Полноценный класс БАС — это не набор квадрокоптеров, а учебная инфраструктура, в которой разделены компьютерная подготовка, работа с беспилотниками, техническое обслуживание и безопасные полёты. Состав кабинета зависит от образовательной программы: для базового курса может быть достаточно рабочих мест, симуляторов и защищённой малой полётной зоны, а инженерному классу или колледжу дополнительно потребуются ремонтный участок, 3D-печать, измерительное оборудование и более сложные беспилотные комплексы.
При проектировании такого пространства важно начинать не с перечня моделей БПЛА, а с задач: чему будут учиться школьники или студенты, сколько человек занимается одновременно, где будут проходить полёты, требуется ли сборка и ремонт аппаратов, какие программные среды используются и как организуются хранение и зарядка аккумуляторов.
Из каких зон состоит учебный класс БАС
Практический курс по беспилотным авиационным системам обычно включает несколько разных процессов. Пилотирование в симуляторе, пайка электронных компонентов и реальный запуск квадрокоптера предъявляют разные требования к помещению, поэтому рационально разделять кабинет на функциональные зоны.
- Учебная и симуляционная зона — компьютеры или ноутбуки, пульты управления, программное обеспечение для тренировки пилотирования, программирования и работы с данными.
- Инженерная и ремонтная зона — рабочие поверхности, инструмент, измерительные приборы, оборудование для обслуживания и при необходимости пайки электронных компонентов.
- Полётная зона — защищённое пространство для тестовых и учебных полётов.
- Зона хранения и зарядки — место для аккумуляторов, зарядных устройств, запасных деталей и самого парка беспилотников.
На сайте It-concept16 эти элементы вынесены в отдельное направление Национальный проект «БАС»: в каталоге представлены рабочие места учащегося и преподавателя, малая и основная полётные зоны, а также ремонтная станция и зона 3D-печати.
Рабочие места и симуляторы: зачем тренироваться до реального полёта
Симулятор позволяет освоить основные принципы управления беспилотником без риска повреждения реального аппарата. Учащийся привыкает к расположению органов управления, отрабатывает ориентацию в пространстве, взлёт, посадку и прохождение траектории, а затем переносит сформированные навыки на реальный БПЛА.
Поэтому в классе БАС важно предусмотреть не только вычислительную технику, но и совместимые устройства управления. В каталоге рабочего места учащегося представлены, например, учебные квадрокоптеры, конструкторы спортивных аппаратов, дополнительные аккумуляторы, FPV-оборудование и программные симуляторы. Для преподавателя предусмотрены отдельные элементы рабочего места, включая компьютерную технику, пульт управления и программное обеспечение.
Требования к компьютерам определяются конкретным ПО. Для простого тренажёра не всегда нужна мощная дискретная видеокарта, тогда как моделирование, обработка фото- и видеоматериалов, фотограмметрия или работа с 3D-моделями могут заметно повысить требования к процессору, памяти и графической подсистеме.
Для общей демонстрации интерфейса симулятора, телеметрии, карт и результатов полётов удобно использовать интерактивную панель. Она позволяет преподавателю разбирать действия оператора вместе со всей группой, не ограничиваясь экраном рабочего компьютера.
Как организовать полётную зону в помещении
Для первых практических полётов и тестирования небольших квадрокоптеров применяется защищённая зона с сетчатым ограждением. Она отделяет летательный аппарат от остальных рабочих мест и снижает риск контакта вращающихся пропеллеров с людьми, мебелью и техникой.
В каталоге It-concept16 представлена малая полётная зона для тестовых полётов в защищённом пространстве. Один из комплексов выполнен как модульный сетчатый куб, который может трансформироваться под условия помещения. Конкретные размеры, конструкцию сетки и состав комплекта необходимо проверять по карточке выбранного решения.
Размер полётной зоны нельзя выбирать изолированно от парка БПЛА. Для компактного учебного квадрокоптера и более крупного спортивного аппарата нужны разные дистанции и запас пространства. Также следует учитывать высоту потолка, расположение светильников, вентиляционных элементов, мебели и проходов.
Если планируются упражнения с трассой, дополнительно могут использоваться ворота, пилоны, посадочные площадки и другие элементы, соответствующие задачам учебной программы. Они должны размещаться так, чтобы при ошибке пилотирования аппарат не попадал в рабочую зону учащихся.
Что должно быть в ремонтной и инженерной зоне
Если программа включает сборку и обслуживание БПЛА, одной отвёртки и набора запасных пропеллеров недостаточно. Учащиеся могут работать с крепежом, электропроводкой, двигателями, контроллерами, датчиками и другими узлами, поэтому для этих операций нужна отдельная рабочая поверхность.
Типовой инженерный пост может включать:
- термостойкий рабочий коврик;
- набор точного ручного инструмента;
- мультиметр и другой измерительный инструмент по программе обучения;
- лабораторный источник питания, если он требуется для диагностики и настройки электроники;
- оборудование и расходные материалы для пайки — только если такие работы предусмотрены образовательной программой;
- систему локального удаления дыма и аэрозолей при пайке;
- контейнеры и шкафы для хранения мелких деталей и расходных материалов.
Если используются паяльные станции, требования к вентиляции, электробезопасности и организации рабочего места необходимо определять по применяемому оборудованию, проекту помещения и действующим требованиям. Нельзя автоматически переносить параметры одной мастерской на все кабинеты БАС.
Зачем классу БАС 3D-принтер
3D-печать логично дополняет инженерный модуль. На занятиях учащиеся могут проектировать и изготавливать защитные элементы, крепления, корпуса, держатели и другие детали учебных конструкций. При этом конкретный материал выбирают с учётом назначения детали и возможностей используемого принтера.
Для таких задач можно использовать 3D-оборудование из отдельного раздела каталога It-concept16. Если требуется более подробный разбор самого направления, его дополняет статья про аддитивные технологии в школе.
При проектировании инженерной зоны важно заранее определить, будет ли 3D-принтер использоваться постоянно, какие материалы планируется печатать и где будет размещаться оборудование. Условия эксплуатации и требования к вентиляции зависят от технологии печати, конструкции принтера и расходных материалов.
Как организовать хранение и зарядку аккумуляторов
Аккумуляторы БПЛА требуют отдельного организационного регламента. Повреждённую или вздутую батарею нельзя рассматривать как обычный расходный материал, а режимы зарядки должны соответствовать требованиям производителя конкретного аккумулятора и зарядного устройства.
В классе стоит заранее определить:
- где хранятся исправные аккумуляторы;
- где выполняется их зарядка;
- кто контролирует техническое состояние батарей;
- как маркируются аккумуляторы и учитываются циклы эксплуатации, если такой учёт предусмотрен учреждением;
- как действовать при обнаружении механического повреждения, перегрева или вздутия;
- где находятся инструкции производителя и локальные правила безопасной эксплуатации.
Тип зарядного оборудования зависит от аккумуляторов конкретных беспилотников. Для моделей с многобаночными батареями может потребоваться балансировочная зарядка, но параметры тока, напряжения и режима хранения следует брать из документации производителя, а не задавать универсально для всего учебного парка.
Какие беспилотники нужны для разных этапов обучения
Учебный парк рационально формировать по принципу постепенного усложнения. Один тип квадрокоптера редко закрывает одновременно базовое пилотирование, программирование, инженерную сборку и прикладные задачи.
| Тип оборудования | Для чего используется | Что важно при выборе |
|---|---|---|
| Компактные учебные квадрокоптеры | Первичное пилотирование и отработка базовых манёвров | Защита пропеллеров, ремонтопригодность, наличие расходных частей |
| Программируемые квадрокоптеры | Алгоритмы, автономные сценарии, работа с датчиками и позиционированием | Среда программирования, датчики, методические материалы |
| Конструкторы БПЛА | Сборка, настройка и изучение архитектуры аппарата | Состав набора, инструменты, запасные компоненты, документация |
| БАС самолётного типа | Продвинутые инженерные и прикладные задачи | Условия эксплуатации, полезная нагрузка, ПО и требования к площадке |
В разделе квадрокоптеров и БПЛА It-concept16 представлены образовательные квадрокоптеры, БАС самолётного типа, комплектующие и отдельная линейка БПЛА Геоскан. Каталог Геоскан включает как образовательные решения семейства «Пионер», так и более сложные комплексы для картографирования, мониторинга и работы с пространственными данными.
При выборе учебных аппаратов полезно также посмотреть отдельный материал про учебные квадрокоптеры для школы. Он позволяет не перегружать проект класса подробным сравнением отдельных моделей.
Школа, инженерный класс или колледж: как меняется комплектация
Комплектация класса БАС зависит не столько от названия учреждения, сколько от глубины программы.
Для базового школьного курса обычно важны рабочие места, симуляционная подготовка, несколько учебных квадрокоптеров, запасные аккумуляторы и защищённая зона для практических полётов.
Для инженерного класса возрастает роль программирования, сборки и обслуживания аппаратов. Здесь может понадобиться полноценная ремонтная зона, 3D-печать, конструкторы БПЛА, измерительное оборудование и более развитая полётная инфраструктура.
Для колледжа или другой программы профессиональной подготовки могут использоваться более сложные БАС, программное обеспечение для планирования миссий и обработки результатов съёмки, фотограмметрические инструменты и специализированные полезные нагрузки. Необходимость каждого элемента определяется программой подготовки и доступными условиями эксплуатации.
Что проверить в помещении до закупки
Габариты кабинета сами по себе не позволяют определить его готовность к размещению класса БАС. Перед подготовкой спецификации стоит обследовать помещение и проверить несколько групп параметров.
- Планировка. Можно ли физически разделить компьютерные, инженерные и полётные процессы и сохранить удобные проходы?
- Высота и свободный объём. Не мешают ли полётам светильники, проекторы, вентиляционные короба и другие подвесные элементы?
- Электропитание. Хватает ли существующих линий для компьютеров, зарядных устройств, инструментов и 3D-оборудования?
- Вентиляция. Соответствуют ли условия выбранным видам технических работ, особенно если предусмотрена пайка или 3D-печать?
- Освещение. Комфортно ли работать за компьютерами, с мелкими электронными компонентами и оптическими датчиками?
- Хранение. Есть ли отдельное место для беспилотников, аккумуляторов, инструментов и запасных частей?
Точные значения по электроснабжению, вентиляции, освещению и другим инженерным параметрам должны определяться после обследования помещения и сопоставления с фактической нагрузкой оборудования. Использовать единый нормативный набор цифр для любого класса БАС некорректно.
Что включить в ТЗ на оснащение класса БАС
Хорошее техническое задание описывает не одну понравившуюся модель, а требуемую функциональность учебного пространства.
- количество рабочих мест учащихся и преподавателя;
- сценарии симуляционной подготовки;
- типы учебных беспилотников и задачи, которые на них должны выполняться;
- требования к защищённой полётной зоне;
- необходимость инженерной и ремонтной зоны;
- состав инструмента и измерительного оборудования;
- необходимость 3D-печати;
- количество основных и запасных аккумуляторов;
- требования к зарядке и хранению;
- запасные пропеллеры, элементы рам и другие расходные комплектующие;
- программное обеспечение и условия его лицензирования;
- монтаж, настройку и ввод оборудования в эксплуатацию;
- документацию, гарантийные обязательства и обучение персонала, если оно требуется.
При подготовке закупочной документации характеристики необходимо проверять по актуальным карточкам оборудования и документации производителей. Правовые требования к формулировкам закупки следует согласовывать со специалистом контрактной службы или юристом организации.
Как подойти к оснащению класса БАС на практике
Сначала определяется образовательная программа, затем функциональные зоны и только после этого конкретное оборудование. Такой подход позволяет избежать ситуации, когда дорогостоящие БПЛА уже приобретены, но в кабинете нет места для безопасного полёта, ремонта, зарядки или нормальной симуляционной подготовки.
Для большинства проектов отправной точкой становятся четыре блока: рабочие места и симуляторы, парк учебных БПЛА, защищённая полётная зона и инженерная инфраструктура. Затем конфигурация расширяется в зависимости от возраста учащихся, задач программирования, необходимости сборки аппаратов, 3D-печати и профессиональной подготовки.
It-concept16 помогает подобрать совместимый парк БПЛА, рабочие места, полётные и инженерные зоны и сформировать комплексное решение для школы или колледжа с учётом образовательных задач, помещения и требований закупки.
