Беспилотные авиационные системы

  • информатика
  • физика
  • Дает 100 баллов на ЕГЭ

Профиль «Беспилотные авиационные системы» — техническая и инновационная деятельность в области проектирования систем управления беспилотными летательными аппаратами (БПЛА). Особое внимание уделяется организации процесса разработки автопилота, при котором возможна практическая проверка разработанных программ.

Этот профиль включён в перечень Российского совета олимпиад школьников и приносит бонусы при поступлении в вузы (какие конкретно — зависит от правил приёма вуза).

Рекомендуемая численность команды — 4 человека.

  1. Капитан, организующий работу команды
  2. Электронщик/программист: сборка электронных устройств и разработка модулей ПО
  3. Программист: разработка обобщённого ПО
  4. Математик: расчёт траекторий, алгоритмов и работа с симулятором полёта

Разработчик: Московский Авиационный Институт (национальный исследовательский университет)

Материалы профиля разработаны при поддержке:

Сухой
2014-07-20-15-13-42

Отборочные этапы

На втором отборочном этапе каждая команда получит задания, которые станут элементами или будут близки по смысловому содержанию к финальной задаче.

В ходе второго этапа участники:

  1. познакомятся с понятием моделирования;
  2. узнают основные измерительные и управляющие параметры самолёта и как рассчитывать траекторию полёта самолёта;
  3. получат навыки работы в современных средах моделирования и проектирования систем управления;
  4. узнают что такое система управления самолётом, из чего она состоит и как её спроектировать;
  5. получат знания по составу и функционированию бортовой электроники самолёта, включая датчики, системы ориентации и навигации;
  6. познакомятся с основными этапами разработки системы технического зрения.

Заключительный этап

%d0%bf%d0%bb%d0%b0%d0%bd%d0%b5%d1%80

В этом году участникам профиля предстоит решать задачу поиска объекта на местности в автоматическом режиме с использованием БПЛА самолётного типа и технического зрения (работа с элементами и системами БПЛА, моделирование полёта, разработка системы автоматического управления, техническое зрение, проведение испытаний).

Для этого будет необходимо:

1. Разобраться в принципах полета БПЛА самолётного типа, научиться работать с элементами БПЛА (датчики, исполнительные механизмы).
2. Решить задачу определения текущего местоположения БПЛА и уметь регистрировать его показания.
3. Разобраться, что такое регуляторы, и в принципах построения системы автоматического управления. Используя симулятор провести настройку регуляторов по соответствующим критериям.
4. Научиться работать с техническим зрением по детектированию заданного объекта и определению его местоположения.
5. Проверить работоспособность созданного программного обеспечения (системы автоматического управления (САУ) БПЛА самолётного типа) каждой командой путём лётных испытаний.

При неблагоприятных погодных условиях придется заменить лётные испытания проверкой работоспособности созданного программного обеспечения САУ БПЛА испытаниями с использованием симулятора.
Каждая подзадача в финале будет иметь свой уровень сложности и соответствующий балл.
Победителем станет та команда, которая наберет максимальное количество баллов.

Материалы для участников

Предметные (8–9 классы):

Физика: законы движения твёрдого тела, электричество, оптика.

Информатика: создание алгоритмов, программирование на языке Си++.

Предметные (10–11 классы):

Физика: ориентация подвижных объектов (измерение местоположения, скорости, высоты, углов).

Информатика: создание алгоритмов, программирование на языке Phyton.

 

Требования к практическим навыкам и компетенциям (8–11 классы):

  • Знать несколько языков программирования (Си++, Phyton, среда Arduino).
  • Приветствуется опыт работы с различными датчиками (давления, угла, скорости и т. п.) и исполнительными механизмами (электродвигатели, рулевые машинки, шаговые двигатели и т. п.).
  • Знать принцип полёта ЛА самолётного типа.
  • Базовые знания о микроконтроллерах и микропроцессорах (сигналы, интерфейсы, операционные системы).
  • Понимание принципов создания систем технического зрения.
  • Знание основ работы автоматизированных систем управления и основ работы ПИД регуляторов.

Soft skills

  • Умение работать в команде. Коммуникабельность
  • Умение слушать.
  • Организаторские способности (необходимо, чтобы в команде был человек, способный объединить усилия всех членов команды для достижения лучшего результата).
  • Умение распределять время.

 

Hard skills

  • Базовые знания в области программирования микроконтроллеров и микропроцессоров.
  • Умение работать с датчиками (расстояния, давления и т. п.).
  • Навыки работы в среде Arduino.
  • Опыт программирования на языке Phyton.
  • Понимание основ построения технического зрения и умение анализировать полученные данные.

Рынки НТИ

  • AeroNet
  • MariNet