Общая концепция программы
Цель курса:
Сформировать у учащихся комплексные компетенции в области беспилотных авиационных систем: от базового пилотирования до инженерного проектирования и программирования, с ориентацией на участие в соревнованиях и реализацию собственных проектов.
Задачи:
— Обучить безопасному управлению дронами в режимах LOS и FPV.
— Дать знания об устройстве, сборке и настройке мультироторных систем.
— Научить программировать автопилот (полётные задания, автономные миссии).
— Развить инженерное мышление через проекты (3D-моделирование, печать деталей, модернизация).
— Подготовить к участию в соревнованиях (пилотирование, программирование, командные испытания).
Принципы обучения
— Деление по сложности, а не по возрасту — внутри группы задания варьируются: младшие (5–6 класс) выполняют базовый уровень, старшие (7–9 класс) — продвинутый.
— Модульность с накоплением — каждый модуль опирается на предыдущий, но на практике можно возвращаться к темам на новом уровне.
— Практика 70% времени — полёты, сборка, программирование, ремонт.
— Проектная деятельность — итогом года становится собственный проект (модернизация дрона, создание автопилотной миссии, участие в школьных соревнованиях).
Структура курса (68 занятий)
Курс разбит на 6 логических модулей, которые проходят
Название
Модуль 1. Введение, безопасность, оборудование
Ак.часов
8
Занятий
4
Основное содержание
Инструктаж, ТБ, знакомство с дронами, пультами, симуляторами. Первичная настройка.
Модуль 2. Пилотирование LOS и FPV (усиленный)
44
22
Симулятор, базовые упражнения, трассы, FPV, мини-соревнования. Акцент на отработку навыков до автоматизма.
Модуль 3. Устройство и сборка дрона
28
14
Компоненты, сборка конструктора, пайка, настройка PID, калибровка.
Модуль 4. Продвинутые технологии (FPV-гонки, тюнинг, 3D-печать)
24
12
FPV-рейсинг, настройка Betaflight, подбор пропеллеров, 3D-моделирование в TinkerCAD, печать деталей.
Модуль 5. Введение в программирование автопилота (сокращённый)
20
10
Установка ПО, подключение, создание простых миссий (взлёт-посадка, пролёт по точкам). Без текстового кода — только блочное/готовое. Мостик на следующий год.
Модуль 6. Проектная деятельность и соревнования
12
6
Подготовка к соревнованиям, командные проекты (модернизация дрона, автономная миссия), защита.
Резерв (на случай каникул, праздников)
-
-
Занятия не фиксированы, используются при необходимости.
Итого:
136
68
Подробное содержание модулей
Модуль 1. Введение, безопасность, знакомство
(8 академических часов
/ 4 занятия)
Цель: создать безопасную и мотивирующую среду, познакомить с оборудованием и правилами работы.
Содержание:
— Правила техники безопасности — инструктаж по работе с дронами, аккумуляторами (LiPo), пультами, зарядными станциями. Правила поведения в полётной зоне.
— Обзор типов БПЛА — классификация, применение (съёмка, доставка, соревнования, военные задачи, поисковые операции). Демонстрация видео с реальными дронами разных классов.
— Знакомство с оборудованием школы — дроны (TinyWhoop, учебные, для программирования), пульты, FPV-очки/шлемы, зарядные станции, инструменты, компьютеры.
— Первичная настройка пультов и симулятора — подключение пульта к ПК, калибровка стиков, настройка режимов управления (Mode 2), знакомство с интерфейсом симулятора (Liftoff / DRL / бесплатный аналог).
— Вводное тестирование — проверка базовых знаний и навыков (анкета, простые вопросы).
Дифференциация:
— Все ученики выполняют одинаковые задания на этом этапе.
— Для новичков — более подробное объяснение терминов, для более опытных — дополнительные уточняющие вопросы.
