МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ХАБАРОВСКОГО КРАЯ
КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ХАБАРОВСКИЙ ТЕХНИКУМ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ОП.13 «Особенности управления беспилотными летательными аппаратами» уровень образования – основное общее образование
Форма обучения – очная
20.02.04 Пожарная безопасность
г. Хабаровск 2024г.
Рабочая программа учебного предмета разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования (далее ФГОС СПО) по специальности: 20.02.04 Пожарная безопасность
Организация-разработчик: ХТТБПТ Разработчики:
Костякова Ольга Юрьевна, преподаватель
Рассмотрено и одобрено на заседании УМО
Протокол № от « » 20 г.
Председатель УМО ( .).
Согласовано на заседании методического совета Протокол № от « » 20 г.
Председатель МС (_Линевич О. Г.)
СОДЕРЖАНИЕ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
СТРУКТУРА СОДЕРЖАНИЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА
УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ
КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
стр. 4
6
12
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Область применения примерной программы
Рабочая программа учебной дисциплины является частью основной образовательной программы в соответствии с ФГОС СПО 20.02.04 Пожарная безопасность
Место дисциплины в структуре основной профессиональной образовательной программы: Дисциплина входит в общепрофессиональный цикл учебных планов по специалистов среднего звена по специальности 20.02.04 Пожарная безопасность
Данная дисциплина является общепрофессиональной дисциплиной.
Цель и планируемые результаты освоения дисциплины:
Изучение данной дисциплины направлено на формирование общих компетенций:
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы решения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, людьми, находящимися в зонах пожара.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
ПК 2.1. Осуществлять проверки противопожарного состояния промышленных, сельскохозяйственных объектов, зданий и сооружений различного назначения.
ПК 2.2. Разрабатывать мероприятия, обеспечивающие пожарную безопасность зданий, сооружений, технологических установок и производств.
ПК 2.3. Проводить правоприменительную деятельность по пресечению нарушений требований пожарной безопасности при эксплуатации объектов, зданий и сооружений.
ПК 3.2. Организовывать ремонт технических средств.
Целью обучения является формирование компетенций в области беспилотных авиационных систем, развитие творческого и научно- технического потенциала учащихся, путем организации проектной деятельности, в рамках создания собственного беспилотного летательного аппарата.
Предметными результатами изучения данного курса является формирование следующих знаний и умений:
обучающийся должен уметь:
настраивать и калибровать полетные контроллеры разных производителей с применением специализированного ПО;
-осуществлять визуальное пилотирование беспилотного летательного аппарата и посредством FPV аппаратуры;
создавать недостающие для реализации проектов элементы в средах 3D моделирования и осуществлять их печать на 3D принтере;
взаимодействовать с микрокомпьютером Raspberry, обладать основами администрирования Linux;
планировать и прописывать полетные задания и миссии;
программировать и осуществлять автономные полеты. Проводить предполетную подготовку.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
об истории и тенденциях развития беспилотных летательных аппаратов;
о том, как можно улучшить их характеристики;
правила техники безопасности при эксплуатации БПЛА;
основные компоненты коптеров;
конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов;
компьютерные среды для настройки полетных контроллеров;
основы аэродинамики полета;
основы электричества, радиоэлектроники;
основы программирования на языке Python;
основы программирования автономных полетов коптеров;
теорию FPV полетов;
применение компьютерного зрения;
конструктивные особенности различных БПЛА и их применение; способы настройки и подготовки коптера к полету.
