Detail předmětu

Bezpilotní letadla

FEKT-BPC-BPLAk. rok: 2023/2024

Předmět se věnuje problematice bezpilotních letadel od základních teoretických znalostí až po praktické trénování letových formací. Teoretické znalosti zahrnují základní informace o bezpilotních letadlech a legislativě. V rámci předmětu se student dozví informace k registraci provozovatele a složí zkoušku z teoretických znalostí pro získání způsobilosti pro provoz v kategorii “Open”. Předmět se zaměří také na přípravu pro získání oprávnění k provozu v kategorii “Specific”. Rovněž bude řešena předletová příprava, simulování letu bezpilotních letadel a jejich aplikační využití. Prakticky zaměřená část se věnuje základním krokům od příprav letové trasy přes tvorbu komunikační sítě pro přenos telemetrických dat až po nácvik letových formací a uplatnění bezpilotních letadel pro reálné aplikace v praxi.
Cvičení jsou zaměřená na získání praktických znalostí vedoucích k použití bezpilotních letadel pro profesionální aplikace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Petr Marcoň, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav teoretické a experimentální elektrotechniky (UTEE)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia a povinných předmětů, které student absolvoval v prvním roce studia na FEKT. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Celkové hodnocení předmětu max. 100 bodů. Z toho celkem 30 bodů ze cvičení. Závěrečná zkouška bude za 70 bodů. Podmínkou úspěšného ukončení předmětu je získání zápočtu a vykonání závěrečné zkoušky. Celkový dosažený počet bodů pro absolvování předmětu musí být minimálně 50 bodů.
Přednášky jsou dobrovolné, avšak doporučené. Cvičení jsou povinná a zápočet je udělen na základě získaných bodů ze cvičení. Řádně omluvenou absenci ve výuce lze po domluvě s učitelem nahradit.

Učební cíle

Seznámit studenty se současným stavem a vývojem v oblasti bezpilotních letadel. Seznámit studenty se základními vlastnostmi dronů a připravit je na plánování a realizaci praktických leteckých misí.
Absolvent získá znalosti základního portfolia bezpilotních letadel. Bude rozumět hardwarové i softwarové části bezpilotních letadel. Student bude schopen připravit jak simulaci mise bezpilotního letadla, tak také misi reálnou. Pro praktické létání bude znát legislativu pro provoz bezpilotních letadel v rámci EU. Rovněž bude umět použít drony pro praktické účely jako průmyslové inspekce či fotogrammetrie.

Základní literatura

MACENSKI, Steven, Tully FOOTE, Brian GERKEY, Chris LALANCETTE a William WOODALL, 2022. Robot Operating System 2: Design, architecture, and uses in the wild. Science Robotics [online]. [vid. 2023-01-04]. Dostupné z: doi:10.1126/scirobotics.abm6074
PYO, Yoonseok, HANCHEOL CHO, LEON JUNG a Darby LIM, 2017. ROS Robot Programming [online]. B.m.: ROBOTIS. ISBN 979-11-962307-1-5. Dostupné z: http://community.robotsource.org/t/download-the-ros-robot-programming-book-for-free/51
ÚŘAD PRO CIVILNÍ LETECTVÍ, 2022. BEZPILOTNÍ SYSTÉMY: Školicí materiál ÚCL ve formě FAQ - nejčastěji kladených dotazů k problematice [online]. 2022. B.m.: Úřad pro civilní letectví. [vid. 2023-01-19]. Dostupné z: https://www.caa.cz/wp-content/uploads/2022/12/FAQ-DRONES_CS.pdf?cb=9fed2ca656703560382d2ecaafee3930

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AMT bakalářský 3 ročník, letní semestr, povinně volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Gábrlík, Ph.D.
Ing. Jiří Janoušek, Ph.D.
Ing. Petr Raichl

Osnova

1) Legislativa pro bezpilotní létání v rámci EU,.

2) Základní terminologie v oblasti bezpilotních letadel.

3) Předletová příprava, scénáře a postupy pro oprávnění k létání v kategorii Specific.

4) Řídicí elektronika, navigační systémy, telemetrie a komunikace.

5) Senzory pro bezpilotní letadla.

6) Matematický model a stabilizace multikoptéry.

7) Simulace bezpilotních letadel a propojení s robotickými systémy (ROS).

8) ROS, Gazebo - rozšíření znalostí.

9) Rojové létání dronů a SW pro řízení roje.

10) Letecké snímkování a fotogrammetrie.

11) Praktické aplikace s bezpilotními letadly.

 

 

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Raichl
Ing. Petr Gábrlík, Ph.D.
Ing. Jiří Janoušek, Ph.D.

Osnova

1) Legislativa pro bezpilotní létání v rámci EU, příprava na test pilota.

2) Konstrukce bezpilotních letadel - komponenty, výpočty parametrů dronu.

3) Konstrukce bezpilotních letadel - konfigurace řídicích jednotek, analýza dat získaných ze senzorů.

4) Senzory pro bezpilotní letadla a jejich vlastnosti.

5) Matematický model a stabilizace multikoptéry.

6) Matematický model a stabilizace multikoptéry II.

7) Základy prostředí ROS, vizualizace dat ze senzorů.

8) Simulované létaná (ROS, Gazebo).

9) Rojové létání dronů a SW pro řízení roje.

10) Zpracování dat v letecké fotogrammetrii.

11) Nácvik vzletů a přistání, využití letových módů.

12) Trénink letových formací.

  

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz