихся к данной теме было проведено анкетирование с помощью Ооо§1е-форм; составлен алгоритм последовательности обучения; собраны данные для разработки собственного авиасимулятора.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат (БПЛА), дрон, авиасимулятор.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) характеризуют как техническое решение, по большей части охватывающее область работы с объектами, их погрузкой и транспортировкой посредством пилотирования дистанционно оператором или полностью автоматически [1].
БПЛА дают возможность решать обширные задачи в условиях, в которых использование пилотируемой авиации нецелесообразно, затратно или опасно. Непилотируемые летательные аппараты [2] в сравнении с пилотируемыми различаются сравнительно невысокой ценой, несложностью и доступностью технологий.
С ростом популярности БПЛА также растет и потребность в кадровой подготовке специалистов, управляющих данными системами. Специалист, который управляет современными летательными аппаратами, дистанционно именуется оператором БПЛА и, как взаимосвязь, большое значение при его обучении должно уделяться авиасимуляторам - средству, позволяющему максимально приблизить оператора к реальным условиям [3]. Связано это с двумя факторами: во-первых уровень технологий делает тренировочный полёт на симуляторе практически неотличимым от реального полёта; во-вторых, тренировки на симуляторах безопасны и позволяют имитировать гораздо более сложные сценарии [4].
Рассмотрим важные методические аспекты, затрагивающие обучение пилотированию БПЛА. Первым из них в обучении пилотированию является выбор инструмента -авиасимулятора. На данный момент существует ряд программных средств, которые можно использовать в образовательном процессе. Но чтобы выбрать оптимальное ПО необходимо провести сравнительный анализ авиасимуляторов. Вторым аспектом можно назвать вовлеченность учащихся. Чтобы оценить уровень их интереса к данной области, было проведено анкетирование. И завершающим аспектом мы выбрали последовательность обучения.
Были выделены следующие задачи:
• сравнить имеющиеся на рынке авиасимуляторы, выявить положительные и отрицательные стороны;
• провести анкетирование среди учащихся средних общеобразовательных учреждений для выявления заинтересованности в области БПЛА и проанализировать полученные результаты;
• разработать алгоритм обучения пилотированию
БПЛА.
Рассмотрим авиасимуляторы и сравним некоторые их показатели .
DroneSim Pro Drone Flight Simulator:
• Доступность на различных платформах;
• Ориентированность на профессиональное обучение;
• Отличительная графика;
• Ограниченность управления;
• Небольшой выбор летательных аппаратов.
RealFlight Drone Flight Simulator
• Широкий спектр летательных аппаратов;
• Мультиплеерная платформа для более эффективного обучения;
• Возможность использования очков дополнительной реальности;
• Для работы с симулятором не нужна клавиатура -всё управление осуществляется с помощью идущего в комплекте пульта.
Aerofly RC7 Quad Simulator
• Большой выбор летательных аппаратов;
• Возможность обновления до последней версии RC8;
• Множество настроек;
• Совместимость с различными платформами.
Liftoff by Immersion RC
• Удобный интерфейс;
• Простые настройки;
• Возможность использования FPV-очков.
• Узкая направленность: данный авиасимулятор предназначен для тренировки полетов FPV-гонок.
FPV Freerider App
• Простой в управлении;
• Восприимчив к USB-контроллерам;
• Подходит для начинающих пилотов дронов.
• Слабая физика;
• Ограниченные возможности.
Как можно заметить, большинство производителей ориентируются на высокотехнологичные показатели своих продуктов, некоторые из них подходят для профессионального обучения, а другие ориентированы только на конкретное направление.
Для применения полученных данных о возможностях и недостатках авиасимуляторов необходимо выявить интерес учащихся к области БПЛА. В этом нам помогло анкетирование,
# Это перспективное направление, но я не вникаю в его суть
# Не вижу в нем особой значимости
# Это развивающееся направление, которое облегчит многие аспекты жизни
Рисунок 1. Значимость БПЛА для учащихся.
32 ответа
ниже приведены его результаты.
Рисунок 2. Оценка влияния дронов на жизнь человека.
Слышал только о таких управляемых дронах, с которых можно снимать и делать фотографии
В РФ это только начало развиваться, в этом плане наша страна отстаёт.
Они нужны в первую очередь для социализации, созданию интереса к отрасли и духа соревнования.
Это тот самый случай, когда во всех смыслах участие важнее победы. Здесь робототехника ближе к
художественной школе с её выставками, где главное - на других посмотреть, да себя показать.
Думаю оно хоть и медленными темпами,но развиваться
Дроны также используют для снятия какого нибудь видео, например горы . Это очень красиво. Дроны
Рисунок 3. Мнение учащихся о перспективах развития БПЛА в РФ.
Результаты анкетирования показывают высокую заинтересованность учащихся в области БПЛА, также они заключают перспективность развития сферы летательных аппаратов в целом, но, в данный момент, несколько скептично относятся к развитию этой области в РФ.
Отсюда можно сделать вывод о том, что это направление востребовано и учащиеся заинтересованы в его развитии, однако меры, которые принимаются для внедрения данной технологии в образование, выражены слабо.
Чтобы повысить интерес к рассматриваемой теме и помочь учащимся в овладении знаниями, умениями и навыками в области пилотирования БПЛА был разработан алгоритм, при котором все обучение происходит поэтапно:
1. Учащиеся знакомятся с самим БПЛА, изучают историю и пробуют провести пробные полеты.
2. В ситуации, приближенной к реальной, учащиеся пробуют свои силы на авиасимуляторах, приходят к мнению, что так обучение проходит в более спокойной и уверенной обстановке.
3. После пройденного курса на авиасимуляторах, учащиеся делают повторные полеты на дронах и сравнивают свои результаты с первым полетом.
Подводя итоги, хочется сказать, что хороший симулятор БПЛА может помочь в обучении учащихся, технической грамотности и в ранней профориентации. При правильной подаче материала и его использовании, такие симуляторы будут являться отличным средством отработки компетенций. Они будут особенно полезны для начинающих операторов дронов, однако помогут и более опытным пилотам.
ЛИТЕРАТУРА
1. Казамбаев М.К. Некоторые вопросы использования беспилотных летательных аппаратов / М. К. Казамбаев, Б. Ж. Куатов // Надежность и качество сложных систем. - 2017. - № 4 (20). - С. 97-100.
2. Полтавский А.В. Формирование обликовых характеристик беспилотных систем и комплексов / А. В. Полтавский, А. С. Жумабаева, К. А. Айжариков // Надежность и качество сложных систем. - 2015. - № 4 (12). - С. 24-30.
3. Трубников Г.В. Применение беспилотных летательных аппаратов в гражданских целях // UAV.RU (http://www.uav.ru/articles/civil_uav_th.pdf). [Электронный ресурс]. Просмотрено: 21.01.2019.
4. Исаев Р.Р. Методика обучения пилотированию квадрокоптерами в дополнительном образовании / Р.Р. Исаев, А.И. Фазылов, К.И. Нурышева, Р.В. Киряев // Вестник Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы. - 2016. № 4-2 (40). С. 53-59.