Личностные результаты
| Личностные результаты реализации программы воспитания (дескрипторы) | Код личностных результатов реализации Программы воспитания |
| Портрет выпускника ПОО |
| Осознающий себя гражданином и защитником великой страны | ЛР 1 |
| Готовый использовать свой личный и профессиональный потенциал для защиты национальных интересов России | ЛР 2 |
| Демонстрирующий приверженность к родной культуре, исторической памяти на основе любви к Родине, родному народу, малой родине, принятию традиционных ценностей многонационального народа России | ЛР 3 |
| Принимающий семейные ценности своего народа, готовый к созданию семьи и воспитанию детей; демонстрирующий неприятие насилия в семье, ухода от родительской ответственности, отказа от отношений со своими детьми и их финансового содержания | ЛР 4 |
| Занимающий активную гражданскую позицию избирателя, волонтера, общественного деятеля | ЛР 5 |
| Принимающий цели и задачи научно-технологического, экономического, информационного развития России, готовый работать на их достижение | ЛР 6 |
| Готовый соответствовать ожиданиям работодателей: проектно мыслящий, эффективно взаимодействующий с членами команды и сотрудничающий с другими людьми, осознанно выполняющий профессиональные требования, ответственный, пунктуальный, дисциплинированный, трудолюбивый, критически мыслящий, нацеленный на достижение поставленных целей; демонстрирующий профессиональную жизнестойкость | ЛР 7 |
| Признающий ценность непрерывного образования, ориентирующийся в изменяющемся рынке труда, избегающий безработицы; | ЛР 8 |
| управляющий собственным профессиональным развитием; рефлексивно оценивающий собственный жизненный опыт, критерии личной успешности | |
| Уважающий этнокультурные, религиозные права человека, в том числе с особенностями развития; ценящий собственную и чужую уникальность в различных ситуациях, во всех формах и видах деятельности» | ЛР 9 |
| Принимающий активное участие в социально значимых мероприятиях, соблюдающий нормы правопорядка, следующий идеалам гражданского общества, обеспечения безопасности, прав и свобод граждан России; готовый оказать поддержку нуждающимся | ЛР 10 |
| Лояльный к установкам и проявлениям представителей субкультур, отличающий их от групп с деструктивным и девиантным поведением | ЛР 11 |
| Демонстрирующий неприятие и предупреждающий социально опасное поведение окружающих | ЛР 12 |
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
| Вид учебной работы | Объем часов |
| Максимальная учебная нагрузка (всего) | 44 |
| Обязательные аудиторные учебные занятия (всего) | 40 |
| в том числе: | |
| теоретические занятия | 6 |
| практические занятия | 36 |
| Внеаудиторная (самостоятельная) учебная работа (всего) | 2 |
| Итоговая аттестация в форме дифференцированный зачёт |
Тематический план и содержание учебной дисциплины
| Наименование разделов общепрофессиональной дисциплины и тем | Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) | Объем часов | Уровень освоения |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Раздел 1. Основы конструкции БВС и авиационных двигателей. | 8 | |
| Тема 1.1. Беспилотные воздушные суда и требования, предъявляемые к ним. | Содержание | 2 | 1 |
| Современные БВС, эксплуатируемые в России. БВС по массе, дальности, назначению и скорости захода на посадку. Лётнотехнические характеристики современных беспилотных воздушных судов России. |
| Изучение летно-технических характеристик современных БВС Российских и зарубежного производства. | 1 |
| | Практическая работа №1 «Ознакомление с БВС» | 2 | 2 |
| Раздел 2. Аэродинамика, динамика полета БВС. | 12 | |
| Тема 2.1. Аэродинамика как наука. | Содержание | 2 | 1-2 |
| 1. | Аэродинамика как наука. Строение атмосферы. Основные физикомеханические свойства воздуха: плотность, статическое давление, температура, вязкость газов, инертность сжимаемость воздуха. МСА. Причины ее ввода. |
| 2. | Основные законы аэродинамики. Уравнение состояния газов. |
| | Уравнение постоянства расхода (уравнение неразрывности) - закон Эйлера. |
| 3. | Уравнение Бернулли. Зависимость давления и скорости воздушного потока |
| | Практическая работа.№2 «Использование законов и уравнений по аэродинамике для проведения расчетов. Решение задач по аэродинамике (в соответствии с заданием).» | 4 | 2,3 |
| Тема 2.2. Причины возникновения аэродинамических сил на крыле | Содержание | 16 | 1,2,3 |
| 1. | Практикум «Геометрические характеристики крыла. Размах, удлинение, угол стреловидности, угол поперечного V. Профиль крыла, хорда» | 1 |