Результат:
Ученики знают правила безопасности, умеют подключать и калибровать пульт, готовы к работе в симуляторе.
Модуль 2. Пилотирование LOS и FPV (усиленный) (44 академических часа / 22 занятия)
Цель: сформировать устойчивый навык управления дроном в режимах LOS (визуальный контакт) и FPV (от первого лица), научить проходить трассы и готовиться к соревнованиям.
Структура:
2.1. Симулятор — базовое управление (8 часов / 4 занятия)
• Знакомство с интерфейсом симулятора, настройка графики и управления.
• Отработка взлёта, посадки, висения на месте.
• Движение вперёд-назад, влево-вправо с сохранением высоты.
• Повороты вокруг вертикальной оси (рыскание) без смещения.
• Упражнение «квадрат» — пролёт по периметру воображаемого квадрата.
• Упражнение «восьмёрка» — пролёт по траектории в виде восьмёрки.
2.2. Симулятор — трассы и точность (6 часов / 3 занятия)
• Прохождение простых трасс с воротами и конусами.
• Отработка мягкой посадки в заданную точку (круг, платформа).
• Прохождение трассы на время (соревновательный элемент).
• Работа с камерой в FPV-режиме (для тех, кто готов).
2.3. Первые полёты на TinyWhoop (LOS) (10 часов / 5 занятий)
• Подготовка дрона к полёту, проверка аккумулятора, пропеллеров.
• Взлёт и висение на высоте 0,5–1 м, удержание позиции.
• Движение вперёд-назад, влево-вправо с сохранением высоты.
• Повороты на месте, комбинированные движения.
• Упражнение «квадрат» — пролёт по периметру с возвратом в центр.
• Упражнение «восьмёрка» на малой высоте.
• Мини-соревнование — кто точнее выполнит квадрат и посадку.
2.4. Полёты по трассе (LOS) (8 часов / 4 занятия)
• Знакомство с элементами трассы (ворота, конусы, посадочные площадки).
• Прохождение трассы поочерёдно с фиксацией времени.
• Упражнения на точность — пролёт через узкие ворота.
• Отработка ошибок (коррекция траектории, работа с газом).
• Внутреннее соревнование — гонка на время (LOS).
2.5. FPV-полёты (12 часов / 6 занятий)
— FPV в симуляторе (2 занятия) — настройка очков в симуляторе, отработка управления с видом от первого лица.
— Первые FPV-полёты на TinyWhoop (2 занятия) — взлёт, висение, простые движения в очках с поддержкой инструктора.
— FPV-трасса (2 занятия) — прохождение простой трассы в FPV-очках, отработка согласованности движений.
Дифференциация:
— Младшие / новички (5–6 класс): отрабатывают базовые упражнения (квадрат, восьмёрка, посадка в круг) до автоматизма. В FPV — только простые движения без трассы.
— Старшие / продвинутые (7–9 класс): проходят трассы на время (LOS и FPV), работают над скоростью и точностью. Выполняют дополнительные задания (например, полёт с разворотом на 180°).
Результат:
Ученик уверенно управляет дроном в LOS и FPV, может пройти трассу с воротами, понимает принципы корректировки курса и высоты, готов к участию в соревнованиях по пилотированию.
Модуль 3. Устройство и сборка дрона
(28 академических часов / 14
занятий)
Цель: понять конструкцию мультироторного дрона,
научиться собирать,
настраивать и калибровать его.
Структура:
3.1. Теория: компоненты дрона (8 часов / 4 занятия)
— Рама — типы, материалы, геометрия (X, H, +), влияние на полёт.
— Моторы — коллекторные и бесколлекторные, KV, направление вращения, подбор под винты.
— ESC (регуляторы оборотов) — принцип работы, калибровка, протоколы (PWM, Oneshot, DShot).
— Полётный контроллер (ПК) — архитектура, гироскоп, акселерометр, барометр, порты.
— Пропеллеры — размер, шаг, материал, балансировка.
