Перспективы в беспилотном полёте
Курсы МАИ, посвящённые беспилотным летательным аппаратам, позволяют школьникам и студентам не только научиться управлять дронами и собирать собственные системы, но и помогают найти своё призвание, а в перспективе – принять участие в создании сложных комплексных систем для самых разных отраслей экономики.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА, беспилотники, или дроны) стремительно набирают популярность во всём мире, а области их применения постоянно расширяются. Сегодня дроны используют в метеорологии, агрономии, сельском хозяйстве, в спасательных операциях, на топливно-энергетических комплексах, при транспортировке грузов, аэросъёмке и так далее.
Школа дронов
В 2018 году в МАИ появился Центр беспилотных летательных аппаратов. В его рамках работает Школа дронов МАИ (MAI Drone School), где беспилотным технологиям обучают студентов и школьников. Ребята учатся не только управлять дронами, но и моделировать и программировать. Многие школьники начинают изучать БПЛА из любопытства, но находят в этом свое призвание. «Наша школа готовит и профессионалов, и просто любителей, даже детей, которые приходят из любопытства. У них нет возможности заниматься этим дома, а на уроках мы предоставляем всё оборудование: очки, аппаратуру, дрон, аккумуляторы. Летаем в закрытых помещениях на маленьких дронах. Те, кому хочется прогресса в пилотировании, могут летать и на больших: у МАИ есть собственный аэродром под Москвой для тренировки полётов», – говорит руководитель Школы дронов Кирилл Щукин.
Создать собственный беспилотник и научиться им управлять школьников учат в детском технопарке МАИ «Траектория взлета». Как рассказал сотрудник Школы дронов, студент 3-го курса института No7 «Робототехнические и интеллектуальные системы» Михаил Колодочка, который работает со школьниками, будущих специалистов в области БПЛА обучают действительно важным и полезным навыкам.
Задача заинтересовать
Работа со школьниками, по словам Михаила, делится по трём возрастным группам. 6–7-й класс. Эта аудитория самая сложная: дети ещё не до конца осознают, что они пришли сюда учиться, а в силу возраста им сложно долго удерживать внимание. Поэтому преподаватель старается максимально просто объяснить, как устроены и работают беспилотники.Главная задача – заинтересовать, а не оттолкнуть, напугав сложностью темы.
8–9-й класс. Здесь технологии БПЛА изучают уже на более глубоком уровне. Преподаватель не только даёт знания, но и ждёт отдачи от ребят. Школьники изучают компоненты, ищут взаимосвязь между ними, проверяют, что произойдет, если неправильно спаять детали. Сами полёты тоже переходят на более сложный уровень. Ребята делают свои наработки на базе маёвских аппаратов, под надзором преподавателей. Это помогает формировать у школьников понимание того, чем они хотят заниматься в будущем.
10–11-й класс. Pro-курсы для самой заинтересованной и мотивированной аудитории. Индивидуальная работа присутствует и в предыдущих группах, но здесь она занимает практически всё время. Проектная работа строится на основе кейсов по нескольким направлениям: программирование, проектирование, расчёты. Кстати, именно на этом уровне Михаил работает с учащимися Предуниверсария МАИ – ребята ведут свои собственные проекты по теме беспилотников. Самый сложный момент в освоении материала – непонимание математического аппарата. Вся наука по БПЛА – инженерная, поэтому для pro-курсов желательно наличие базовых знаний по физике и математике. Но и их отсутствие не проблема: педагог обеспечит дополнительными материалами для самостоятельного изучения – была бы мотивация.
Обучаясь в МАИ под присмотром Михаила и его коллег, мотивированные и нацеленные на успех ребята достигают впечатляющих результатов: участвуют в WorldSkills, мастерски управляют гоночными дронами и показывают первые результаты в своей возрастной категории в соревнованиях, проходящих в Москве. Многие находят в БПЛА своё призвание и собираются по окончании школы поступать в МАИ на соответствующие направления.
Михаил Колодочка тоже планирует связать свою профессиональную деятельность с БПЛА. Поэтому работа со школьниками для него не только творческий процесс, но и возможность постоянно развиваться, углубляя и расширяя собственные знания. «Преподавание помогает мне самому быстрее освоить и лучше понять материал. Чем больше ты рассказываешь и чем лучше стараешься преподнести новую информацию, тем лучше ты её запоминаешь сам, – говорит Михаил. – Каждый раз я ищу какие-то новые методики, читаю различные статьи. Казалось бы, на одни и те же темы, но постоянно открываю для себя что-то новое».
Михаил пришёл учиться в МАИ, уже имея небольшой опыт в сфере БПЛА в качестве преподавателя в детских лагерях и инженера-сборщика. Помимо этого он серьёзно увлекался дрон-рейсингом – гоночными соревнованиями дронов на специально оборудованных треках. В свой первый учебный день в институте Михаил познакомился с руководителем Школы дронов Кириллом Щукиным, который стал его наставником и пригласил заниматься БПЛА. В том числе Михаил стал обучать этому мастерству школьников. А еще Михаил является победителем межвузовского чемпионата WorldSkills в компетенции «Эксплуатация беспилотных авиационных систем».
Больше БПЛА хороших и разных
Сотрудники Центра беспилотных летательных аппаратов МАИ решают задачи, связанные с разработкой, применением и формированием требований к беспилотникам и их комплексам для широкого круга заказчиков. Всего за два года существования Центра здесь разработали множество комплексных решений, заслуживших высокую оценку у представителей разных отраслей. Так, здесь создан БПЛА вертолётной схемы, способный обнаруживать утечки газа из магистралей. Есть проекты, связанные с транспортировкой грузов с использованием БПЛА в удалённые и труднодоступные населённые пункты и системой точечного порошкового пожаротушения с использованием дронов. В 2019 году Школа дронов успешно испытала уникальную беспилотную систему для поиска пропавших в лесу людей. Маёвская разработка способна летать под кронами деревьев.
Благодаря сотрудничеству с другими подразделениями университета работы по созданию комплексов с БПЛА ведутся по всему циклу, начиная от моделирования применения и заканчивая производством отдельных бортовых систем и самого аппарата.
К работе над перспективными проектами активно привлекают талантливых и способных студентов. Так, например, студент 5-го курса института №3 «Системы управления, информатика и электроэнергетика» МАИ Артемий Мазаев занимается разработкой собственной системы автономной навигации беспилотников, основанной на работе сверхточной нейронной сети (точность составляет 89%), при одновременном позиционировании аппарата в пространстве и построении карты. Для создания прорывных решений Центр использует аппараты различных аэродинамических схем, таких как коптер, самолёт, вертолёт и гибридная схема. Наибольший интерес у рынка вызывают вертолётные форматы, которые обладают рядом преимуществ, связанных с весовой отдачей и возможностью осуществлять взлёт и посадку на неподготовленных территориях. Стартовая масса таких аппаратов колеблется в пределах 30–120 кг, при этом они способны нести полезную нагрузку весом от 10 до 50 кг.
В 2020 году для отработки перспективных маёвских решений на базе аэродрома МАИ Алферьево планируется создать пилотную базу, на которой будет происходить тестирование БПЛА и их полезных нагрузок.