| 2. | Практикум «Причина образования подъемной силы, лобового сопротивления, полной аэродинамической силы. Индуктивное сопротивление. Аэродинамические коэффициенты подъемной силы и лобового сопротивления.» | 1 |
| | 3. | Практикум «Зависимость аэродинамических сил от угла атаки. Поляра крыла, поляра самолета. Зависимость Су по а. Характерные углы атаки на поляре. Аэродинамическое качество крыла и самолета.» | 1 | | |
| 4. | Практикум «Распространение малых возмущений при различных скоростях полета. Конус Маха, число Маха. Возникновение «скачков уплотнения». Интерференция. Пути повышения К самолета.» | 1 |
| 5. | Практическая работа №3 «Рассмотрение аэродинамических сил на крыле конкретного типа ВС.» | 1 |
| 6. | Практическая работа №4 « Расчет полной аэродинамической силы.» | 1 |
| 7. | Практическая работа №5 «Расчет подъемной силы» | 1 |
| 8. | Практическая работа №6 «Расчет лобового сопротивления.» | 1 |
| 9. | Практическая работа №7 «Построение графика поляры.» | 2 |
| Тема 2.3. Этапы полета БВС самолетного типа. | Содержание | 16 | 1 |
| 1. | Практикум «Траектория движения и основные участки взлета.» | 1 |
| 2. | Практикум «Горизонтальный полет. Уравнение движения горизонтального полета. Потребная скорость горизонтального полета.» | 1 |
| 3. | Практикум «Уравнение движения горизонтального полета.» | 1 | |
| 4. | Практикум «Потребная скорость горизонтального полета.» | 1 | |
| 5. | Практикум «Разворот. Уравнение движения самолета по криволинейной | 1 | |
| | Практическая работа №8 «Знакомство с системами управления самолетом.» | 1 | |
| | Практическая работа №9 «Расположение органов управления и рулевых» | 1 | |
| | Практическая работа №10 «Основные характеристики снижения.» | 1 | |
| | Практическая работа №11 «Управление горизонтальным полетом БВС.» | 2 | |
| | Практическая работа №12 «Управление БВС при взлете.» | 2 | |
| Тема 2.4. Равновесие, устойчивость и управляемость самолета. | Содержание | 12 | 2 |
| 1 | Практикум «Основные понятия равновесия и устойчивости ВС. Центр тяжести БВС. Центровка. Причины ограничения предельно-передней и предельно-задней | 1 |
| 2. | Практикум «Продольная устойчивость и управляемость БВС. Факторы, влияющие на продольную устойчивость самолета. Балансировка БВС.» | 1 |
| 3. | Практикум «Путевая устойчивость и управляемость. Факторы, влияющие на продольную устойчивость. Боковые силы и моменты.» | 1 |
| 4. | Практическая работа №13 «Поперечная устойчивость и управляемость. Боковая устойчивость и управляемость. Полет на больших углах атаки. Ограничения ВС по углу атаки. АУАСП, сигнализация.» | 1 |
| | 5. | Практическая работа №14 «Расчет полета в условиях обледенения. Изменение летных характеристик ВС при попадании в условия обледенения. Полета в турбулентной атмосфере, ограничение по скорости. Попадание ВС в зону спутного следа.» | 1 | |
| 6. | Практическая работа №15 «Расчет попадание БВС в зону ливневых осадков. Изменение летных характеристик БВС при попадании в условия ливневых осадков.» | 1 |
| | 7. | Практическая работа №16 «Расчет теоретического и практического потолка полета БВС. Причины ограничения.» | 1 |
| | 8. | Практическая работа №17 «Расчет оптимальная высоты полета.» | 1 |
| | 9. | Практическая работа №18 «Расчет часовых и километровых расходов топлива.» | 2 |
| Тема 2.5. Особенности аэродинамики и динамики полета БВС вертолетного типа. | Содержание | 8 | 2 |
| 1 | Особенности аэродинамики и динамики полета БВС. Аэродинамические силы, действующие на БВС. Управление БВС, органы управления. Виды взлета и посадки БВС | 2 |
| 2 | Назначение несущего и рулевого винтов на вертолете Создание подъемной силы (тяги) несущим винтом. |
| 3 | Аэродинамические силы, действующие на БВС. |
| | 4 | Практическая работа №19 «Управление БВС вертолетного типа.» | 2 | |
| | | Итоговая контрольная работа | 2 | |
| Самостоятельная работа при изучении тем раздела Систематическая проработка конспектов занятий, учебной и специальной технической литературы | 2 | |
ПРИМЕРНЫЕ УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ Материально-техническое обеспечение
Для реализации рабочей программы дисциплины Особенности управления БПЛА предусмотрены следующие специальные помещения:
Кабинет «Аэродинамика и конструкции ВС», оснащенный оборудованием:
схемы и плакаты по аэродинамике и системам ДПВС.
макеты БАС.
Технические средства обучения: видеомагнитофон, телевизор, сборник видеофильмов об истории развития авиации в России «REDSTARS».
Перечень используемых учебных изданий, Интернет -ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
Скрыпник О. Н. Радионавигационные системы воздушных судов: учебник / О.Н. Скрыпник. — М. : ИНФРА-М, 2018.