— Аккумуляторы — LiPo, напряжение, ёмкость, C-рейтинг, правила заряда и хранения, техника безопасности.
— Приёмник и передатчик — протоколы (PPM, SBUS, ELRS), связь с пультом.
— Дополнительное оборудование — GPS, дальномер, камера, VTX (видеопередатчик).
3.2. Практика: сборка дрона-конструктора (14 часов / 7 занятий)
• Знакомство с набором — разбор комплектующих, проверка комплектации.
• Монтаж рамы — установка стоек, плат, крепление моторов.
• Пайка — соединение ESC с мотором, подключение ПК, приёмника, VTX (для старших групп).
• Установка полётного контроллера — фиксация, подключение периферии.
• Монтаж пропеллеров — проверка направления вращения, установка.
• Подключение аккумулятора — проверка цепей, первый тест.
• Настройка через ПК — установка драйверов, подключение к Betaflight/INAV.
• Конфигурация портов, гироскопа, приёмника.
• Калибровка ESC — через программу или пульт.
• Настройка пульта — выбор режима, каналов, экспоненты.
• Проверка вращения моторов — тест в программе, корректировка направления.
• Первое тестовое висение — проверка стабильности, корректировка PID (базово).
3.3. Калибровка и отладка (6 часов / 3 занятия)
— PID-регуляторы — теория и практика. P, I, D — что означают и как влияют. Настройка под конкретную модель.
— Работа с Betaflight/INAV — фильтры, частоты, настройка FPV-канала.
— Тестирование после настройки — проверка устойчивости, отработка зависаний.
— Разбор ошибок — анализ первых полётов, корректировка параметров.
Дифференциация:
— Младшие / новички: собирают готовый набор с подробной инструкцией. Пайку выполняют под контролем инструктора (или используют соединения без пайки). Настройка PID — по готовым пресетам.
— Старшие / продвинутые: собирают с частичной пайкой, самостоятельно настраивают PID под свой стиль полёта. Работают с фильтрами и продвинутыми настройками.
Результат:
Ученик знает устройство дрона, может собрать его из комплектующих, настроить и откалибровать, понимает влияние PID на поведение в воздухе.
Модуль 4. Продвинутые технологии:
FPV-гонки, тюнинг, 3D-печать
(24 академических часа / 12 занятий)
Цель: углубить навыки FPV-пилотирования, освоить продвинутую настройку и познакомиться с инженерией (3D-моделирование и печать).
Структура:
4.1. FPV-рейсинг (8 часов / 4 занятия)
• Настройка FPV-оборудования — выбор частот, настройка очков, антенны, мощности VTX.
• Режимы управления — переход от стабилизированного (Angle/Horizon) к ручному (Acro). Преимущества и сложности.
• Отработка Acro-режима — сначала в симуляторе (2 занятия), затем на реальных микро- дронах (2 занятия).
• Прохождение гоночной трассы — отработка скорости, управление на крутых виражах, прохождение сложных ворот.
4.2. Тюнинг и настройка (8 часов / 4 занятия)
• Работа с Betaflight/INAV (углублённо) — изменение PID, фильтры, частоты гироскопа, настройки для разных стилей полёта.
• Подбор пропеллеров — влияние шага, размера и материала на тягу и управляемость.
• Настройка мощности — регулировка параметров ESC (PWM, DShot), ограничение тока.
• Анализ данных — запись логов чёрного ящика (Blackbox), анализ и корректировка.
• Практическое тестирование — сравнение поведения дрона до и после настройки.
4.3. 3D-моделирование и печать (8 часов / 4 занятия)
• Введение в 3D-моделирование — обзор программ (TinkerCAD, Fusion 360), интерфейс, базовые операции.
• Проектирование простых деталей — защита для камеры, крепление антенны, посадочные опоры.
• Подготовка к печати — настройка слайсера, выбор материала, ориентация детали.
• Печать на 3D-принтере — установка модели, запуск печати, контроль процесса (в технопарке).
• Установка напечатанных деталей — тестирование на дроне, анализ прочности и веса.
Дифференциация:
• Младшие / новички: работают с готовыми моделями в TinkerCAD, печатают простые детали по образцу.
• Старшие / продвинутые: проектируют детали с нуля, экспериментируют с настройками слайсера, оптимизируют под конкретные задачи.
Результат:
Ученик умеет настраивать FPV-оборудование, регулировать PID для разных стилей, проектировать и печатать детали на 3D-принтере, может участвовать в дрон-гонках.
Модуль 5. Введение в программирование автопилота (сокращённый) (20 академических часов / 10 занятий)
Цель: дать базовое понимание автономных полётов, познакомить с интерфейсом и принципами, создать мотивацию для углублённого изучения в следующем году.
Структура:
5.1. Знакомство с ПО (6 часов / 3 занятия)
• Установка Mission Planner (ArduPilot) или Pioneer Station (для российских дронов).
• Подключение полётного контроллера к ПК через USB, установка драйверов.
• Обзор интерфейса — основные вкладки, параметры, телеметрия.
• Практика: подключение дрона, чтение параметров, проверка связи.
5.2. Создание простых миссий (8 часов / 4 занятия)
• Понятие «миссия» — что это, как работает, примеры применения.
• Создание миссии в интерфейсе:
◦ Взлёт на заданную высоту.
◦ Пролёт по 2–3 точкам (координаты).
◦ Посадка в заданной точке.
• Работа с картой, установка путевых точек.
• Использование готовых блоков/макросов (без текстового программирования).
• Практика: каждый ученик создаёт свою простую миссию.
5.3. Запуск и отладка (6 часов / 3 занятия)
• Подготовка к полёту — проверка настроек, GPS, калибровка компаса.
• Запуск миссии на реальном дроне — под контролем инструктора.
• Анализ ошибок — корректировка высоты, координат, скорости.
• Повторный запуск с исправлениями.
Дифференциация:
• Младшие / новички: используют готовые шаблоны миссий, изменяют высоту и координаты точек. Работают с графическим интерфейсом без кода.
• Старшие / продвинутые: создают миссии с логикой (ожидание, условие), пробуют блочное программирование (Scratch для Tello или Coex), знакомятся с основами Lua (без глубокого погружения).
Результат:
Ученик понимает принципы автономных полётов, умеет создавать и запускать простые миссии, видит возможности дальнейшего развития.
Модуль 6. Проектная деятельность и соревнования
(12 академических
часов / 6 занятий)
Цель: применить полученные знания в реальных проектах, подготовиться к соревнованиям, продемонстрировать результаты.
Содержание:
6.1. Выбор проектов (2 занятия)
• Групповое обсуждение возможных проектов.
• Варианты:
◦ Модернизация существующего дрона (улучшение характеристик, 3D-печатные детали).
◦ Разработка автономной миссии (доставка груза, облёт препятствий).
◦ Создание гоночной трассы с использованием напечатанных элементов.
◦ Командный проект по программированию (для старших — на следующий год).
• Распределение ролей в группах.
6.2. Работа над проектом (2 занятия)
• Самостоятельная работа под руководством инструктора.
• Сборка, настройка, программирование, тестирование.
• Внесение корректировок.
6.3. Подготовка к соревнованиям (1 занятие)
• Обзор соревнований: «Кибердром», «Робофинист», муниципальные дрон-гонки.
• Тренировка по регламенту соревнований.
• Психологическая подготовка, работа с ошибками.
6.4. Итоговая защита и соревнования (1 занятие)
• Демонстрация полёта — ученики показывают результат проектной работы.
• Мини-соревнование — гонка на трассе (или автономная миссия) с фиксацией времени и точности.
• Оценка по критериям: управление, выполнение задания, командная работа, презентация проекта.
Дифференциация:
• Младшие / новички: выполняют групповой проект с чёткой инструкцией, участвуют в соревновании по базовой трассе (LOS).
• Старшие / продвинутые: выполняют индивидуальный проект (или в паре) с элементами инженерии и программирования, участвуют в FPV-гонке или автономной миссии.
Результат:
Ученики закрепляют навыки через реальный проект, получают опыт командной работы, публичной демонстрации и соревновательной деятельности.
Резерв
(2 занятия / 4 академических часа)
Используются при необходимости:
• На случай праздников, каникул, отмены занятий.
• Для дополнительных тренировок перед соревнованиями.
• Для углублённой отработки сложных тем (по запросу групп).
Особенности организации занятий
Формат занятий (90 минут)
• 0–5 мин — организационный момент, повтор правил.
• 5–15 мин — теоретическая часть (коротко, с демонстрацией).
• 15–70 мин — практическая часть (полёты, сборка, программирование в малых группах по 3–4 человека на один дрон, чтобы все успевали).
• 70–80 мин — разбор ошибок, обсуждение.
• 80–90 мин — запись прогресса, домашнее задание (по желанию: прочитать статью, посмотреть видео).
Размер группы
До 16 человек. При таком количестве необходимо разделение на подгруппы по 4 человека за счёт наличия нескольких дронов. Например:
• 4 рабочих места: 3 места для полётов/сборки, 1 — для программирования, ротация.
• На каждом занятии часть детей работает с инструктором, часть — самостоятельно по инструкциям.
Подготовка к соревнованиям
В течение года планируются 2–3 внутренних соревнования (например, «гонка на точность», «автономная доставка»), чтобы дети привыкали к формату. К концу года лучшие ученики могут представлять школу на внешних соревнованиях.
Ключевые преимущества
• Для 5–6 классов — игровой формат, базовое пилотирование, первые сборки.
• Для 7–9 классов — FPV-гонки, тюнинг, 3D-печать, программирование миссий.
• Всё оборудование выдаём — ничего покупать не нужно.
• 90% практики — ребёнок не сидит за партой.
• Группы до 16 человек — делим на подгруппы по 4, чтобы каждый работал с дроном.
• Подготовка к соревнованиям — Кибердром, Робофинист, муниципальные старты.
Для младших (5–6 класс)
«Первые шаги в мире дронов»
Что будет на занятиях?
• Игровые задания, чтобы привыкнуть к пульту и управлению.
• Много повторений — доводим навыки до автоматизма.
• Работаем с учебными микро-дронами (TinyWhoop) — они безопасны и прощают ошибки.
• Собираем простые конструкторы по инструкции.
• Пробуем FPV-очки под контролем инструктора.
• Создаём первые автономные миссии с помощью готовых команд.
Результат:
Ребёнок уверенно управляет дроном, понимает его устройство, может собрать базовую модель и запустить простой автопилот.
Для старших (7–9 класс)
«Инженерный трек»
Что будет на занятиях?
• Глубокое пилотирование: трассы, гонки, Acro-режим.
• Сборка дрона с пайкой и настройкой PID «под себя».
• FPV-рейсинг — прохождение трасс на скорость.
• Тюнинг: подбор пропеллеров, фильтры, настройка мощности.
• 3D-моделирование и печать деталей для модернизации дрона.
• Программирование автопилота с созданием сложных миссий.
• Подготовка к соревнованиям и участие в них.
Результат:
Подросток становится полноценным оператором БПЛА — умеет не только летать, но и модернизировать дрон, программировать его и выступать на соревнованиях.
Что
будет на пробном занятии?
Приходите на пробный урок — ребёнок попробует симулятор, запустит настоящий дрон, пройдёт простую трассу. Мы оценим его уровень и порекомендуем подходящую группу — младшую (5–6 класс) или старшую (7–9 класс). Родители смогут посмотреть на занятие и задать вопросы.