Ахмедов Т. Х. Летательные и подводные аппараты с машущими движителями: Монография / Ахмедов Т.Х. - Вологда:Инфра-Инженерия, 2017
Дополнительные источники:
Беспилотные летательные аппараты: Методики приближенных расчетов основных параметров и характеристик [Текс] / В. М. Ильюшко, М. М. Митрахович, А. В. Самков и др; Под общ. ред. В. И. Силкова. - К.: 2009. - 4 с., 56 ил.
Общие виды и характеристики беспилотных летательных аппаратов: справ. пособие [Текст] /А.Г. Гребеников, А.К. Мялица, В.В. Парфенюк и др.
- Х.: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьк.авиац. ин-т», 2008. 377 с.
Афанасьев, П.П. Беспилотные летательные аппараты. Основы устройства и функционирования [Текст] / И.С.Голубев, В.Н.Новиков, С.Г.Парафесь, под редакцией И.С. Голубева и И.К. Туркина. - Издательство МАИ, М, 2008 г.
Лебедев, А.А. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов [Текст] / А.А.Лебедев, Л.С. Чернобровкин. - М.: Машиностроение, 1973. - 2. с.
Интернет-ресурсы:
Российский авиационно-космический портал [Электронный ресурс].
Режим доступа: http://www.avia.ru/
Отраслевое агентство «Авиа Порт» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.aviaport.ru/
Межгосударственный авиационный комитет [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mak.ru/
Фонд развития инфраструктуры воздушного транспорта «Партнер гражданской авиации» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.aviafond.ru/
Авиационная библиотека по 25 разделам, включая аэродинамику и динамику полета. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.avialibrary.com/ (русский язык).
4 . КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
| Результаты (освоенные Умения и знания) | Формы и методы контроля и оценки |
| обучающийся должен уметь: настраивать и калибровать полетные контроллеры разных производителей с применением специализированного ПО; осуществлять визуальное пилотирование беспилотного летательного аппарата и посредством FPV аппаратуры; создавать недостающие для реализации проектов элементы в средах 3D моделирования и осуществлять их печать на 3D принтере; взаимодействовать с микрокомпьютером Raspberry, обладать основами администрирования Linux; планировать и прописывать полетные задания и миссии; программировать и осуществлять автономные полеты. Проводить предполетную подготовку. | Практические занятия, тестирование Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: об истории и тенденциях развития беспилотных летательных аппаратов; о том, как можно улучшить их характеристики; правила техники безопасности при эксплуатации БПЛА; основные компоненты коптеров; конструктивные особенности различных моделей, сооружений и механизмов; компьютерные среды для настройки полетных контроллеров; основы аэродинамики полета; основы электричества, радиоэлектроники; основы программирования на языке Python; основы программирования автономных полетов коптеров; теорию FPV полетов; применение компьютерного зрения; конструктивные особенности различных БПЛА и их применение; способы настройки и подготовки коптера к полету. | Практические занятия, тестирование, Контрольная работа Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях |
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения должны позволять проверять у обучающихся не только сформированность профессиональных компетенций, но и развитие общих компетенций и обеспечивающих их умений.
| | Результаты (освоенные общие компетенции) | Основные показатели результатов подготовки | Формы и методы контроля | |
| ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. | - Проявление активности в освоении приемов и навыков работы. Высокий уровень мотивации при прохождении практических занятий. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. | |
| ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. | разработки технологических процессов. | ЗачётНаблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. | |
| ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. | - Демонстрация способности принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях на практических занятиях. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. | |
| ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. | - Нахождение и использование информации для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
| ОК 5. Использовать информационно- коммуникационные технологии в профессиональной деятельности. | - Демонстрация навыков использования информационнокоммуникационных технологий в процессе обучения деятельности. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
| ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями. | - Взаимодействие с обучающимися, преподавателями и мастерами в ходе обучения. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
| ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий. | - Проявление ответственности за работу подчиненных, результат выполнения заданий. Демонстрация навыков управления. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
| ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. | - Планирование обучающимся повышения личностного и квалификационного уровня. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
| ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности. | - Проявление интереса к инновациям в области профессиональной деятельности. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
| ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей). | - Демонстрация готовности к исполнению воинской обязанности. | Наблюдение и оценка на практических занятиях при выполнении работ на практических занятиях. |
2